Самоустанавливающаяся оправка для волочения труб

 

(54) САИОУСТАНАВЛИВАЮЩАЯСЯ ОПРАВКА

ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ

Изобретение относится к производству холоднодеформированных труб и может быть использовано при волочении толстостенных труб на самоустанавливающейся оправке бухтовым способом.

Известна оправка, содержащая корпус и хвос-овик, выполненный в виде стержня, который снабжен подпружиненными выступами, выходящими за поперечный габарит оправки, и связанными с хвостовиком через шарнир, перпендикулярный оси оправки (1)

Недостатком этой оправки является сложность ее конструкции, реальное воплощение которой для волочения тол- 15 стостенных труб малого диаметра представпяется затруднительным ввиду незначительных размеров ее отдельных элементов. го

Известен способ волочения труб, при котором, с целью свободного от деления оправки от протянутой трубы, на заднем конце заготовки наносят сквозные надрезы, длиной не меньшей длины цилиндрической части оправкиГ21

Фф ю3 .

Однако использование известного способа увеличивает трудоемкость из" готовпения труб и требует применения специального оборудования... Цель изобретения - уменьшение трудоемкости отделения оправки от про тянутой трубы.

Поставленная цепь достигается тем,что самоустанавливающаяся оправка дпя волочения труб, преимущественно толстостенных, содержащая цилиндрический и конический рабочие участки, снабжена устройством, увеличивающим ее массу. При этом, устройство, увеличивающее массу, .выполнено в виде прикрепленного к оправке со стороны коничес- - . кого участка гибкого стержня, длина которого определяется по Формуле

Fc

S- а

988397 где Г - сила. сцепления оправки с тру. с бой по. окончании волочения;

- площадь поперечного сечения гибкого стержня;. плотность материала стержня; а - ускорение движения конча трубы в момент его выхода из волоки.

В предлагаемом изобретении для достижения указанной цели использу- 10 ются динамические явления, которые имеют место при волочении труб. Сущность этих явлений заключается в следующем. Труба, протягиваемая через волоку, испытывает упругую деформацию, т.е. под действием силы волочения она упруго растягивается. В тот момент времени, когда волочение заканчивается, сила волочения, растягивающая трубу, исчезает. При атом снимается упругая деформация растяжения трубы.

Процесс снятия упругой деформации следующий. Трубу при этом рассматривают как стержень, один конец которо- р го жестко защемлен плашками тянущего устройства. К другому концу, условно свободному, приложена растягивающая сила (сила волочения), которая в момент окончания волочения внезапно ЗВ исчезает. При исчезновении растягивающей силы (начальный момент) свободный конец трубы начинает двигаться вдоль оси. Так как упругая деформация трубы исчезает практически мгновен- 35 но, ускорение движения свободного конца трубы достигает значительной величины.

Если волочение производится на самоустанавливающейся оправке, то оправка в конечной стадии волочения оказывается зажатой в отверстии трубы за калибрующую часть. По окончании волочения конец трубы с зажатой. оправкой движется вдоль оси с ускорением и на оправку действует сила инеРции, которая направлена в сторону, противоположную движению. Эта сила стремится отделить оправку аг трубы. Величина силы инерции определяется по формуле

F> m-а, где m - -масса оправки; а " ускорение движения конца тру- 5 бы в момент выхода из волоки.

Для отделения оправки от трубы необходимо, чтобы сила инерции, действующая на оправку, превышала силу сцепления между оправкой и трубой, т.е.

«и Fc, где à — сила сцепления между оправкой и трубой;

F ñèëà инерции.

Таким образом, для отделения оправки от трубы в конечный момент волочения достаточно снабдить оправку средствами, увеличивающими ее массу. Масса оправки при этом должна быть такой, чтобы сила инерции превышала бы силу сцепления между оправкой и трубой.

В этом случае по окончании процесса волочения оправка отделяется от трубы.

На фиг.1 представлена схема волочения толстостенной трубы на самоустанавливающейся оправке, которая снабжена устройством, увеличивающим ее массу, выполненным в виде гибкого стержня; на фиг.2 - схема аналогичного процесса в момент выхода трубы из волоки.

Самоустанавливающаяся оправка имеет цилиндро-коническую рабочую часть 1 и . хвостовик 2, Средство, увеличивающее массу оправки, выполнено в виде гиб- кого стержня 3. Этот стержень крепится к оправке со стороны конического рабочего участка через хвостовик и имеет воэможность изгибаться в соответствии с конфигурацией трубы 4, протягиваемой через волоку 5 и направляющую втулку 6.

Для получения требуемой массы стержня, его длина определяется соотношением

1 >

PS a где F — сила сцепления между оправкой и трубой по окончании волочения;

5 — площадь поперечного сечения гибкого стержня; плотность материала стержня; а — ускорение движения конца трубы в момент выхода его из волоки.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При волочении оправка занимает в очаге деформации положение равновесия.

Труба свободно перемещается относительно гибкого стержня, который, благодаря своим упругим свойствам, не препятствует процессу волочения. По окончании процесса (фиг,2) оправка

Гс

S- . а

5 9883 оказывается зажатой в отверстии трубы 4 за цилиндрический рабочий участок. В момент выходы трубы иэ волоки

5, за счет снятия упругой деформации, конец трубы движется вдоль оси волочения со значительным ускорением.

Так как оправка, вместе с присоединен. ным к ней гибким стержнем 3 имеет определенную массу, то на нее действует сила инерции F направленная в сторону, противоположную движению трубы.

При достаточно большой массе сила инерции превышает силу сцепления F с оправки с трубой. Оправка при этом отделяется от протягиваемой трубы.

При использовании предлагаемого изобретения более чем в два раза возрастает производительность волочения труб за счет снижения трудоемкости, уменьшаются отходы металла, сокращается доля ручного труда при проведении процесса, значительно повышается стойкость оправок.

97 6 ческий и конический рабочие участки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости отде- ления оправки от протянутой трубы,. оправка снабжена средством, увеличивающим ее массу.

2. Оправка no n.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что средство, увеличивающее массу, выполнено в виде прикрепленного к оправке со стороны конического участка гибкого стержня, длина которого определяется по фор" муле сила сцепления оправки с тру. бой по окончании волочения; площадь поперечного сечения гибкого стержня; плотность материала стержня; ускорение движения конца тру-. бы в момент его выхода из волоки.

Ф формула изобретения

1. Самоустанавливающаяся оправка для волочения труб, преимущественно толстостенных, содержащая цилиндриИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 626851, кл. В 21 С 3/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР и 496066, кл. В 21 С 45/00, 1974.

988397

Составитель А.Какойло

Техред А.Ац Корректор А.Дзятко

Редактор А.Химчук

Заказ 10944j10 Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", t . Ужгород, ул. Проектная, 4