SU1524954A1

SU1524954A1 - Tool for drawing tubes

Info

Publication number: SU1524954A1
Application number: SU884451417A
Authority: SU
Inventors: Валентин Константинович Сидоренко; Виктор Иванович Григорченко; Юрий Викторович Пивник; Анатолий Прокофьевич Бардашевский; Анатолий Ильич Магрилов; Евгений Алексеевич Рыбкин
Original assignee: Днепропетровский Трубопрокатный Завод Им.В.И.Ленина
Priority date: 1988-05-07
Filing date: 1988-05-07
Publication date: 1989-11-30

Abstract

Изобретение относитс к производству труб волочением на полой короткой неподвижной оправке. Цель изобретени - повышение стойкости инструмента. Инструмент содержит полую короткую оправку 1, через отверстие которой пропущен болт 2 и закреплен в торце стержн 3, например, посредством резьбового соединени . При этом отверстие оправки и расположенна в нем поверхность болта выполнены коническими, сужающимис в сторону стержн 3 с углами конусности в пределах 1-3°. Угол конусности отверсти оправки на 10-20% меньше угла конусности поверхности болта, а величина микротвердости материала болта составл ет 35-60% величины микротвердости материала оправки. 1 ил.This invention relates to the manufacture of pipes by drawing on a hollow, short, fixed mandrel. The purpose of the invention is to increase tool life. The tool contains a hollow short mandrel 1, through the opening of which the bolt 2 is passed and fixed to the end of the rod 3, for example, by means of a threaded joint. In this case, the hole of the mandrel and the bolt surface located therein are made conical, tapering towards the rod 3 with taper angles of 1-3 °. The taper angle of the mandrel hole is 10-20% less than the taper angle of the bolt surface, and the microhardness value of the bolt material is 35-60% of the microhardness value of the mandrel material. 1 il.

Description

СП ЮJV Yu

со ел coke

Изобретение относитс к обработке металлов давлением, в частности к трубному производству, и может быть применено при оправочном волочении труб.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to pipe production, and can be applied in mandrel drawing of pipes.

Цель изобретени - повышение стойкости инструмента.The purpose of the invention is to increase tool life.

На чертеже представлен инструмент, продольный разрез.The drawing shows the tool, a longitudinal section.

Инструмент состоит из полой короткой оправки 1, свободно посаженной на коническую поверхность болта 2. Болт закреплен в резьбовое отверстие торца стержн 3.The tool consists of a hollow short mandrel 1, loosely mounted on the conical surface of the bolt 2. The bolt is fixed in the threaded hole of the end face of the rod 3.

Угол а конусности отверсти оправки выполнен на 10 - 20% меньшим угла р конусности повер.хности болта, а величина микротвердости материала болта составл ет 35-60% величины микротвердости материала оправки. Величины углов {а и р) конусности отверсти оправки и расположенной в нем поверхности болта наход тс в пределах 1 -3°.The angle of taper of the mandrel hole is made 10 to 20% smaller than the angle p of the taper of the bolt, and the microhardness of the bolt material is 35-60% of the microhardness of the material of the mandrel. The angles {a and p) of the taper of the hole of the mandrel and the bolt surface located therein are in the range of 1-3 °.

Работа инструмента заключаетс в прот гивании в кольцевой полости, образованной внутренней поверхностью волоки 4 и наружной поверхностью полой оправки 1 трубы 5.The operation of the tool consists in pulling in an annular cavity formed by the inner surface of the die 4 and the outer surface of the hollow mandrel 1 of the pipe 5.

Во врем работы инструмента стенка трубы обжимаетс на участке сопр жени входного отверсти и калибрующего по ска волоки, а также передней частью наружной поверхности полой оправки. Таким образом нагруженной оказываетс только передн по ходу волочени трубы часть полой оправки , котора воспринимает усили сжати от обжимаемой стенки трубы. Остальна часть оправки нагрузки не испытывает.During the operation of the tool, the pipe wall is crimped at the interface of the inlet and the calibrating tube, as well as the front part of the outer surface of the hollow mandrel. Thus, only the forward part of the hollow mandrel, which receives the compressive forces from the compressible pipe wall, is loaded. The rest of the mandrel is not under load.

Если нет нагрузки (подпора) изнутри передней части полой оправки, то эта часть оправки, из-за по влени раст гивающих напр жений в услови х одностороннего сжати , сравнительно быстро может разруП1ИТЬСЯ .If there is no load (back pressure) from the inside of the front part of the hollow mandrel, then this part of the mandrel, due to the appearance of tensile stresses under conditions of one-sided compression, can RELAX relatively quickly.

