SU1412827A1 - Способ настройки трубопрофильного пресса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к производству труб прессованием. Цель - оптимизаци  положени  оправки относительно матрицы дл  снижени  расхода металла за счет уменьшени  обрези передней части трубы . Корректировку рабочей длины оправки ведут после установки ее в матрице. Перед этим производ т расчет настроечного параметра А по эмпирической зависимости. Затем совмешают крайнее сечение основного участка оправки с выходным сечением калибрующего участка матрицы. После чего оправку отвод т назад на величину А, а выдвинутый за входное сечение конец оправки замер ют. На замеренную величину увеличивают рабочую длину оправки. 2 ил., 1 табл. I (Л

Description

1C

00 1C

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а конкретнее к производству труб прессованием.

Цель изобретени  - оптимизаци  положени  оправки относительно матрицы дл  :снижени  расхода металла путем уменьше- 5 ни  обрези переднего конца трубы с утолщенной стенкой.

: На фиг. 1 изображена схема настрой- |ки трубопрофильного пресса; на фиг. 2 - |осциллограммы процесса прессовани  при ю различных параметрах настройки. На фиг. 1 и 2 прин ты обозначени : 11 - контейнер трубопрофильного пресса; |2 - матрица, имеюща  рабочий и ци- |линдрический кaJJибpyющий участки; 3 - вы- |ходное сечение калибрующего участка матрицы; 4 - передний участок оправки; 5 - положение оправки при А 0; 6 - металл за- |готовки при Д 0; 7 - заготовка; 8 - ос- и1овной (цилиндрический) участок оправки; i9 - передний конец основного цилиндри- 1ческого участка оправки; Л - рассто ние I между сечением основного цилиндрического |участка ближнего к участку меньшего Iпоперечного сечени  и выходным сечением калибрующего участка матрицы; К - длина

Л, - коэффициент выт жки при прессовании труб

М

15

20

6s - сопротивление деформации металла в заданных услови х обработки, н/м (кг/мм);

е - основание натурального логарифма; f - коэффициент трени  при прессовании f 0,015-0,025; L - длина гильзы в контейнере после

распрессовки, м;

В св зи с тем, что геометрические размеры выход щей трубы определ етс  размерами выходного сечени  калибрующего участка матрицы и оправки, то настроечным параметром может служить рассто ние Л между сечением основного цилиндрического участка, ближнего к участку меньшего поперечного сечени  и выходным сечением калибрующего участка матрицы. После расчета параметра настройки Д производитс  определение рабочей длины оправки , котора  состоит из длины прессшайбы и длины гильзы в подпрессованном

переднего участка оправки, выдвинутого за 25 состо нии. При этом длина гильзы в подвыходное сечение калибрующего участка матрицы; R/, - радиус контейнера; Ro - радиус основной части оправки; го - радиус переднего участка оправки; гтр - радиус трубы (радиус калибрующего участка матрицы ); РИНК - «пиковое усилие прессовани ; Ррмакс - максимально допустимое рабочее усилие пресса; Руст - установившеес  усилие прессовани .

Способ осуществл етс  следующим образом .

В зависимости от деформационных условий процесса и свойств металла заготовки рассчитываетс  величина. Руст. Затем эта величина сравниваетс  с максимальным рабочим давлением пресса Рр макс. В случае, когда Руст 0,71 Ррмакс настроечный параметр Д принимаетс  равным 0. В случае если 0,71 Рр макс Руст Рр макс, величина Д определ етс  по соотношению, приведенному и полученному экспериментально. Если расчетные значени  Руст Ррмакс, то процессоправки меньшего поперечного сечени , вы- прессовани  осуществлен быть не может и двинутого за выходное сечение калибруюпрессованном состо нии определ етс  из услови  нахождени  переднего основного участка оправки на рассто нии Д от выходного сечени  калибрующего участка матрицы .

