Устройство для изготовления кольцевых гофров на трубных заготовках

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к гидрооборудованию для гидроформования изделий с кольцевыми гофрами из труб. Цель - повьшение качества изделий за счет уменьшения остаточных напряжений в вершинах гофров. Устройство содержит уплотнитеЛьную штангу, выполненную в виде двухступенчатого поршня, ступенчатой гильзы двз уплотнительных эластичных колец, цент- - ральной трубы, подвижного стакана и поршня. Устройство также имеет разъемные матрицы и концевую полуматрицу. установленную в держателе, жестко связанном с ступенчатой гипьзой и с гидроцилиндрами осадки гофров. Жидкость на гидроформование поступает по центральной трубе. Жидкость на управление уплотнительными кольцами подается по зазору между центральной ,трубой и ступенчатой гильзой в полость , образованную подвижным стаканом и поршнем. Диаметры подвижных частей штанги выполнены таким образом , что усилия на торцы гильзы от давления формующей и .уплотняющей жидкостей полностью уравновешены. На этапе бочкообразования гидроцилиндры осадки отключают, и ступенчатая гильза вместе с крайней матрицей могут свободно перемещаться в осевом направлении к неподвижным замковым матрицам . Цри этом исключается проскальзьгоание трубы-заготовки относительно крайней матрицы и уплотнительного кольца и их износ, уменьшается меридиальная деформация стенок гофра. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. 4 d о: kl

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) СЮ 4 В 21 D 15/10

1 Р, (1, k

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4223601/25-27 (22) 20.01.87 (46) 30.09,88. Бюл. ¹ 36 (72) Н.В.Нейман и В.И.Григорьев (53) 621.774.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1354507, кл. В 21 0 15/10, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

КОЛЬЦЕВЫХ ГОФРОВ НА ТРУБНЫХ ЗАГОТОВКАХ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к гидрооборудованию для гидроформования изделий с кольцевыми гофрами из труб. Цель — повышение качества изделий за счет уменьшения остаточных напряжений в вершинах гофров. Устройство содержит уплотнительную штангу, выполненную в виде двухступенчатого поршня, ступенчатой гильзы двух уплотнительных эластичных колец, цент-ральной трубы, подвижного стакана и поршня. Устройство также имеет разьемные матрицы и концевую полуматрицу, установленную в держателе, жестко связанном с ступенчатой гильзой и с гидроцилиндрами осадки гофров. Жидкость на гидроформование поступает по центральной трубе. Жидкость на управление уплотнительными кольцами подается по зазору между центральной .трубой и ступенчатой гильзой в полость, образованную подвижным стаканом и поршнем. Диаметры подвижных частей штанги выполнены таким образом, что усилия на торцы гильзы от давления формующей и уплотняющей жидкостей полностью уравновешены. На этапе бочкообразования гидроцилиндры осадки отключают, и ступенчатая гильза вместе с крайней матрицей могут свободно перемещаться в осевом направлении к неподвижным замковым матрицам. При этом исключается проскальзывание трубы-заготовки относительно крайней матрицы и уплотнительного кольца и их износ, уменьшается меридиальная деформация стенок гофра.

1 запеф лыу 1 иле

1426670

Устройство содержит станину (не

;;показана), на которой посредством

: :патрона 1 закреплена неподвижная часть штанги, включающая центральную, трубу 2, закрепленную в двухступенча,} том поршне 3. Свободный конец цен, тральной трубы 2 заглушен. Двухступенчатый поршень 3 имеет диаметры

i ступеней й„и d причем большой ди-! аметр d выполняется равным внутреннему диаметру изделия:

20 а =й — 2Р, т где с1„ — внутренний диаметр — толщина стенки трубы-заготовки, 30

Центральная труба 2 установлена с кольцевым зазором 4 в ступенчатой гильзе 5, несущей уплотнительное кольцо 6, стакан 7 и поршень 8. На конце центральной трубы 2 жестко крепится стакан 9, несущий второе уплотнительное кольцо 10. Гийьза 5 уплотнена по диаметрам d и d, двухступенчатого поршня 3. Стакан 7 уплотнен относительно ступенчатой гильзы 5 и торцом 40 воздействует на уплотнительное кольцо 6, Поршень 8 уплотнен относительно стакана 7 по диаметру, равному диаметру Й:} меньшей ступени двухступенчатого поршня 3, уплотнен относитель- 45 но центральной трубы 2 и торцом воздействует на уплотнительное кольцо

10. В поршне 8 выполнено радиальное отверстие 11, соединенное радиальным отверстием 12 в центральной трубе 2 с внутренней полостью 13 последней.

