Способ изготовления труб с кольцевыми гофрами и устройство для его осуществления
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для гидравлического формования изделий с кольцевыми гофрами. Цель изобретения - повышение качества изделий и производительности. Устройство содержит разъемную формующую головку с полуматрицами, уплотнительную штангу, гладкий и профильный замки и механизм обкатки внутренней поверхности заготовки. Механизм обкатки выполнен в виде разъемной обоймы, поворотного вала с клиновыми лысками, втулки и роликовых узлов обкатки. Обойма установлена в формующей головке и выполнена с внутренними кольцевыми поясками. Вал размещен в уплотнительной штанге с возможностью осевого перемещения. Втулка установлена на валу концентрично обойме. Роликовые узлы обкатки размещены во втулке и на клиновых лысках вала напротив кольцевых поясков. Деформирование производят одновременно на двух участках трубной заготовки. На первом по ходу подачи участке выполняют кольцевые зоны наклепа. Приводят во вращение вал, втулки и роликовые узлы обкатки. Перемещают вал в осевом направлении. Роликовые узлы выдвигаются из втулки и обкатывают материал трубной заготовки. Кольцевые зоны наклепа выполняют в местах заготовки, переходящих при последующем формообразовании в элементы гофра с наибольшими эксплуатационными эквивалентными напряжениями. На втором участке осуществляют выпучивание материала трубной заготовки между матрицами и формообразование гофров сближением матриц
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 1535664 д1 (51)5 В 21 D 15 10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ большими эксплуатационными эквивалентными напряжениями. На втором участке производят выпучивание материала трубной заготовки между секционными матрицами под действием внутреннего давления и последующее формообразование гофров сближением матриц в осевом направлении. Расстояние между упомянутыми участками устанавливают кратным шагу подачи трубной заготовки. Кольцевые зоны наклепа выполняют по месту будущих впадин и вершин гофров.
На фиг. 1 показано устройство для изготовления труб с кольцевыми гофрами; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1. (21) 4265664/31-27 (22) 22.06.87 (46) 15.01.90. Бюл. № 2 (71) Уфимский авиационный институт им. С. Орджоникидзе (72) В. В. Петровский, А. М. Брюханов и Г. И. Кашелевский (53) 621.774.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1466085, кл. В 21 D 15/10, 1987.
Авторское свидетельство СССР № 311506, кл. В 21 D 15/10, 1969. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛ ЕНИЯ ТРУБ
С КОЛЪЦЕВЪ1МИ ГОФРАМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для гидравлического формования изделий с кольцевыми гофрами. Цель изобретения — повышение качества изделий и производительности. Устройство содержит разъемную формующую головку с полуматрицами, уплонительную штангу, гладкий и профильный замки и механизм обкатки внутренней поверхности заготовки. Механизм обкатки выполнен в виде разъемной обоймы, Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к оборудованию для гидравлического формования иэделий с кольцевыми гофрами типа металлорука вов.
Цель изобретения — повышение качества изделий и производительности.
Деформирование периодически подаваемой трубной заготовки осуществляют после каждой подачи одновременно на ее двух участках. На первом по ходу подачи участке выполняют кольцевые. зоны наклепа в местах заготовки, переходящих при последующем формовании в элементы гофра с наи2 поворотного вала с клиновыми лысками, втулки и роликовых узлов обкатки. Обойма установлена в формующей головке и выполнена с внутренними кольцевыми поясками.
Вал размещен в уплотнительной штанге с возможностью осевого перемещения. Втулка установлена на валу концентрично обойме. Роликовые узлы обкатки размещены во втулке и на клиновых лысках вала напротив кольцевых поясков. Деформирование производят одновременно на двух участках трубной заготовки. На первом по ходу подачи участке выполняют кольцевые зоны наклепа. Приводят во вращение вал, втулку и роликовые узлы обкатки. Перемещают вал в осевом направлении. Роликовые узлы выдвигаются из втулки и обкатывают материал трубной заготовки. Кольцевые зоны наклепа выполняют в местах заготовки, переходящих при последующем формообразовании в элементы гофра с наибольшими эксплуатационными эквивалентными напряжениями. На втором участке осуществляют выпучивание материала трубной заготовки между матрицами и формообразование гофров сближением матриц. 2 с. и. ф-лы, 2 ил., 2 табл.
1535664
Таблица 1
Толщина стенки после формовки
Среднее число циклов до разрушения вершины, впади- вершины, мм ны мм мм впадины, мм
4800
Контрольные О, 228 О, 228 О, 188 О, 225
Опытные О, 215 О, 228 О, 186 О, 212
7200
Устройство содержит. разъемную в вертикальной плоскости формующую головку 1 с полуматрицами 2, уплотнительную штангу 3 с манжетами 4, механизм осадки 5 и механизм обкатки 6 внутренней поверхности трубной заготовки 7. Концентрично уплотнительной штанге 3 установлены гладкий 8 и профильный 9 замки. В уплотнительной штанге 3 выполнен канал 10 для подвода формующей жидкости в рабочую полость 11 и к манжетам 4. Механизм осадки 5 установлен на штанге с возможностью осевого перемещения. Механизм обкатки 6 выполнен в виде разъемной в вертикальной плоскости обоймы 12, поворотного вала 13 с клиновыми лысками 14, втулки 15 15 и роликовых узлов обкатки 16. Обойма 12 размещена в формующей головке 1 со стороны подачи трубной заготовки 7 и выполнена с внутренними кольцевыми поясками 17 с рабочими поверхностями. Поворотный вал 13 установлен в уплотнительной штанге 3 с возможностью осевого перемещения, посредством гидроцилиндра 18. На клиновых лысках выполнены Т-образные пазы 19.
