کشش لوله

کشش لوله

کشش لوله (Tube Sinking) برای پرداخت نهایی استوانه های توخالی که با فرآیندهای شکل دادن گرم مانند اکستروژن، سنبه کاری یا نورد تولید می شوند ، انجام می گیرد. کشیدن سرد برای به دست آوردن حدود مجاز ابعادی دقیقتر، تولید پرداخت های سطحی بهتر، بهبود خواص مکانیکی لوله به وسیله کار سختی، تولید لوله های با جدار نازکتر یا قطرهایی کوچکتر از آنچه با روش های گرم کاری به دست می آید و تولید لوله هایی با اشکال نامنظم، به کار می رود.

چهار روش اصلی کشش سرد برای تولید لوله وجود دارد. در سه فرآیند اول که با استفاده از تکیه گاه های داخلی کشش صورت می گیرد، کاهش ضخامت جدار لوله قسمت اصلی تغییر شکل را به خود اختصاص می دهد. اما در روش فروکشی لوله بدون تکیه گاه داخلی، این امکان نیز وجود دارد که قطر لوله کاهش یابد. این کاهش معمولاً با کمی افزایش ضخامت دیواره لوله همراه است. خمش برگشت پذیری که در این روش وجود دارد ممکن است سبب ترک داخلی شود بنابراین از این فرآیند چندان استفاده نمی شود. اما بیشتر فرآیندهای کشش لوله با استفاده از سنبه و توپی با کمی کاهش قطر داخلی همراه است. مقدار کاهش به اختلاف موجود بین قطر تکیه گاه میانی و قطر داخلی اولیه لوله بستگی دارد. چون در فروکشی لوله، درون لوله بر چیزی متکی نیست، جداره کمی ضخیم و سطح داخلی غیر یکنواخت می شود. چون برش در ورودی و خروجی قالب زیاد است، کرنش زاید در فروکشی بیشتر است و تغییر شکل حدی از سایر فرآیندهای تولید لوله کمتر است.

الف: فرو کشی ، ب: توپی ثابت ، ج: توپی شناور ، د: سنبه متحرک

توپی و سنبه در کشش لوله

هر دو قطر داخلی و خارجی لوله با کشیدن آن روی توپی کنترل می شوند. توپی ممکن است استوانه ای یا مخروطی باشد. توپی، شکل و اندازه قطر داخلی لوله را کنترل می کند و لوله ای با دقت ابعادی بیشتر از فروکشی لوله به دست می دهد. به علت زیاد شدن اصطکاک از جانب توپی، کاهش مساحت به ندرت از 30 درصد تجاوز می کند. وضعیتی که یک توپی به دقت جفت شده در دهانه قالب شناور است، در شکل نشان داده شده است.

توپی های شناور به دقت طراحی شده، می توانند 45 درصد کاهش سطح ایجاد کنند و برای همین مقدار کاهش بارهای کشش کمتر از بارهای کشش با یک توپی ثابت هستند. ویژگی مهم این طراحی این است که کشیدن و کلاف کردن طول های بلند لوله امکان پذیر است. اما طراحی ابزار و روغن کاری می تواند خیلی بحرانی باشد. مشکلات مربوط به اصطکاک در کشیدن لوله، توسط کشیدن با سنبه بلند به حداقل می رسد.

سنبه از سیم یا مفتول سختی تشکیل شده است که در تمام طول لوله امتداد دارد و با لوله در قالب کشیده می شود. در کشیدن لوله با سنبه متحرک، قسمتی از نیروی کشش توسط کشیدن بر قسمت خروجی و بخشی به وسیله نیروهای اصطکاکی وارده در امتداد سطح مشترک لوله با سنبه به فلز منتقل می شود.  چون سنبه با سرعتی برابر با سرعت خروج لوله از قالب حرکت می کند و چون این سرعت از سرعت فلز محبوس در مجرای قالب بیشتر است، یک نیروی اصطکاکی مقاوم حرکت به سمت جلو در سطح مشترک بین سنبه با لوله ای که می خواهد نیروی اصطکاک مقاوم حرکت به سمت عقب بین قالب ثابت و لوله را حذف کند، وجود دارد. اما بعد از کشیدن، باید سنبه توسط نورد ( قرقره ) از لوله خارج شود، که این عمل قطر لوله را کمی زیاد کرده و حدود مجاز ابعادی را به هم می زند.

منابع و پیوندها