С этой же полостью 13 радиальным отверстием 14 связана полость 15 между ступенями с диаметром Й, и 1 двухступенчатого поршня 3 и ступенчатой гильзы 5, Каналом 16 и осевым отверстием 17 в двухступенчатом поршне 3 внутренняя полость 13 центральной трубы 2 связана с магистралью 18 форИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к оборудованию для изготовления изделий с кольцевыми гофрами на трубных заготовках методом гицроформирования, 5

Пель изобретения — повышение качества изделий путем повышения ста:;бильности высоты гофра в пределах

}одного изделия и уменьшения остаточ}, ных напряжений в вершинах гофров °

На чертеже приведена конструкция ,. изделия. мующей, жидкости, а полость 19 ступенчатой гильзы 5 соединена каналом

20 и продольным отверстием 21 в двухступенчатом поршне 3 с магистралью

22 жидкости для уплотнения. Взаимные перемещения стакана 7 относительно ступенчатой гильзы 5 и поршня 8 ото носительно стакана 9 регулируются ограничителями 23. Устройство содержит также неподвижную траверсу 24, разьемные матрицы 25 и концевую матрицу

26, закрепленную в держателе 27. Ступенчатая гильза 5 связана с траверсой 28, которая двусторонними штоками 29 гидроцилиндров 30 осадки жестко соединена с держателем 27. Перемещение концевой матрицы 26 ограничивается регулируемым упором 31. Трубная заготовка 32 свободно одевается на стаканы 7,9, поршень 8 и гильзу 5 до упора (упор может быть регулируемым).

В исходном положении разъемные матрицы 25 сомкнуты и поджаты к неподвижной траверсе 24, Концевая матрица 26 отведена и поджата к упорам

31 гицроцилиндрами осадки 30. Вместе с ней о.ведена ступенчатая гильза 5 и с помощью ограничителей 23 раздвинуты стакан 7 и поршень 8.

Подается давление в магистраль 22 жидкости для уплотнения ° По каналу

20, продольному отверстию 21 в двухступенчатом поршне 3 и кольцевому зазору 4 между ступенчатой гильзой 5 и центральной трубой 2 жидкость под . давлением подается в полость между стаканом 7 и поршнем 8. Стакан 7 сжимает уплотнительное кольцо 6, а поршень 8 — уплотнительное кольцо 10.

