Способ прессования труб

 

Использование: прессование труб. Сущность изобретения: Способ прессования труб включает нагрев технологической шайбы до регламентированной температуры ниже температуры нагрева заготовки, подачу шайбы на иглу, подачу заготовки на ось прессования, выпрессовку трубы, удаление пресс-остатка и использование его в качестве задней технологической шайбы при последующем прессовании. Изобретение обеспечивает предотвращение запрессовки технологической шайбы и исключение вспомогательных операций. 3 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению труб методом прессования.

Известен способ прессования труб, содержащий при выдавливании тугоплавких труднодеформируемых сплавов установку между матрицей и заготовкой заглушки и смазывающего элемента. Заглушка выполнена в виде плоского диска с осевым цилиндрическим выступом с диаметром, большим диаметра очка матрицы, и заходящим на всю глубину в сквозное отверстие смазывающего элемента. (Авторское свидетельство СССР 499004, В 21 С 25/00, В 21 С 23/32, 1976).

Недостатком данного способа является образование пресс-остатка из материала заготовки и соответственно снижение выхода годного.

Заявленный способ совпадает с данным способом по следующим существенным признакам: использование технологической шайбы из пластичного материала, подача ее в контейнер последовательно с заготовкой и отдельно от нее.

Известен способ прессования труб из высокопрочных легированных сплавов, содержащий приваривание шайб из пластичного материала к переднему и заднему торцам заготовки и выпрессовку заготовки до образования пресс-остатка (Гуляев Г.И. и др. Прессование стальных труб и профилей. - М.: Металлургия, 1973, с. 80).

Недостатком данного способа является то, что в начальный момент прессования происходит запрессовка (истечение) металла технологической шайбы в зазоры между контейнером и заготовкой и в центральное осевое отверстие шашки и иглы. Кроме того, при осуществлении данного способа происходит запрессовка более пластичного материала технологической шайбы в утяжинный конец прессуемой трубы и разрыв прессуемой трубы от внутреннего давления запрессовываемого металла в зазор между иглой и внутренней поверхностью утяжинного конца трубы.

Заявленный способ совпадает с данным способом по следующим существенным признакам: использование технологической шайбы из пластичного материала, размещение ее между пресс-шайбой и заготовкой, прессование до образования пресс-остатка из материала технологической шайбы.

Наиболее близким по технологической сущности является способ прессования труб из труднодеформируемых сплавов, содержащий приваривание к торцам заготовки передней и задней шайб из пластичного материала, причем к переднему торцу каждой заготовки приваривают пресс-остаток отпрессованной заготовки, подачу нагретой заготовки с шайбами в контейнер пресса, выпрессовку трубы до образования пресс-остатка из материала шайбы, отделение пресс-остатка от трубы и удаление пресс-остатка из контейнера (Авторское свидетельство СССР 845929, В 21 С 23/08, 1981) - прототип.

Пресс-остаток перед приваркой обтачивают по наружной и внутренней цилиндрическим поверхностям для обеспечения ввода в контейнер.

Недостатком данного способа является его сложность из-за необходимости приваривания шайбы к заготовке и механической обработки пресс-остатков. Кроме того, в начальный момент прессования происходит запрессовка (истечение) металла технологической шайбы в зазоры между контейнером и заготовкой и в центральное осевое отверстие шашки и иглы. Также при осуществлении данного способа происходит запрессовка более пластичного материала технологической шайбы в утяжинный конец прессуемой трубы и разрыв прессуемой трубы от внутреннего давления запрессовываемого металла в зазор между иглой и внутренней поверхностью утяжинного конца трубы.

Заявленный способ совпадает с данным способом по следующим существенным признакам: использование технологической шайбы из пластичного материала, размещение шайбы между заготовкой и пресс-шайбой, использование в качестве шайбы пресс-остатка задней технологической шайбы, подачу нагретых заготовки и шайбы в контейнер пресса, выпрессовка до образования пресс-остатка из материала задней шайбы, удаление пресс-остатка из контейнера.

Задачей изобретения является снижение затрат за счет увеличения выхода годного путем предотвращения запрессовки материала технологической шайбы в зазор между заготовкой и инструментом и за счет снижения трудоемкости путем исключения вспомогательных операций.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе прессования труб, содержащем нагрев и подачу в контейнер заготовки и технологической шайбы из пластичного материала, выпрессовку трубы до образования пресс-остатка из материала технологической шайбы, удаление пресс-остатка из контейнера, при этом использование плоского диска или полученного пресс-остатка в качестве технологической шайбы при прессовании последующей трубы, в соответствии с изобретением технологическую шайбу нагревают до температуры ниже температуры нагрева заготовки и надевают на иглу перед подачей заготовки на ось прессования.

При прессовании трубы из труднодеформируемых сплавов технологическую шайбу нагревают до температуры на 100-450^oС ниже температуры нагрева заготовки.

При прессовании трубы из пластичных сплавов технологическую шайбу нагревают до температуры на 30-100^oС ниже температуры нагрева заготовки.

При прессовании трубы пресс-остаток, полученный при прессовании предыдущей трубы, используют в качестве задней технологической шайбы.

За счет нагрева задней технологической шайбы до температуры ниже температуры нагрева заготовки, но выше температуры прессового инструмента, в начальный момент при распрессовке заготовки исключается затекание материала технологической шайбы в зазор "заготовка-инструмент", а при окончании процесса прессования исключается затекание материала технологической шайбы в утяжинный кольцевой зазор "труба-игла". Кроме того, в процессе прессования технологическая шайба нагревается до температуры более высокой, чем исходная. При этом за счет этой разности температур обеспечивается свободное размещение шайбы в контейнере.