Предотвраи1а преждевременное разрушение стенок П(злой оправки, предлагаемый инструмент обеспечивает подпор изнутри только в нагруженной снаружи части полой оправки болтом 2. Это достигаетс тем, что угол X конусности отверсти оправки выполнен на 10-20% меныпим угла fi конусности , расположенной в нем поверхности болта. Во врем волочени трубы усилие волочени , направленное вдоль продольной оси бо.чта нат гивает оправку на болт и за счет этого передн часть оправки испытывает подпор изнутри частью конической поверхности болта. Одновременно с этим остальна часть оправки, на которой обжатие стенки трубы не производитс , подпора изнутри болта не испытывает, так как угол а конусности отверсти оправки на 10-20% меньп1е угла р конусности, расположенной в нем поверхности болта.Preventing premature destruction of walls P (evil mandrel, the proposed tool provides support from the inside only in the external part of the hollow mandrel with bolt 2. This is achieved by the X angle of the taper of the mandrel opening made at 10-20% of the angle of fi of the taper located in the bolt surface During the dragging of the pipe, the drag force directed along the longitudinal axis of the shoulder pulls the mandrel onto the bolt and as a result, the front portion of the mandrel is supported from the inside by a part of the conical surface of the bolt. However, the rest of the mandrel, on which the pipe wall is not compressed, does not stand up against the inside of the bolt, since the angle and taper of the mandrel hole is 10-20% less than the angle p of the taper, located in the surface of the bolt.

Таким образом, во врем волочени передн часть полой оправки находитс в более благопри тных услови х двустороннего сжати , когда наличие разрущающих напр жений сведено к минимуму, а остальна часть оправки нагрузок не воспринимает.Thus, during dragging, the front part of the hollow mandrel is in more favorable conditions of bilateral compression, when the presence of destructive stresses is minimized, and the rest of the mandrel does not absorb.

Такие услови работы полой оправки предотвращают ее преждевременное разру- П1ение.Such operating conditions of the hollow mandrel prevent its premature destruction.

Когда же труба 5 полностью сойдет с оправки , то передн часть последней благоQ дар наличию конусности части поверхности болта и внутреннего отверсти оправки сразу же освободитс от подпора изнутри путем самопроизвольного перемещени в сторону стержн , т. е. в сторону сужени конусности. В этот момент как снаружи, так и изнутриWhen the pipe 5 completely comes off the mandrel, the front part of the latter, due to the taper of the part of the bolt surface and the inner hole of the mandrel, is immediately freed from the backwater from the inside by spontaneously moving towards the rod, i.e. in the direction of taper narrowing. At this moment, both outside and inside

5 нагрузки на полую оправку будут отсутствовать , что предотвратит разрушение полой оправки коническим болтом распором изнутри .5 the load on the hollow mandrel will be absent, which would prevent the hollow mandrel from collapsing with a conical bolt thrust from the inside.

Исследовани показали, что при условии,Studies have shown that, provided

„ когда углы а и f5 наход тс в пределах менее 1°, то даже при соблюдении всех остальных условий необходимое распределение величины нат га по длине образующих оправки и болта не выдерживаетс , так как под воздействием усили волочени происходитWhen the angles a and f5 are in the range of less than 1 °, even if all other conditions are met, the necessary distribution of tension on the length of the forming mandrel and the bolt is not maintained, since under the influence of the increased dragging

5 чрезмерное см тие поверхности болта более твердой оправкой, при этом оправка будет испытывать одинаковый распор болтом по всей длине образующей, а не только максимальный в месте обжати стенки трубы, что приводит к ее преждевременному разру0 шению.5 excessive contact of the bolt surface with a more solid mandrel, while the mandrel will experience the same bolt spreading over the entire length of the generator, and not only the maximum in the place of compression of the pipe wall, which leads to its premature destruction.

При условии, когда углы аир наход тс в пределах более 3°, нет необходимости нат га полости оправки, на болт в месте обжати стенки трубы при воздействии усили волочени , так как отсутствует некотороеProvided that the angles of the air are in the range of more than 3 °, there is no need to tension the cavity of the mandrel, on the bolt in the place where the pipe wall is squeezed under the influence of the dragging force, since some

5 продвижение оправки относительно болта в первонача,1ьный момент приложени усили волочени . Это продвижение должно приводитьс к незначительному см тию поверхности болта оправке дл установлени 5, the advancement of the mandrel relative to the bolt in the initial position, the first moment of application of the drag force. This advancement should result in a slight visibility of the bolt surface of the mandrel to establish