Происходит уплотнение внутренней полости трубной заготовки 32. Стенка трубной заготовки 32 прижимается с усилием к внутренним поверхностям разъемных матриц 25 и концевой матрицы 26. За счет этого между матрицами образуется жесткая связь через трубную заготовку 32. Усилие на ступенчатую гильзу 5 со стороны стакана 7 уравновешивается таким же усилием со стороны полости 19 ступенчатой гильзы 5. После этого обе полости гидроцилиндров 30 соединяют со сливом, концевая матрица 26 и ступенчатая гильза 5 остаются в равновесном взвешенном состоянии. Затем по магистрали 18 формующей жидкости, каналу 16, осевому отверстию 17 в двухступенчатом поршне 3 внутренней полости 13 ценинструмент н н«де разъемных матриц н конценой матрицы, закрепленной в держателе, связанном с гидроцилиндром осадки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изделий за счет уменьшения остаточных напряжений в вершинах гофрон. уплотнительная штанга выполнена в ниде двухступенчатого поршня с радиальным каналом и с диаметром большей ступени, соответствующим очку матрицы, концентрично размещенной на нем с возможностью осевого перемещения ступенчатой гильзы с установленным на ней одним уплотнительным кольцом, полости которой уплотнены относительно двухступенчатого поршня, стакана с внутренним диаметром, соотнетст !i-щим меньшей степени двухступенчатого поршня, установленного на ступенчатой гильзе с возможностью осевого пе ремещения и нзаимодействуюшего торцом с уплотни-ельньз1 кольцом, установленной в гильзе с кольцевым за:-":— ром и закрепленной одним концом н двухступенчатом поршне и заглушенной с другого конца централ;.чой трсбы„ имеющей радиальные отверстия, концентрично размещенного на трубе. с ноз-. можностью осенога перемещен;:=; пор:..н с радиальным отверстие.s, уплотненного относительно стакана и центр"-:ïüной трубы и неподвижно закрепленного на центральной трубе стакана с другим уплотнительным кольцом, какал, связанный с магистралью жидкости для уплотнения, выполнен н виде продольного отверстия в двухступенчатом поршне, вход которого подсоединен к магистрали жидко ти для уплотнения, а выход с меньшой полостью гильзы и кольцевым зазором между центральной трубой и стенкой ступенчатой гильзы, канал, связанный с магистралью формующей жидкости, выполнен н ниде осевого отверстия н двухступенчатом поршне, вход которого подсоединей к магистрали формующей жидкости, а выход соединен с помощью центральной трубы, одного радиального отверстия в центральной трубе и радиального отверстия в поршне, второе радиальное отверстие н центральной трубе и радиальный канал н двухступенча-ом порш3

1426670 1 тральной трубы 2 и радиальным отвер- лотнительными кольцами и канавами, стиям 12 и 14 формующая жидкость связанными с магистралью жидкости для под давление подается в полость меж- уплотнения и магистралью формующей ду поршнем 8 и стенкой трубной заго- жидкости, соответственно, гофрирующий тонки 32. Происходит бочкообразное выпучивание стенки трубной заготовки

32 на участке между разъемными матрицами 25 и концевой матрицей 26. Усилие на ступенчатую гильзу 5 со сторо- 10 ны полости между поршнем 8 и трубной заготовкой 32 уравновешивается таким же усилием со стороны полости 15, поэтому при бочкообразовании концевая матрица 26 и связанная с ней сту- 15 пенчатая гильза 5 подтягивается к разъемным матрицам 25, позволяя меридиональной образующей трубной заготовки 32 свободно укорачиваться, без проскальзывания заготовки 32 относительно матрицы 26. За счет этого обеспечивается точное повторение размеров гофрон и уменьшаются меридиональные напряжения в стенках гофров.

Совместным перемещением концевой матрицы 26 и ступенчатой гильзы 5 гидроцилиндрами 30 осадки производят осадку гофра до смыкания концевой матрицы 26 с разъемными матрицами 25, .затем магистрали 18 и 22 соединяют со сливом, соответствующими механизмами (не показаны) производят подачу трубы-заготовки на шаг в направлении, указанном стрелкой, перестановку разъемных матриц 25 и возвращают концевую матрицу 26 и ступенчатую гильзу 5 в исходное положение °

Таким образом производят формование нужного числа гофров, после чего изделие снимают в направлении подачи со свободного конца штанги, Предлагаемое устройство повышает точность и стабильность размеров гофров, при этом уменьшаются остаточные напряжения в вершинах гофров, в свя- зи с тем, что крайняя матрица и уп- 45 лотнительное кольцо перемещаются вместе с трубой-заготовкой без проскальзывания на всех стадиях формования гофров, уменьшается износ крайней матрицы и уплотнительного кольца. Зко-5О номический эффект от внедрения устройства получен за счет повышения работоспособности и увеличения срока службы изделий.

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления кольцевых гофров на трубных заготовках, содержащее, консольно установ.ленную на станине штангу с двумя уп14?6б70

Составитель Д.Шитиков

Техред M. Дидык Корректор М.Шароши

Редактор M.Håäîëóæåíêî

Заказ 4804/10 Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 не выполнены соосными с выходом в большую полость ступенчатой гильзы.

2, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, ступенчатая гильза жестко связана с держателем концевой матрицы двусторонними штоками гидроцилиндров осадки.