Втулка 15 размещена на валу 13 концентрично обойме. Роликовые узлы обкат- 25 ки 16 установлены во втулке 15 и на клиновых лысках вала 13 напротив кольцевых поясков 17. Каждый роликовый узел 16 выполнен в виде корпуса 20 с Т-образным выступом 21, размещенным в Т-образном пазу вала 13, и накатного ролика 22.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении формующая головка 1 полуматрицы 2, замки 8, 9 и обойма 12 находятся в разомкнутом положении. Трубная заготовка 7 устанавливается на манжеты 4 уплотнительной штанги 3 и формующая головка замыкается. Деформирование производят на двух участках трубной заготовки. На первом по ходу подачи участке выполняют кольцевые зоны наклепа по месту будущих впадин (или) вершин гоф- 4О ров. Приводится во вращение поворотный вал 13, связанные с ним посредством Тобразных выступов роликовые узлы обИспытываемые Толщина стенки образцы до формовки катки 26 и втулка 15. Гидроцилиндром 18 перемещают вал 13 в осевом направлении, при этом роликовые узлы обкатки 16 выдвигаются из втулки 15 к внутренней поверхности трубной заготовки 7. Накатные ролики 22 обкатывают материал трубной заготовки и выполняют кольцевые зоны наклепа в местах заготовки, переходящих при последующем формообразовании в элементы гоф)а с наибольшими эксплуатационными эквивалентными напряжениями. Одновременно на втором по ходу подачи участке производят гидроформование гофров. Формующая жидкость по каналу 10 поступает в рабочую полость 11 заготовки 7 и к кольцевым манжетам 4. Происходит уплотнение рабочей полости 11, выпучивание заготовки 7 между полуматрицами 2 и последующее формообразование гофров сближением полуматриц. После завершения гидроформовки формующая головка 1 разводится, труба подается на шаг подачи, накатной участок размещается в зоне формования и цикл повторяется.
Преи мущества данного способа и устройства для его осуществления иллюстрируются конкретными примерами выполнения способа.
Пример 1. Вариант гидроформовки гофров с одновременным образованием кольцевых зон наклепа в местах будущих вершин. На трубной заготовке О70 мм из стали 12Х18Н10Т, с толщиной стенки
=0,228 мм на токарном станке парой роликов производили обкатку заготовки с образованием кольцевых зон наклепа. Ширина зон 6 мм, шаг расположения 16,5 мм, количество 6 шт. Толщина материала распочество 6 шт. Толщина материала трубы после обкатки S=0,215 мм. Гидроформовку производили обычным образом при давлении Р=
=-5,G МПа с образованием 6 гофров.
Затем полученные данным способом образцы и контрольные образцы поставили на сравнительные йспытания. Результаты испытаний представлены в табл 1.!
535664
Таблица 2
Амплитуда перемещения мм
Толщина стенки в
Среднее число
Испытываемые образцы циклов до разрушения зоне впа дин, мм
+0,5
+0,5
4950
О, 228
О, 205
Контрольные
Опытные
9580 формула изобретения
Пример 2. Вариант гидроформовки гофров с одновременным образованием кольцевых зон наклепа в местах будущих впадин. Образование кольцевых зон наклепа и
Использование данного способа гидроформовки кольцевых гофров и устройства для его осуществления позволяет повысить производительность за счет совмещения операций обкатки и формовки и получать изделия более высокого качества.
Способ изготовления труб с кольцевыми гофрами из периодически подаваемой трубной заготовки, включающий ее деформирование путем выпучивания материала трубной заготовки между секционными матрицами под действием внутреннего давления, образование кольцевых зон наклепа и последующее формообразование гофров сближением матриц, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий и производительности, деформирование трубной заготовки производят после каждой подачи одновременно на ее двух участках, при этом кольцевые зоны наклепа выполняют на первом по ходу подачи участке заготовки и размещают в местах заготовки, переходящих при последующем формообразовании в элементы гофра с гидроформовку осуществляли также как и примере 1.
Результаты испытаний представлены в табл. 2. наибольшими эксплуатационными эквивалентными напряжениями, а расстояние между упомянутыми участками устанавливают кратным шагу подачи трубной заготовки.
2. Устройство для изготовления труб
25 с кольцевыми гофрами, содержагцее разъемную в вертикальной плоскости формующую готовку с полуматрицами, уплотнительную штангу с манжетами, гладкий и профильный замки, установленные концентрично штанге, и механизм подачи трубной заготовки, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом обкатки внутренней поверхности заготовки, выполненны в виде размещенной в формующей головке со стороны подачи трубной заготовки разъемной и вертикальной плоскостей обоймы с внутренними кольцевыми поясками с рабочими поверхностями, поворотного вала с клиновыми лысками, установленного в уплотнительной штанге с возможностью осевого перемещения, втулки, размещенной на валу
4р концентрично обойме, и роликовых узлов обкатки, установленных во втулке и на клиновых лысках поворотного вала напротив кольцевых поясков обоймы.
1535664
73 13 Д 4 170 22 1154.
Составитель Д. Шитиков ! сд<< ктор М. Товтин Техред l!. Берес Корректор Н. Король
Тираж 587 Подписное ...НТ СССР
В1!!!1!111! 1 <>
I II><»>.п>одсз нению-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101
