Вся електронна бібліотека >>>

 Калібрування інструментів >>>

 

 

Калібрування інструменту для виробництва безшовних труб


Розділ: Підручники

 

Глава третя. КАЛІБРУВАННЯ КІЛЕЦЬ ВОЛОЧИЛЬНИХ І ПРОШТОВХУЮТЬ СТАНІВ

  

 

Волочіння зварних труб через кільцеві калібри було відомо ще до винаходу способу виготовлення безшовних труб косою і пильгерной прокаткою. Воно застосовувалося для зменшення товщини стінки і діаметра труб з метою одер - жання їх бажаних розмірів.

Після того як брати Маннесман організували масове виготовлення безшовних труб, стали застосовувати і їх волочіння. Спочатку виробляли головним чином гаряче волочіння через кільця для досягнення на трубах бажаних малих розмірів. Застосування волочіння дозволило виготовляти труби діам. 60 мм і товщиною стінки 2,5 мм, що раніше неможливо було при існуючих тоді методах виробництва.

Надалі для масового виробництва труб малого діаметра були винайдені редукційні стани. Починаючи з цього часу гаряче волочіння стали виробляти тільки для невеликих партій тонкостінних труб.

Розрізняють три методу волочіння труб: на довгій оправці, на короткій оправці і без оправки. При волочінні на довгій і короткій оправках змінюється товщина стінки, так і діаметр труби. При волочінні ж без оправки змінюється тільки діаметр труби.

Процес деформації ка проталкивающем (рейковому) стані аналогічний певною мірою процесу волочіння. Зазвичай у такому стані встановлюють кілька волочильних кілець на заздалегідь розрахованих відстанях. Завдяки коническому напрямного ділянки на зовнішній стороні волочильне кільце зберігає абсолютно центральне положення у своєму власнику. Зовнішній діаметр волочильного кільця і внутрішній діаметр власника однакові. Це забезпечує легку заміну кілець при зносі і зміні.

На відміну від звичайної гільзи склянку має денце, яке впирається оправлення в процесі проштовхування. Стакан зазвичай виготовляють з квадратної заготовки на прошивном пресі. При проштовхуванні вводять в нього довгу оправлення, за допомогою якої він послідовно проходить через волочильні кільця

Так як при проштовхуванні труба зменшується по діаметру і толщире стінки і відповідно подовжується, волочильні кільця необхідно встановлювати на все, що збільшуються до кінця стану відстанях. Ці відстані, як буде показано нижче, можуть бути обчислені на основі закону постійності об'єму.

Таким чином, процес проштовхування на проталкивающем стані полягає в тому, що гільза (стакан) з одним відкритим кінцем і відносно товстою стінкою проходить за один натрев через кілька кілець і деформується в готову трубу, що має порівняно тонку стінку. Якщо припустити, що після першого кільця труба щільно прилягає до оправці, то для правильної калібрування кільця необхідно знати ряд величин, які визначають роботу проштовхує стану. До цих показників відносяться:

Розглянемо в якості прикладу виготовлення труби з зовнішнім діам. 57,5 мм і товщиною стінки 2,75 мм на проталкивающем стані. Довжина станини стану Юм. Довжина труб може бути прийнята близько 4 м (трохи менше, ніж половина довжини станини). В якості заготовки для склянки застосовується квадратний профіль з розмірами сторін 75 мм9 який спочатку прошивається на пресі.

Підставляючи задані величини у формулу, отримуємо обсяг, рівний 1930 см3 . Обсяг денця, якщо його товщина 30 мм9 становить близько 60 см3 . Таким чином, сумарний обсяг труби буде 1930 + 60 = 1990 см* . Вага труби 1990 X X 7,8 = 15,6 кг . Поперечний переріз квадратної заготовки 75 X 75 = 5600 мм3 = 56 см*. Необхідна довжина заготовки може бути знайдена як приватне від ділення обсягу труби на поперечний переріз заготовки: 1990:56 = 35,6 см . Якщо додати до неї 1,75-2% запасу на відходи та угар при нагріві, то необхідна довжина заготовки вийде 363 мм

Розміри склянки будуть: зовнішній діам. 100 мм, товщина стінки 20 мм

Перш ніж приступити до розрахунку волочильних кілець, приймемо, як і в попередньому прикладі, їх кількість дорівнює 8.