0 необходимых величин нат га оправки на болт по длине образующих соприкасающихс их поверхностей. При этом об зательно условие, что величина микротвердости материала болта составл ла 35-60% величины микротвердости оправки. Иначе см тие0 required values of tension ha of the mandrel on the bolt along the length of the contiguous surfaces forming them. However, it is necessary to state that the microhardness value of the bolt material was 35-60% of the microhardness value of the mandrel. Otherwise, see

5 поверхности болта оправкой произойдет или чрезмерно, если величина микротвердости материала болта составл ет менее 35% величины микротвердости материала оправки, или недостаточно, если величина микротвердости материала болта составл ет5, the surface of the bolt by the mandrel will occur or excessively if the magnitude of the microhardness of the material of the bolt is less than 35% of the microhardness of the material of the mandrel, or not enough if the magnitude of the microhardness of the material of the bolt is

0 более 60% величины микротвердости материала оправки. Ко всему перечисленному исследовани ми было также установлено, что при этом угол а должен быть меныпим угла р на 10-20%. Причем при углах, близких к З , уменыпение угла а относительно р стремитс к 10%. при углах близких к 1° - к 20%. Если угол а будет меньшим угла р менее, чем на 10%, то см тие поверхности0 more than 60% of the microhardness of the material of the mandrel. In addition to all the above studies, it was also established that in this case the angle a should be replaced by the angle p by 10–20%. Moreover, at angles close to 3, the decrease in angle a relative to p tends to 10%. at angles close to 1 ° - to 20%. If the angle a is smaller than the angle p by less than 10%, then the surface sm

5five

болта оправкой при прочих оговоренных выше услови х будет избыточным дл установлени оптимальных величин нат га по длине образующих конических поверхностей болта и отверсти оправки, а если угол а будет меньшим более, чем на 20%, то см тие будет недостаточным.the bolt with a mandrel will, under other conditions specified above, be redundant to establish optimal tension values along the length of the conical surfaces of the bolt and the mandrel opening, and if the angle a is less than 20% less, then the tension will be insufficient.

Пример. Дл волочени стальных труб размером 51X2,5 мм из заготовки размером 57X3,5 мм примен лась коротка оправка диаметром 46 мм из сплава ВК 20, насаженна на болт из стали ЗОХПА. Внутри оправки выполнено коническое отверстие с углом наклона образующей конической поверхности а 1°40 . Коническа поверхность болта имеет угол наклона образующей р 1°55 , что на 15% больше а. При этом микротвердость оправки равна 61 HRC, а болта - 27 HRC, что составл ло 44,3% микротвердости оправки. Стойкость этого инструмента составл ла 26 тыс. метропроходов, стойкость же инструмента, выполненного из таких же материалов, но с цилиндрическими, как у прототипа, соприкасающимис поверхност ми оправки и болта составл ла 20 тыс. метропроходов . Таким образом, из приведенного примера видно, что стойкость инструмента.Example. A short mandrel with a diameter of 46 mm of VK 20 alloy, mounted on a bolt of ZOHPA steel, was used to draw steel pipes of size 51 x 2.5 mm from a billet of size 57 x 3.5 mm. Inside the mandrel is a conical hole with an angle of inclination of the generatrix of the conical surface and 1 ° 40. The conic surface of the bolt has an angle of inclination of ρ 1 ° 55, which is 15% more than a. In this case, the microhardness of the mandrel is equal to 61 HRC, and the bolt - 27 HRC, which accounted for 44.3% of the microhardness of the mandrel. The durability of this tool was 26 thousand metro passages, the durability of a tool made of the same materials, but with cylindrical, as in the prototype, contacting the surfaces of the mandrel and bolt was 20 thousand metro passages. Thus, from the above example it can be seen that the durability of the tool.

выполненного по предлагаемой за вке, выше стойкости инструмента, выполненного по прототипу, на 30%.made according to the proposed application, 30% higher tool life of the prototype.

Предлагаемый инструмент дл волочени труб по сравнению с известным позвол ет значительно повысить стойкость коротких неподвижных полых оправок при волочении труб за счет наличи подпора внутри.оправки над местом обжати трубы по стенке.The proposed tool for drawing pipes in comparison with the known one can significantly increase the resistance of short stationary hollow mandrels when drawing pipes due to the presence of back pressure inside. Amendments above the place of pipe compression along the wall.

Claims

Invention Formula

A pipe drawing tool containing a rod with an end opening, a hollow short mandrel, through which the bolt is passed through the opening 5 and secured in the terminal opening of the rod, characterized in that, to increase tool life, the opening of the mandrel and the surface of the bolt located therein are made conical, tapering towards the rod, with taper angles within I-3 °, where the taper angle of the mandrel hole is 10-20% less than the taper angle of the bolt surface and the microhardness of the bolt material is 35-60% the microhardness of the material of the mandrel.

0