Затем производитс  корректировка положени  оправки относительно матрицы таким образом, чтобы в начальный момент выпрес- совки трубы (момент завершени  распрессовки заготовки) рассто ние между сечением

г ОСНОВНОГО участка оправки, ближним к переднему участку и выходным сечением калибрующего участка матрицы, становилось равным рассчитанному параметру настройки Д. Дл  этого сечение основного участка оправки , ближнего к переднему участку, сов.ме40 щают с выходным сечением калибрующего участка матрицы, а затем оправку подают назад (в направлении, противоположному направлению выдавливани ) на величину Д. Затем измер ют длину переднего участка

дл  его осуществлени  необходимо измен ть деформационные услови  в сторону снижени  коэффициента выт жки.

Величина Д определ етс  по следующей зависимости:

50

niero участка матрицы и рабочую длину оправки увеличивают на замеренное значение . Полученную после завершени  корректировки оправку жестко закрепл ют в пресс- штемпеле.

Нагретую до определенной температуры заготовку помещают в контейнер трубопрофильного пресса, в нее ввод т оправку и ходом пресс-штемпел  вперед выпрессовыва- ют трубу.

лП /1 1 /D /Руст 0,71 Ррмаксч

Д 0,41 (Рк-ир) ( Ррмакс)

где:Руст б. n(R - Ro)

Inae21L .

Л, - коэффициент выт жки при прессовании труб

М

6s - сопротивление деформации металла в заданных услови х обработки, н/м (кг/мм);

е - основание натурального логарифма; f - коэффициент трени  при прессовании f 0,015-0,025; L - длина гильзы в контейнере после

распрессовки, м;

В св зи с тем, что геометрические размеры выход щей трубы определ етс  размерами выходного сечени  калибрующего участка матрицы и оправки, то настроечным параметром может служить рассто ние Л между сечением основного цилиндрического участка, ближнего к участку меньшего поперечного сечени  и выходным сечением калибрующего участка матрицы. После расчета параметра настройки Д производитс  определение рабочей длины оправки , котора  состоит из длины пресс5 состо нии. При этом длина гильзы в подоправки меньшего поперечного сечени , вы- двинутого за выходное сечение калибруюпрессованном состо нии определ етс  из услови  нахождени  переднего основного участка оправки на рассто нии Д от выходного сечени  калибрующего участка матрицы .

Затем производитс  корректировка положени  оправки относительно матрицы таким образом, чтобы в начальный момент выпрес- совки трубы (момент завершени  распрессовки заготовки) рассто ние между сечением

г ОСНОВНОГО участка оправки, ближним к переднему участку и выходным сечением калибрующего участка матрицы, становилось равным рассчитанному параметру настройки Д. Дл  этого сечение основного участка оправки , ближнего к переднему участку, сов.ме0 щают с выходным сечением калибрующего участка матрицы, а затем оправку подают назад (в направлении, противоположному направлению выдавливани ) на величину Д. Затем измер ют длину переднего участка

0

.

niero участка матрицы и рабочую длину оправки увеличивают на замеренное значение . Полученную после завершени  корректировки оправку жестко закрепл ют в пресс- штемпеле.

Нагретую до определенной температуры заготовку помещают в контейнер трубопрофильного пресса, в нее ввод т оправку и ходом пресс-штемпел  вперед выпрессовыва- ют трубу.

