Устройство для получения отводов на трубчатых заготовках

 

'Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповке эластичной средой, и может быть использовано при изготовлении деталей из трубчатых заготовок. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет изготовления отводов, имеющих угловое смещение в плоскости, перпендикулярной оси устройства. Трубчатую заготовку (ТЗ) 15 помещают в цилиндрическое отверстие части 1 матрицы. При этом стопорная планка 11 входит в осевой паз 12 части 1 матрицы, расположенный на ее наружной боковой поверхности. На другой конец ТЗ 15 надевают часть 2 матрицы. Шкала 14 углового смещения обращена при этом в сторону ограниченного кольца 3. Часть 2 матрицы разворачивают относительно указателя 13 углового смещения на нужное деление шкалы 14 углового смещения. Производят штамповку отводов. После касания плитами пресса торцов частей 1 и 2 матрицы нагрузку снимают. Изобретение позволяет повысить качество отштампованных деталей из-за отсутствия местных утонений и складок, а также снизить металлоемкость оснастки. 6 ил.СОс12ю о ю^15^/iW/'///^//^/7/^//7/7/y.-Y//,-'f','/. •,'/^////^/f'/^ ' 7"'. • ^ (p?je1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспУБлик (19) (11) (н)5 В 21 С 37/29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677325/27 (22) 26.01.89 (46) 15.02.92. Бюл; М 6 (71) Научно-производственное объединение

"Энергия" (72) B. П, Замчалкин, А. Н. Стариков и А. М. Перчихин (53) 621.773.72(088.8), (56) Изготовление сложных полых деталей, / Под ред. К. Н. Богоявленского, Л.: Машиностроение, 1976, с. 86, рис. 27. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВОДОВ НА ТРУБЧАТЫХ ЗАГОТОВКАХ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповке эластичной средой, и может быть использовано при изготовлении деталей из трубчатых заготовок. Цель изобретения— расширение технологических возможностей за счет изготовления отводов, имеющих угловое.смещение в плоскости, перпендикулярной оси устройства. Трубчатую заготовку (ТЗ) 15 помещают в цилиндрическое отверстие части 1 матрицы. При этом стопорная планка 11 входит в осевой паз 12 части 1 матрицы, расположенный на ее наружной боковой поверхности. На другой конец Т3 15 надевают часть 2 матрицы. Шкала

14 углового смещения обращена при этом в сторону ограниченного кольца 3. Часть 2 матрицы разворачивают относительно указателя 13 углового смещения на нужное деление шкалы 14 углового смещения.

Производят штамповку отводов. После касания плитами пресса торцов частей 1 и 2 матрицы нагрузку снимают. Изобретение Я позволяет повысить качество отштампованных деталей из-за отсутствия местных уто- (/) нений и складок, а также снизить металлоемкость оснастки. 6 ил.

1712024

Изобретение относится к устройствам для получения отводов на трубопроводах и может быть использовано в химической, пищевой, авиационной и судостроительной промышленности.

Известно устройство для штамповки тройников, состоящее из разъемной матрицы, двух пуансонов, контактирующих с наполнителем. Штамповка в таком устройстве несколько отходов не представляется возможной, так как при формовке второго отвода будет нарушаться форма отштампованного отвода. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для штамповки деталей с двумя отводами, содержащее разъемную вдоль оси матрицу, имеющую полость для размещения заготовки и полости для формообразования отвода, и установленные в контакте с рабочей средой жесткие пуансоны осевого сжатия. B таком устройстве нельзя производить штамповку деталей с отводами, имеющими различное угловое смещение и разное соотношение диаметров, что ограничивает использование данного устройствю, Так, единый корпус матрицы не позволяет формовать отводы под разными углами, а целостность магистральной полости матрицы делает не возможным штамповку отводов с разным соотношением диаметров. Разный объем отводящих пуклевок требует и разного объема вытеснения рабочей среды, а отсюда необходимость разъединения полости матрицы.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве, содержащем разъемную вдоль его оси матрицу, имеющую полость для размещения заготовки и полости для формообразования отводов и установленные в контакте с рабочей средой жесткие пуансоны осевого сжатия, матрица выполнена составной из двух частей с плоскостью стыка, перпендикулярной оси устройства, одна из которых закреплена с. возможностью ограниченного углового вращения и выполнена со шкалой углового смещения, а другая размещена с возможностью осевого смещения и выполнена с осевым пазом на наружной боковой поверхности, рабочая среда выполнена из эластичных элементов, расположенных напротив полостей для формообразования отводов, и жесткого вкладыша, установленного между ними, при этом устройство снабжено установленным между частями матрицы ограничительным кольцом со стопорной планкой, установленной с возможностью перемещения по пазу части матрицы и снабженной указателем углового смещения.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — вращающаяся часть

5 матрицы со шкалой углового смещения, разрез; на фиг. 3- схема изменения положения отвода под действием остаточных напряжений; на фиг. 4 — конструкция ограничительного кольца; на фиг. 5 — расположение

10 осевого паза на матрице; на фиг. 6- расположение шкалы углового смещения на вращающейся части матрицы, вид с баку, Конструкция устройства (фиг. 1) включает разъемную вдоль его оси матрицу, состо15 ящую из фиксируемой части 1 и вращающейся части 2 (фиг, 2), между которыми закреплено ограничительное кольцо

3, напрймер,с помощью болтов 4 (фиг. 4), разъемные полуматрицы соединяются с по20 мощью конусных колец 5 и 6, Части матрицы

1 и 2 выставляют с определенным зазором с помощью ограничителей 7 и 8, удерживаемых упругими элементами 9 и 10, Фиксируемая часть матрицы 1 соединяется с

25 ограничительным кольцом 3 через стопорную планку 11,запрессованную в ограничительном кольце и скользящую в осевом пазе

12 (фиг. 5) фиксируемой части матрицы 1.

