SU954135A1

SU954135A1 - Self-mounting mandrel for drawing tubes

Info

Publication number: SU954135A1
Application number: SU802993699A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Фотов; Георгий Викторович Дубоносов; Владимир Сергеевич Паршин; Геннадий Петрович Моисеев
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1980-10-08
Filing date: 1980-10-08
Publication date: 1982-08-30

Description

Изобретение относитс к волочению труб. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой вл етс само устанавливающа с оправка дл волочени труб, включающа обжимной коничес кий участок, переходный участок, обра эующа которого выполнена в виде выпуклой и вогнутой дуг кривой l. Недостатком известной оправки вл етс то, что при волочении толстостенных труб режим гидродинамического трени нарушаетс , а это приводит к снижению качества труб и производительности процесса. Цель изобретени - повышение качества толстостенных труб и производительности процесса. Поставленна цель достигаетс тем, что в известной самоустанавливающейс оправке дл волочени труб, включающей обжимной конический и калибрующий участки, переходный участок, обра- , зующа которого выполнена в виде выпуклой , и вогнутой дуг кривой, шероховатость обжимного Уонического участка и выпуклой дуги переходного у #аст- , ка оправки до точки, сопр жени выпук-, лой и вогнутой дуг крйвой больше шеь роховаюсти вогнутой дуги того же участка. Кроме того, отношение величин шероховатостей составл ет не менее четырех. На фиг. 1 изображен очаг деформации при волочении труб; на фиг. 2 эпюра скоростей течени смазки при волочении дл участка оправки ОВ; на фиг. 3 - то же, дл участка ки ВС. Оправка 1 состоит из свободного цилиндрического участка 2, конического обжимного 3, переходного k и калибрующего участка 5. Образующа переходного участка k имеет форму сопр женхых дуг кривой выпуклой АВ иThe invention relates to the drawing of pipes. The closest to the technical essence of the present invention is the installation mandrel itself for drawing pipes, including a crimping conical section, the transition section, which is formed in the form of a convex and concave arc of the curve l. A disadvantage of the known mandrel is that when drawing thick-walled pipes, the mode of hydrodynamic friction is disturbed, and this leads to a decrease in the quality of the pipes and the productivity of the process. The purpose of the invention is to improve the quality of thick-walled pipes and process performance. This goal is achieved by the fact that in a known self-aligning mandrel for drawing pipes, including a conical crimping and calibrating sections, a transition section, forming which is made in the form of a convex and concave arcs of the curve, the roughness of the compression Uanic section and a convex arc of the transition # # ast -, ka mandrels to the point, the conjugation of the convex, loi, and concave arches of the crucian are more than the necks of the concave arc of the same section. In addition, the ratio of the roughness values is at least four. FIG. 1 shows the deformation center when drawing pipes; in fig. 2 diagrams of lubricant flow rates when drawing for the portion of the OB mandrel; in fig. 3 - the same for the section of the aircraft. The mandrel 1 consists of a free cylindrical section 2, a conical crimp 3, a transition k, and a calibrating section 5. The forming transition region k has the shape of adjoining arcs of a curve convex AB and

вогнутой ВД, обща касательна к которым , проведенна через точку их сопр жени В, составл ет с осью оправки угол cf. , равный углу рабочего конуса волоки 6. Шероховатость обжимного конического участка 3 и выпуклой дуги ОВ до точки В переходного участка Ц превышает шероховатость вогнутог участка дуги ВС.the concave ID, the total tangent to which, drawn through the point of their conjugation B, makes an angle cf with the mandrel axis. equal to the angle of the working cone of the die 6. The roughness of the crimping conical section 3 and the convex arc of the explosive to the point B of the transition section C exceeds the roughness of the concave part of the arc BC.

Оправка работает следующим образом .The mandrel works as follows.

.Прот гиваема труба 7 движетс в процессе волочени по поверхности оправки 1 со скоростью V. При этом между поверхностью оправки 1 и внутренней поверхностью трубы 7 вследствие гидродинамической подачи смазки возникает зазор, заполненный слоем смазки. Наличие шероховатой поверхности оправки 1 на участке 03 приводит к тому, что встречное течение v смазки из очага деформации затрудн етс , и смазка движущейс трубой 7 увлекаетс в очаг деформации. Начина от точки В, между внутренней поверхностью трубы 7 и поверхностью оправки 1 возникает постепенно расшир ющийс , а затем сужающийс клиновой зазор . Характер течени смазки на участке ВС мен етс : движение смазки по всей высоте зазора происходит -лишь в сторону движени трубы 7. Следовательно , дл захвата смазки из зазора движущейс поверхностью трубы 7 шероховатость оправки 1 должна быть сниже на, причем экспериментально установлено , что минимальна величина отношени среднеарифметических отклонений микронеровностей профилей на участках 08 и ВС должна составл ть не менее k. Поскольку шероховатость внутренней поверхности, трубы 7 при волочении на участке 08 снижаетс , то шероховатость поверхности оправки 1 должна быть .еще более снижена. Криволинейна форма переходного участка k оправки 1 обеспечивает малые перегибы металла и малые углы встречи трубы 7 с поверхностью оправки 1, что благопри тно дл возникновени гидродинамического режима.The rotary tube 7 moves in the process of drawing over the surface of the mandrel 1 at a speed V. In this case, a gap filled with a layer of lubricant appears between the surface of the mandrel 1 and the inner surface of the pipe 7 due to the hydrodynamic supply of lubricant. The presence of the rough surface of the mandrel 1 in area 03 causes the counter flow v of the lubricant from the deformation zone to be difficult, and the lubrication of the moving tube 7 is carried to the deformation center. Starting from point B, a gradually widening and then a narrowing wedge gap arises between the inner surface of the tube 7 and the surface of the mandrel 1. The nature of the lubricant flow in the area of the aircraft varies: the lubricant moves along the entire height of the gap — only in the direction of movement of the pipe 7. Therefore, to capture the lubricant from the clearance of the moving surface of the pipe 7, the roughness of the mandrel 1 should be reduced, and it is experimentally established that the minimum value the ratio of arithmetic mean microroughness of profiles in sections 08 and BC should be at least k. Since the roughness of the inner surface, pipe 7, is dragged at section 08, the surface roughness of the mandrel 1 should be further reduced. The curvilinear shape of the transition section k of the mandrel 1 provides small bends of metal and small angles of meeting of the pipe 7 with the surface of the mandrel 1, which is favorable for the emergence of a hydrodynamic regime.

