Допустимые коэффициенты вытяжки при волочении труб

Способ волочения	Коэффициент вытяжки (μдоп) для сталей
	10	20	35	45
Без оправки	1,5	1,5	1,4	1,35
На короткой оправке	1,7	1,7	1,55	1,45
На плавающей оправке	1,75	1,75	1,6	1,5

Усилия волочения. Аналитические методы определения усилий волочения труб основаны на законах механики пластически дефор­мируемого тела и условиях пластичности и определяются совмест­ным решением дифференциального уравнения равновесия сил, действующих на выделенный в очаге элементарный объем метал­ла, и уравнений пластичности для каждого элемента очага деформации.

Усилие волочения Q_B, под действием которого труба протягива­ется через волоку, принято определять по напряжению волочения σ_l:

(13.13)

где F_тр площадь поперечного сечения трубы после волочения.

Ниже приведены формулы расчета напряжений при безопра-вочном волочении труб.

1. Формула И.Л. Перлина

- среднее значение предела текучести мате­риала до и после деформации, или

Зависимость σ_т.ср. = Ф(ε) может быть получена методом регрес­сионного анализа на основании экспериментальных данных. Значе­ние σ_упр = 0,2σ₀ - напряжение на границе упругой и пластической зон; ос- предел прочности исходного материала (заготовки);

f- коэффициент трения; α' - приведенный угол волоки:

D_з, D_T - диаметры заготовки и трубы; D_з.cp., D_т.ср. - средние диа­метры заготовки и трубы (D_3cp = d₃ + S₃; D_т.ср. = d_T + S_T); α -половина угла входного конуса волоки; l_п≈0,5S_т- длина калиб­рующего пояска волоки.

13.4. Трубоволочильный инструмент

В качестве трубоволочильного инструмента применяют волоки (фильеры) (рис. 13.14) и оправки: короткие неподвижные (рис. 13.15, я), самоустанавливающиеся (плавающие) (рис 13.15, б), Длинные (подвижные) (рис 13.15, б).

Форма и размеры трубоволочильного инструмента зависят от способа и условий волочения волоки (фильеры). В практике труб­ного производства применяют волоки различного профиля: кониче­ские, с радиальной выпуклой, вогнутой, сигмоидальной и другими формами рабочей поверхности. Наиболее распространенным явля­ется конический профиль волоки с углом конусности α_в= 12 – 14⁰. Входной конус (распушка) предназначен для подачи смазки в рабочую часть, предупреждения задиров трубы об острые кромки рабочей части волоки в процессе ее волочения; изготовля­ется по заданному радиусу с плавным сопряжением с рабочим ко­нусом, в котором осуществляется основная деформация трубы. Смазочная (а) и рабочая (б) части волоки 1 (см. рис. 13.14) объе­динены в одну, которую называют рабочей зоной или входным ко­нусом. Калибрующая часть с волоки предназначена для придания окончательных размеров трубе и соответствует сечению трубы. Выходная часть d волоки 1 служит для предотвращения поврежде­ний, задиров, царапин и других возможных повреждений при вы­ходе трубы из волоки. Основные размеры волок регламентируются ГОСТ 2330-76. Волоки с радиальным выпуклым профилем (см. рис. 13.14, II) применяют при безоправочном волочении для уменьшения усадки трубы по диаметру. Волоки с вогнутым профи­лем (см. рис. 13.14, III) применяют для более равномерного износа рабочего канала за счет равномерного распределения нормального давления по длине очага деформации. Сигмоидальный профиль во­локи (см. рис 13.14, IV) представляет собой комбинацию радиаль­ной и вогнутой формы волоки. За рубежом такие волоки применя­ют для волочения труб из стали и цветных металлов. Угол 2α обычно равен 20 - 40°.

В последние годы в трубной промышленности начали приме­нять сдвоенные волоки для безоправочного волочения труб малых размеров. Зона деформации трубы создается двумя волоками, ко­торые устанавливаются последовательно одна за другой. Причем в первой осуществляется 10-25% общей деформации трубы по диа­метру. При такой схеме волочения создаются условия жидкостного трения, снижающие усилие волочения и позволяющие на обычных смазках (мыльный порошок) осуществлять волочение труб из не­ржавеющих сталей, различных вязких сплавов.