Положение же вращающейся части матри30 цы 2 определяется положением указателя углового смещения 13, закрепленного на стопорной планке 11, и отсчета шкалы углового смещения 14 (фиг. 6), расположенной на вращающейся части матрицы 2. К торцам

35 заготовки 15 примыкают жесткие пуансоны

16 и 17 осевого сжатия, контактирующие с рабочей средой из эластичных элементов 18 и 19, между которыми размещен жесткий вкладыш 20. На пуансоны 16 и 17 надеты

40 кольца 21 и 22, Процесс формовки отводов на трубопроводах в таком устройстве заключается в следующем.

Отдельно собирают части матрицы 1 и 2

45 с помощью конусных колец 5 и 6. В заготовку 15 помещают жесткий вкладыш 20, а снаружи закрепляют ограничительное кольцо 3 с помощью болтов 4, С каждого торца заготовки 15 помещают эластичные элементы 18

50 и 19 и закрывают пуансонами 16 и 17. B ограничительное кольцо вставляют упругие элементы 9 и 10 и ограничители 7 и 8. Затем заготовку вставляют в цилиндрическую полость фиксируемой части матрицы 1 так, 55 чтобы стопорная планка 11 вошла в паз 12 части матрицы 1, а с противоположного конца заготовки 15 надевают вращающуюся часть матрицы 2 так, чтобы шкала 14 была обращена в сторону ограничительного кольца 3 с закрепленным на нем указателем 13.

1712024

Сближают части навстречу друг другу до контакта с ограничителями 7 и 8 и разворачивают вращающую часть матрицы 2 на нужное деление шкалы 14 относительно указателя 13 (фиг. 2 а и б — начальное положение отводов; б — положение отвода б во

1 вращающейся части матриц 2 после разворота на угол а), надевают на пуансоны 16 кольца 21 и 22 и всю сборку устанавливают на прессе между плоскими плитами. К сборке прикладывают сжимающее усилие Р, которое через кольца 21 и 22 смещает части матриц навстречу одна другой. При этом одновременно происходит сжатие эластичных элементов-18 и 19, которые производят выпучивание заготовки в отводах матрицы.

Выпучивание продолжается до тех пор, пока ограничители 7 и 8 не сожмут упругие элементы 9 и 10 и не войдут за срез ограничительного кольца 3. Тогда торцы частей матрицы упрутся в торцы ограничительного кольца 3 и процесс формовки прекратится..

Снимают нагрузку, освобождают пуансоны

16 и 17 от колец 21 и 22 и снова подвергают осадке всю сборку. Теперь уже происходит сжатие заготовки 15 и эластичных элементов 18 и 19 за счет скольжения пуансонов 16 и 17 в цилиндрических полостях матрицы.

Таким образом, если на первой операции осадки формовку отводов производят за счет межотводной области заготовки, то на второй операции — за счет противолежащих концевых областей. Отсутствие острых кромок и канавок в такой конструкции устройства исключает зоны местного растяжения и образования складок, что повышает также и качество полученных деталей.

После того как плиты пресса коснутся торцов частей матрицы 1 и 2, нагрузку снимают, Распрессовывают конусные кольца 5 и 6, снимают части матрицы 1 и 2 с отформованной детали, развинчивают болты 4 и освобождают ограничительное кольцо 3.

Удаляют пуансоны 16 и 17, эластичные элементы 18 и 19, а затем и цилиндрический фиксатор 20.

На полученных заготовках механической обработкой удаляют крышки отводов, а если необходима большая высота отводов, то разделывают отверстие в крышке отвода и проводят его отбортовку.

-Таким образом, в конструкции предлагаемого устройства выполнение матрицы составной из двух частей (для двухотводной детали) с плоскостью стыка, перпендикулярной оси устройства, одна из которых имеет возможность углового вращения, а другая размещена с возможностью осевого смещения, позволяет смещать части матриц друг относительно друга. Это позволяет ме50 уменьшить высоту отвода до h4, Вместе с тем короткая часть отвода, как более жесткая, отгибает высокую часть отвода на себя и происходит разворот оси отвода на угол

Ла (начальное положение отвода Ь смеща55 ется при удалении из матрицы в положение г). Разворачивая блок матрицы 2 дополнительно на угол Лар = Ла, можно более точно выдержать окончательный угол а между отводами.

45 нять как угловое положение отводов, так и межосевое расстояние между ними, что расширяет возможность использования данного устройства. Однако для более точного разворота одной части матрицы относительно другой на вращающейся части выполнена шкала углового смещения, а на фиксируемой части матрицы имеется паз, в котором скользит стопорная планка с указателем углового смещения, причем стопорная планка закреплена на ограничительном кольце, установленном между частями матрицы. Для получения же отводов разного диаметра необходимо разъединить полость заготовки на отдельные части так, чтобы в каждой части вытесненный объем рабочей среды соответствовал объему образуемому отводом. Для этого внутрь заготовки введен жесткий вкладыш, установленный между отводами. Для получения же различных объемов вытеснения устанавливают необходимые зазоры между ограничительным кольцом и торцом соответствующей части матрицы, а также подбирают соответствующую толщину колец, надеваемых на пуансоны. