Pracovný princíp kreslenia za studena
Ťahanie za studena zmenšuje prierez rúrky jej ťahaním cez matricu, keď má kov izbovú teplotu. Forma nastavuje vonkajší priemer a tŕň vo vnútri rúrky nastavuje vnútorný priemer, takže dva rozmery a hrúbka steny medzi nimi sú všetky riadené nástrojmi a nie valcovaním. Pretože k deformácii dochádza pod teplotou rekryštalizácie, kovoobrobok pri úbytku tvrdne, čím sa zvyšuje jeho pevnosť a tvrdosť a zároveň sa zlepšuje povrchová úprava.
Z princípu priamo vyplývajú dva dôsledky. Prvým je presnosť: kombinácia matrice a tŕňa vytvára rovnaké rozmery na každom kuse, takže tolerančné pásmo je oveľa užšie ako pri valcovaní za tepla. Druhým je obmedzenie toho, koľko je možné urobiť pri jednom prechode, pretože ťažko vytvrdená rúrka stráca ťažnosť a praskne skôr, ako dosiahne ďalšiu matricu. Medzižíhanie sa vkladá vždy, keď sa akumulovaná redukcia priblíži k tejto hranici, a preto je výrobok ťahaný za studena opísaný v pláne ťahania.
Postupnosť procesov
Výber a kontrola matičnej trubice: za tepla valcovaná bezšvíková dutina vhodnej veľkosti, triedy a steny sa zvolí tak, aby bolo možné dosiahnuť požadované zmenšenie.
Tepelné spracovanie a odstraňovanie okovín: dutina môže byť žíhaná, aby zmäkla, a jej povrchové okoviny sa odstránia morením v kyseline alebo otryskaním.
Chemická povrchová úprava: nanesie sa fosfátový konverzný náter a mazací alebo mydlový film, takže rúrka prenáša mazivo do matrice a kov sa nezadrhá o nástroj.
Ťahanie za studena: zahrotený koniec rúry sa uchopí a pretiahne cez matricu cez tŕň na preťahovacom stole, alebo sa rúra valcuje za studena v pútnickom mlyne pre ťažšie redukcie.
Stredné žíhanie: aplikované tam, kde sa celková redukcia musí rozdeliť na niekoľko prechodov, čím sa obnoví ťažnosť pred ďalším ťahaním.
Konečné tepelné spracovanie: svetlé žíhanie v ochrannej atmosfére sa používa tam, kde sa vyžaduje povrch bez oxidov, a úprava na odľahčenie pnutia sa používa tam, kde záleží na rozmerovej stálosti.
Rovnanie, rezanie a konečná úprava: rúrka sa vyrovná, nareže na pevnú dĺžku a konce sa lícujú alebo zrazia podľa výkresu.
Konečná kontrola: kontrola rozmerov, skúška vírivým prúdom alebo ultrazvukom, skúška hydrostatickým alebo vzduchovým tlakom a vizuálna kontrola otvoru, po ktorej nasleduje označenie a ochrana.
Metódy kreslenia a čo menia
| Metóda | Účinok na trubicu |
|---|---|
| Potopenie bez tŕňa | Znižuje vonkajší priemer, zatiaľ čo stena hrubne; používa sa skôr na medzidimenzovanie než na konečnú presnosť |
| Kreslenie cez pevnú zátku alebo tŕň | Riadi vnútorný priemer pri zmenšení vonkajšieho priemeru, čo poskytuje najlepšiu kontrolu nad stenou a je základom presnej výroby rúr |
| Kreslenie cez plávajúcu zástrčku | Jednoduchšie nástroje s dobrou kontrolou vnútorného priemeru, široko používané pre malé a stredné veľkosti |
| Výkres pohyblivého tŕňa | Tŕň sa pohybuje s rúrkou, čím sa znižuje trenie a umožňuje sa väčšie zníženie na jeden prechod |
| Studené putovanie | Rúrka sa skôr valí, než ťahá, čím dochádza k veľmi veľkým redukciám s dobrým povrchom a tesnou kontrolou steny |
Zmeny vlastností produkované Cold Work
Ťahanie za studena zvyšuje prieťažnosť a pevnosť v ťahu, znižuje predĺženie a zvyšuje úroveň vnútorného napätia rúry. Veľkosť zmeny závisí od redukcie a akosti, takže ťahaná rúra a jej žíhaný náprotivok tej istej triedy nie sú pri výpočte pevnosti zameniteľné. Rúra sa bežne dodáva v definovaných dodacích podmienkach: ťahaná za studena a žíhaná, ťahaná za studena a bez napätia alebo ťahaná za studena, ako sa dodáva. Dodacia podmienka musí byť preto uvedená v dopyte, pretože určuje mechanické vlastnosti, ktoré budú certifikované.
