УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для волочения труб и может быть использована для изготовления труб, используемых в качестве оболочек тепловыделяющих элементов ядерных реакторов.
В качестве прототипа выбрано устройство для волочения труб (Машины и агрегаты для обработки цветных металлов и сплавов. B.C.Паршин и др. М: Металлургия, 1998 с.366-368), содержащее корпус, с одной стороны которого находится волокодержатель с установленной в нем волоокой, расположенный внутри корпуса стержень с закрепленной на нем оправкой с возможностью осевого перемещения относительно волоки.
Недостатком устройства являются невысокие качественные характеристики труб диаметром 60÷3 мм и толщиной стенки 2÷0,1 мм при длине труб 3,2÷1,2 мм, высокий процент брака.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель является повышение качества изготавливаемых труб и снижение брака.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для волочения тонкостенных труб, содержащем корпус, с одной стороны которого находится волокодержатель с установленной в нем волокой, расположенный внутри корпуса стержень с жестко закрепленной на нем оправкой с возможностью осевого перемещения относительно волоки, стержень жестко закреплен в торцевой части корпуса со стороны, противоположной волокодержателю, при этом диаметр оправки больше номинального размера внутреннего диаметра готовой трубы на величину равную 1/4÷3/4 симметричного поля допуска по внутреннему диаметру готовой трубы.
Закрепление стержня в торце корпуса позволяет применять стержни оправок минимально допустимой длины, за счет чего снижена опасность возникновения продольных упругих колебаний стержня с оправкой и
обеспечивается возможность повышения качественных характеристик готовых труб.
Указанный размер диаметра оправки установлен экспериментально и обеспечивает достижение эффекта, который проявляется в том, что упругая деформация разгрузки трубы после волочения не выводит размер ее внутреннего диаметра за нижнюю границу поля допуска. Достижение этого эффекта обеспечивает получение труб с предельными отклонениями размера внутреннего диаметра не более ±0,02 мм.
На фигуре 1 показан продольный разрез предлагаемого устройства для волочения труб на закрепленной оправке на этапе осуществления процесса волочения.
Устройство для волочения труб монтируется на люнете 1 волочильного стана линейного типа и включает в себя волоку 2, установленную в волокодержателе 3, направляющий полый корпус 4, один конец которого помещен в коаксиальную волоке 2 расточку волокодержателя таким образом, что торец корпуса 4 опирается о дно расточки. На другом конце корпуса 4 соосно с ним жестко закреплен резьбовой фланец 5, с которым посредством резьбового соединения сопрягается втулка 6, снабженная внутренней резьбой, взаимодействующей с резьбовой частью стержня 7 оправки 8, помещенной в рабочую зону волоки 2, через которую проходит труба 9, а положение стержня 7 фиксирует контргайка 10.
Устройство для волочения труб работает следующим образом. Труба 9 готовится для волочения: заковывается для свободного прохода сквозь канал волоки 2 конец трубы, впрыскивается смазка внутрь трубы и смазывается ее наружная поверхность. Направляющий полый корпус 1, с установленными в заданных осевых позициях стержнем 7 с оправкой 8 и резьбовой втулкой 6, выводится из расточки волокодержателя 3 в осевом направлении и удаляется с оси волочения. Подготовленная труба 9 вводится вдоль оси корпуса 4 и надевается незакованным концом на стержень 7 с оправкой 8 до упора оправки 8 в закованную часть трубы. Затем корпус 4 с
трубой 9, установленной на стержне 7 с оправкой, возвращается на ось волочения и перемещением вдоль оси вводится закованной частью трубы в канал волоки 2. Закованная часть трубы захватывается кареткой волочильного стана, осуществляющей волочение трубы. После начала волочения корпус 4 вместе с оправкой 8 продвигается по оси в направлении волочения до упора его торца в дно расточки волокодержателя 3. При этом оправка 8 занимает рабочее положение в обжимающей зоне волоки 2. Оправка удерживается от осевого смещения стержнем за счет резьбового соединения с резьбовой втулкой 6. Сила натяжения стержня во время волочения, возникающая за счет трения между трубой и оправкой, уравновешивается силой сжатия направляющего корпуса 4. Для уменьшения опасности возникновения продольных упругих колебаний оправки осевое положение резьбовой втулки 6 устанавливается таким образом, чтобы расстояние между ее торцом и задним (незакованным) торцом трубы после ее установки до упора оправки в закованную часть трубы было минимальным.
С целью повышения надежности процесса волочения, на резьбовой части стержня 7 может быть установлена контргайка 10, предохраняющая от поворота и осевого смещения стержень 7 с оправкой 8.
Устройство спроектировано, изготовлено и применено для волочения на закрепленной оправке на стане безоправочного волочения труб из нержавеющих сталей аустенитного класса в диапазоне диаметров от 60 до 4...3 мм и толщине стенки от 2 до 0,2...0,1 мм при исходной длине от 3,5 до 1,2 м. За счет применения стержней оправок минимально допустимой длины удалось полностью избежать кольцевых отпечатков на внутренней поверхности труб.