Выбор шероховатости оправки 1 производитс , исход из следующих соображений . На участке оправки 1 от точки О до точки В происходит нагнетание смазки движущейс трубой 7, и течение смазки происходит по схеме, показанно на фиг. 2, Смазка прилипает к поверхности движущейс со скоростью V прот гиваемой трубы 7 и к поверхности оправки 1 (йиг.2). Площадь эпюры скоростей течени смазки должна быть несколко больше нул , так как смазка подаетс в очаг деформации и уноситс вмете с трубой 7 обеспечива режим разделени контактных поверхностей слоем смазки,The choice of the roughness of the mandrel 1 is made on the basis of the following considerations. In the section of the mandrel 1 from point O to point B, lubricant is driven up by the moving tube 7, and the lubricant flows according to the scheme shown in FIG. 2, The lubricant adheres to the surface of a moving pipe 7 with velocity V and to the surface of the mandrel 1 (Fig. 2). The area of the flow rate of the lubricant must be somewhat larger than zero, since the lubricant is supplied to the deformation zone and carried along with the pipe 7, providing a mode of separation of the contact surfaces with a layer of lubricant

В этой св зи эпюра скоростей содержит две зоны Е и F. В зоне Е смазка движетс в направлении движени трубы 7, вт гиваетс в очаг деформации, а в зоне F смазка движетс в направлении , противоположном направлению волочени , происходит отток смазки из очага деформации. Надежным разделение контактных поверхностей будет, если площадь участка Е эпюры скоростей больше участка F той же эпюры.In this connection, the velocity plot contains two zones E and F. In zone E, the lubricant moves in the direction of movement of the tube 7, draws into the deformation zone, and in zone F the lubricant moves in the direction opposite to the direction of dragging, lubricant flows out of the deformation zone. Reliable separation of the contact surfaces will be if the area of the section E of the velocity diagram is greater than the area F of the same diagram.

Нагнетание смазки при большем радиальном давлении, соответствующем волочению толстостенных труб, будет происходить лишь при необходимой величине шероховатости оправки 1 на участке нагнетани ОБ, преп тствующем оттоку смазки из очага деформации .Injection of grease at a higher radial pressure, corresponding to the drawing of thick-walled pipes, will occur only with the required roughness of the mandrel 1 in the OB injection section, which prevents outflow of grease from the deformation zone.

На участке ВС оправки 1 характер движени смазки мен етс . Отсутствует встречное течение, и движение смазки по всей высоте зазора направлено в сторону, совпадающую с направлением волочени (фиг. 3). Следовательно , дл подачи смазки шерохова- . тость поверхности оправки 1 на этом участке должна быть снижена, что облегчает движение смазки из зазора, образованного вогнутым участком ВС оправки 1 и внутренней поверхностью трубы 7. Кроме того, с уменьшением шероховатости оправки 1 на этом участке форма эпюры мен етс от схемы I до схемы III, причем последн схема вл етс более предпочтительной, так как позвол ет, подать в очаг деформации большее количество смазки.In the area of the sun mandrel 1, the movement pattern of the lubricant varies. There is no counter-current, and lubricant movement along the entire height of the gap is directed in the direction coinciding with the direction of drawing (Fig. 3). Therefore, for the supply of grease rough-. the surface of the mandrel 1 in this area should be reduced, which facilitates the movement of lubricant from the gap formed by the concave portion of the sun mandrel 1 and the inner surface of the tube 7. In addition, with a decrease in the roughness of the mandrel 1 in this region, the shape of the plot changes from diagram I to diagram III, with the latter scheme being more preferable, as it allows, to supply a greater amount of lubricant to the deformation zone.

Таким образом, шероховатость поверхности участков оправки 1 ОВ.и ВС должна быть различной, причем на участке ОВ шероховатость должна быть больше, чем на участке ВС. При выполнении такого услови эффект гидродинамической подачи смазки при волочении толстостенных труб становитс устойч ивым.Thus, the surface roughness of the mandrel sections 1 of the OV and the aircraft must be different, and the roughness in the area of the OF must be greater than in the area of the aircraft. When such a condition is fulfilled, the effect of a hydrodynamic lubricant supply when drawing thick-walled pipes becomes stable.

В практике волочени толстостенных труб на криволинейной оправке величиIn the practice of drawing thick-walled pipes on a curved mandrel

Claims

1. A self-aligning mandrel for pipe drawing, containing a crimped conical and calibrating sections, a transition section, which forms with the fact that the ratio of roughness is not four.