При деформації склянки із звичайної вуглецевої сталі, нагрітого примерно4на 1000°, в кожному кільці допускається деформація від 20 до 30%. У першому волочильному кільці, в якому заготовка має найбільшу товщину, приймають зазвичай дещо меншу деформацію

На підставі цих даних можна обчислити діаметр волочильних кілець і довжину труби після виходу її з відповідного кільця.

З розрахунків слід, що повне зменшення поперечного перерізу від склянки до готової труби становить 89,5%.

Отримані розміри кілець та встановлення останніх показано на 37.

Калібрування волочильних кілець може бути також виконана надзвичайно просто графічним методом.

На осі ординат наносять у масштабі діаметр отвору волочильних кілець, а на осі абсцис ставлять через рівні проміжки номери кілець. Над точкою перетину осей координат наносять діаметр склянки (у нашому прикладі 100 мм ). Розміри всіх кілець (за винятком кільця № 1, в якому виробляється декілька менша деформація) відкладають на дузі кола радіусом 480 мм . Якщо позначити літерами: L - довжину абсциси до останнього волочильного кільця № 8, h - ординату над точкою 8 до кривої А і g - ту ж ординату над точкою 0 , то точка перетину ліній буде знаходитися на відстані близько ]U від наявної довжини осі (0-8) за останньою крапкою 8. При це повна довжина абсциси в нашому прикладі буде 160 + 40 = 200 мм.

Якщо побудувати другу криву В паралельно кривій А на відстані, що дорівнює діаметру оправки, то крива В обмежить на ординате подвійну товщину стінки у відповідному волочильному кільці.

Так, наприклад, товщина стінки: після кільця №8 - 5,5 : 2 = 2,75 мм; після кільця №2 - 31,34 : 2 = = 15,7 мм і т. д.

Таким чином, з діаграми можна отримати безпосередньо як товщину стінки, обумовлену кривий 5, так і діаметр відповідного кільця, що характеризується кривою А.

Якщо хочуть застосувати не вісім, а сім волочильних кілець, то, розділивши ділянку від точки 0 до точки 8 на сім рівних частин, проводять від відповідних точок перпендикуляри до перетину з кривою А й отримують необхідні розміри кілець.

Якщо, наприклад, хочуть зменшити деформацію в кожному кільці і працювати не з вісьмома, а з дев'ятьма кільцями, то, розділивши вісь абсцис на 9 рівних частин, проводять від відповідних точок перпендикуляри до кривої А і знаходять розміри нових кілець.

Отже, користуючись наведеною діаграмою, можливо визначити розміри волочильних кілець при їх різній кількості.

Розглянемо тепер питання про довжину проштовхує стану. Загальна довжина стану пов'язана з початковою довжиною склянки, кінцевою довжиною труби і величиною деформації за прохід» При цьому необхідно враховувати, повинна труба при роботі стану перебувати одночасно в одному, двох або трьох кільцях. Очевидно, довжина проштовхує стана повинна бути більше, ніж в випадку, коли труба знаходиться тільки в одному кільці

Якщо відстань між кільцями менше, ніж довжина труби, виходить з кільця, то вона буде перебувати одночасно в двох кільцях.

Для розглянутого вище прикладу отримуємо дані, наведені в табл. 6.

Відстань Е затиску між кільцями при проходженні труби через один або три кільця показано схематично на 39 і 40.

Зазвичай при довжині станини проштовхує стану близько 9 м, довжина готової труби не перевищує 4 м. Таким чином, відношення довжин станини і готової труби становить близько 2,2. Звідси випливає, що при виготовленні більш довгих труб потрібно значно більша довжина проштовхує стану.