Оптимальный интервал температуры нагрева технологической шайбы при прессовании труднодеформируемых сплавов составляет 100-450^oС ниже температуры нагрева заготовки. Нижний предел (450^oС) нагрева технологической шайбы обеспечивает выпрессовку материала трубы без образования пресс-остатка, дальнейшее снижение температуры нагрева шайбы приводит к захолаживанию заднего торца заготовки и к образованию пресс-остатка из материала заготовки. Верхний предел (100^oС) нагрева технологической шайбы обеспечивает выпрессовку материала трубы без образования пресс-остатка, дальнейшее увеличение температуры технологической шайбы приводит к ее запрессовке в зазоры "заготовка-инструмент" и в утяженный конец трубы.

Оптимальный интервал температуры нагрева технологической шайбы при прессовании пластичных сплавов составляет 30-100^oС ниже температуры нагрева заготовки. Нижний предел (100^oС) нагрева технологической шайбы обеспечивает выпрессовку материала трубы без образования пресс-остатка, дальнейшее снижение температуры нагрева шайбы приводит к захолаживанию заднего торца заготовки и к образованию пресс-остатка из материала заготовки. Верхний предел (30^oС) нагрева технологической шайбы обеспечивает выпрессовку материала трубы без образования пресс-остатка, дальнейшее увеличение температуры технологической шайбы приводит к необходимости дополнительной обточки пресс-остатков.

Конкретные значения температуры нагрева технологических шайб зависят от материала прессуемой трубы и материала технологической шайбы.

Использование при необходимости пресс-остатка в качестве задней технологической шайбы, свободно надеваемой на иглу перед загрузкой заготовки в контейнер, позволяет снизить затраты на изготовление технологических шайб.

Объем технологической шайбы при этом рассчитывают в соответствии с пресс-остатком, обеспечивающим выпрессовку трубы из калибрующего пояска матрицы.

Способ осуществляется следующим образом.

Заготовку и технологическую шайбу нагревают до разных температур. В качестве задней технологической шайбы могут использовать плоский диск или пресс-остаток, образовавшийся из материала технологической шайбы при прессовании предыдущей трубы.

Нагретые технологическую шайбу и заготовку по отдельности подают на ось прессования. При прессовании труб на прессе без прошивной системы технологическую шайбу подают предварительно надевают на иглу, затем подают заготовку на ось прессования и выпрессовывают трубу до образования пресс-остатка из материала технологической шайбы.

Удаленный из контейнера пресс-остаток нагревают до заданной температуры (без промежуточной мехобработки) и процесс прессования повторяют вновь.

При прессовании труднодеформируемых сплавов могут использовать переднюю технологическую шайбу по известной технологии. Прессование труб из пластичных сплавов могут производить без передней технологической шайбы.

Пример 1 На горизонтальном гидравлическом трубопрофильном прессе усилием 3150 тс без прошивной системы из заготовки 165 85 мм выпрессовывают трубу размером 105 73 мм из сплава ЭП 943. Материалом технологической шайбы служит углеродистая сталь Ст. 3 165 85 40 мм. Заготовку нагревают до температуры 1140^oС, технологическую шайбу - до температуры 750^oС.

На матрицу устанавливают смазочную шайбу на основе стекла и доменного шлака, на иглу устанавливают технологическую шайбу. Заготовку обкатывают стеклопорошком и подают на ось прессования. Затем заготовку и технологическую шайбу задают в пресс и выпрессовывают до образования пресс-остатка из технологической шайбы. Затем пресс-остаток удаляют из контейнера и загружают в печь для нагрева до заданной температуры. Процесс прессования повторяют, используя в качестве задней технологической шайбы полученный от предыдущего прессования пресс-остаток.

Пример 2 На том же оборудовании прессуют трубу из заготовки 197 45 мм сплава титана Тi-3Аl-2,5V. Материалом технологической шайбы служит сплав Вт1-0 197 45 50 мм. Заготовку нагревают до температуры 830^oС, технологическую шайбу - до температуры 760^oС. Смазку битум + графит наносят на матрицу, контейнер и иглу. Технологическую шайбу надевают на иглу. Заготовку подают на ось прессования. Заготовку и технологическую шайбу подают в контейнер и выпрессовывают трубу 89 43 мм до образования пресс-остатка из технологической шайбы. Затем пресс-остаток удаляют из контейнера и загружают в печь для нагрева до заданной температуры. Процесс прессования повторяют, используя в качестве задней технологической шайбы пресс-остаток, полученный при предыдущем прессовании.

Формула изобретения

1. Способ прессования труб, содержащий нагрев и подачу в контейнер заготовки и технологической шайбы из пластичного материала, выпрессовку трубы до образования пресс-остатка из материала технологической шайбы, удаление пресс-остатка из контейнера и использование плоского диска или полученного пресс-остатка в качестве технологической шайбы при прессовании последующей трубы, отличающийся тем, что технологическую шайбу нагревают до температуры ниже температуры нагрева заготовки и надевают на иглу перед подачей заготовки на ось прессования.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при прессовании трубы из труднодеформируемых сплавов технологическую шайбу нагревают до температуры на 100-450^oС ниже температуры нагрева заготовки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при прессовании трубы из пластичных сплавов технологическую шайбу нагревают до температуры на 30-100^oС ниже температуры нагрева заготовки.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пресс-остаток, полученный при прессовании трубы, используют в качестве задней технологической шайбы.