Operácia ťahania tiež zlepšuje vŕtanie. Forma a tŕň vytvárajú hladký povrch s kontrolovanou drsnosťou, znižujú excentricitu steny zdedenú z materskej rúrky a zlepšujú priamosť. Vďaka týmto vlastnostiam je za studena ťahaná bezšvíková rúra vhodná pre hydraulické sudy, prístrojové vedenia a rúry výmenníkov tepla, kde je vývrt funkčnou plochou.
Body kontroly kvality a bežné chyby
Excentricita steny a variácie vnútorného priemeru, ktoré vyplývajú z kvality matičnej rúrky a z vyrovnania matrice a tŕňa.
Vnútorné škrabance, preliačiny a stopy{0}}zachytenia spôsobené nedostatočným mazaním alebo opotrebovaným tŕňom.
Priečna trhlina na ťahanom konci, čo naznačuje, že redukcia na jeden priechod presiahla dostupnú ťažnosť.
Zvyškové napätie a strata rovnosti po rezaní kontrolovaná ošetrením na zmiernenie stresu a správnym narovnávaním.
Povrchová dekarbonizácia alebo oxid, riadený atmosférou žíhacej pece.
Kontrola týchto defektov sa vykonáva pomocou rozmerových meradiel, meracích prístrojov typu go a no go plug, testovania vírivými prúdmi alebo ultrazvuku na detekciu stien a defektov a testovania hydrostatickým tlakom alebo tlakom vzduchu, kde je súčasťou požiadavky integrita tlaku. Záznamy sú vysledovateľné podľa tepelného čísla matičnej rúrky a použitého plánu ťahania, takže mechanické vlastnosti certifikované pre hotovú rúrku možno spätne vysledovať počas procesu.
FAQ
Otázka: Robí ťahanie za studena oceľ pevnejšou?
Áno, otužovaním práce. Medza klzu a pevnosť v ťahu stúpajú s klesajúcou mierou redukcie a predĺženia, preto je potrebné špecifikovať a certifikovať podmienky dodávky.
Otázka: Prečo je medzi ťahaním potrebné žíhanie?
Každý prechod spotrebuje ťažnosť. Ak by akumulovaná redukcia spôsobila, že rúra by bola príliš tvrdá alebo príliš krehká pre ďalší prechod, žíhanie obnoví ťažnosť a umožní ďalšie zníženie.
Otázka: Aká je výhoda rúry ťahanej za studena oproti rúre valcovanej za tepla?
Užšie tolerancie priemeru a steny, lepšia sústrednosť, hladší vývrt a lepšia povrchová úprava, to všetko znižuje obrábanie a zlepšuje výkon rúry ako strojného prvku.
Otázka: Je bezšvíková rúra ťahaná za studena vždy na konci žíhaná?
Nie. Konečné podmienky dodávky závisia od aplikácie a dodávajú sa žíhané aj nakreslené. Stav bez napätia sa používa aj tam, kde je kritická rozmerová stabilita.
Otázka: Ktoré normy platia pre bezšvíkové rúry ťahané za studena?
GB/T 3639 pre presné bezšvíkové oceľové rúry ťahané za studena alebo valcované za studena, EN 10305-1 pre bezšvíkové rúry ťahané za studena a ASTM A519 pre mechanické rúry, pričom bezšvíkové triedy zahŕňajú aj A179, A192 a A213 pre výmenníky tepla a kotly.
Otázka: Čo spôsobuje praskliny na konci ťahanej rúrky?
Nadmerné zníženie na jeden prechod v porovnaní s ťažnosťou materiálu alebo neúplné žíhanie. Zníženie redukcie priechodu alebo pridanie žíhania problém odstráni.