Враховуючи, що оправлення приблизно на 1,5-2 м довше труби, а у нашому прикладі вона має довжину 5,5-6 м , загальна довжина станини проштовхує стана повинна бути близько 10 м. 56

Хід рейки може бути визначений як сума довжин станини, оправки, склянки і величини зазору, необхідного в цілях безпеки. Конкретно в нашому випадку він дорівнює відповідно 10 + б + 0,5 + 1 = 17,5 м.

Оправлення, піддається високим напруженням, повинна мати дуже точну і чисту поверхню, так як в процесі проходження металу через волочильні кільця усякий дефект на ній викличе виникнення внутрішніх дефектів на трубі. Тому оправлення необхідно виготовляти з жаростійкого матеріалу, одночасно стійкого до зношування, що вимагає, звичайно, високих витрат.

Після закінчення проштовхування оправлення разом з трубою пропускають через валки обкатаною машини. В результаті між трубою і оправкою виникає зазор, що дозволяє отримати інструмент з труби. Після вилучення з труби оправлення охолоджують і передають для повторного використання.

Показана на 41 розрахункова довжина проштовхує стану (49 м) повинна бути збільшена ще з урахуванням довжини обкатного стану і оправкоизвлекателя, які встановлюють безпосередньо після проштовхує стану.

З наведеного прикладу видно, що капіталовкладення на таку установку досить великі, а виробничі витрати, внаслідок великого зносу волочильних кілець і оправок, також досить значні. Однак перевагою проштовхування є висока точність, з якою можуть бути виготовлені труби. Ця точність значно перевищує ту точність, яка може бути отримана при виготовленні труб пилигримовой прокаткою.

Продуктивність описаної установки досить велика; нею без окаких-яких труднощів можна виготовити за одну хвилину чотири труби довжиною 4 м. що приблизно відповідає загальній довжині 1000 м/год.

Час, необхідний для перебудови стану, порівняно невелика. Відходів по кінцях труби тут значно менше, ніж у труб, одержуваних пилигримовой прокаткою.

Нижче дан хімічний склад якісних сталей, застосовуються для виготовлення оправок і волочильних кілець.

Велике значення має форма волочильних кілець. Найбільше застосування знаходять конічні кільця з кутом нахилу близько 15 град. Кільця такої форми легко виготовити і вони не вимагають порівняно великих зусиль деформації. На 42 показано пристрій для закріплення кілець.

Зазначений вище метод калібрування кілець проталкиваючильного стану при волочінні труб на короткій чи довгій оправках. Певною мірою дана методика може бути застосована також при безоправочном волочінні труб.

 

 

ЗМІСТ: Калібрування інструменту для виробництва безшовних труб

 

Дивіться також:

        

Контрольно-вимірювальні інструменти і техніка вимірювань

Для контролю виготовлення деталей, складання і ремонту механізмів і машин використовують різні вимірювальні засоби - інструменти і прилади.

 

Види вимірювального інструменту - штангенглубиномер, штангенциркуль...

Види вимірювального інструменту. Серед найпоширеніших вимірювальних інструментів зазвичай домінують

 

Слюсарні роботи. Вимірювальний інструмент. Ремонт легкових...

Вимірювальний інструмент. Надійність і довговічність роботи агрегатів і вузлів автомобіля забезпечується точної посадкою (зазор або натяг) їх деталей.

 

Вимірювальний інструмент

Вимірювальний і перевірочний інструмент необхідно утримувати в чистоті, особливо його вимірювальні поверхні; зіткнення вимірювальних поверхонь інструмента з...

 

Калібрування. Технологічність калібрувань

Однак у ряді випадків це обмежується можливостями стану, калібрування інструменту якого повинна забезпечувати простоту налаштування стану і стійкість процесу формування...

 

Контрольно-вимірювальні прилади та інструмент

§ 1. Призначення контрольно-вимірювальних приладів та інструменту.
У відповідності з цим розроблено і конструкції вимірювальних інструментів і приладів.

 

Останні додавання:

 

Збірні фундаменти Слюсарні та складальні роботи

Промислові будівлі Попередньо напружений залізобетон

Опалення і вентиляція Токарна справа арматурна сталь ОПАДИ СТІЧНИХ ВОД

Вторинні ресурси Теплоізоляція Припливні електростанції