Пример. Способ испытывалс  на горизонтальном гидравлическом прессе макси.маль- ным усилием Ррмгкс 5,0 Мн. В качестве материала заготовки использовали нержавеющую сталь 12Х18Н10Т, сопротивление деформации которой при температуре деформировани  составило 18 кг/мм (180 Н/м). Заготовки из выбранного материала в диапазоне наружных диаметров 52-105 мм, внутренним диаметром 40 мм и длиной 250 мм нагревали до 1200°С в индукционном нагревателе . С целью получени  одного и того же размера труб (042 2,0 мм) из различных размеров заготовки изготовили специальные рабочие втулки контейнера трубопрофиль- ного пресса (размеры втулок приведены в таблице). Диаметр основной части оправки составл л 38 мм, длина пресс-шайбы 100 мм, а длина переднего участка оправки 025 мм во всех случа х 80 мм. Коэффициент выт жки при прессовании измен лс  в пределах 4,94-31,9 за счет применени  заготовок различных диаметров. В качестве технологической смазки на матрицу использовали диски из стекла П-2. Коэффициент трени  при этом составл л 0,02. На боковую поверхность заготовок наносили стеклопорошок 185 «в. При настройке пресса по каждому варианту вначале рассчитывали величину Д, в соответствии с соотношени ми, приведенными в формуле изобретени , а затем, исход  из услови  нахождени  переднего сечени  основного участка оправки на рассто нии Д от выходного сечени  калибрующего участка матрицы, рассчитывали длину гильзы в подпрессованном состо нии. После совмещени  переднего сечени  основного участка оправки с выходным сечением калибрующего участка матрицы подачи оправки назад (в направлении, противоположном направлению выдавливани ) замер ли величину К, а затем рассчитывали длину рабочей части оправки. Все расчетные параметры приведены в таблице. Указанную оправку жестко закрепл ли в пресс- щтемпеле и в дальнейшем производили вы- прессовку труб.

По каждому варианту прессовали не менее 5 заготовок. В процессе прессовани  фиксировали усилие прессовани  при помощи гидравлической месдозы, установленной в главном цилиндре пресса. При этом изменение усили  по ходу процесса записывали на ленту осциллографа Н-117.

Полученные после прессовани  трубы подвергали химической обработке дл  удалени  остатков стеклосмазки и разрезке по длине вдоль образующей, после чего измер ли толщину стенки по длине труб и определ ли необходимую величину обрези.

Аналогична  парти  труб такого же размера из стали 12Х18Н10Т была отпрессована по известному способу.

Сопоставление величины отрезаемых передних концов труб показало, что обрезь утолщенных концов существенно снижаетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ настройки трубопрофильного пресса , содержащего матрицу с калибровочным участком и ступенчатую иглу с поперечным сечением переднего участка, меньшим поперечного сечени  основного, включающий корректировку параметра положени  иглы, отличающийс  тем, что, с целью оптимизации положени  оправки относительно матрицы дл  снижени  расхода металла пу- тем уменьшени  обреза передней части трубы с утолщенной стенкой, в качестве корректировочного параметра берут рабочую длину иглы, а корректировку рабочей длины оп- правки ведут путем совмещени  сечени  основного участка, ближнего к участку меньшего поперечного сечени , с выходным сечением калибрующего участка матрицы, отведени  оправки на величину Д, замера выдвинутого за выходное сечение калибрующего участка матрицы конца оправки и увеличени  рабочей длины оправки на замеренную величину, при этом Д определ етс  из соотношени :

   Д 0,41 (RK-гтр) (

   Руст - 0,71 Рг 0,29 Ррмакс

   .максГ

   Руст б, + л (RK

   RS)

   где RK - радиус контейнера, мм;

   Гтр - наружный радиус трубы, мм; RO- радиус оправки, мм; 1 - коэффициент выт жки при прессовании труб,

   RK-Rg

   Гтр

   R$

   5

   0

   Руст - Pp. макс

   сопротивление деформации металла в заданных услови х обработки, кг/мм ;

   основание натурального логарифма; коэффициент трени  при прессовании , равный 0,015-0,025; длина гильзы в контейнере после распрессовки, м;

   расчетное усилие прессовани , кН; - максимальное рабочее усилие пресса , кН.

   оо

   Г)

   со

   пин

   У///// /////

   Фиг. Г

   Зона регдлироёани  ( Лнанс)

   р. па КС.

   уст.

   Pp.макс.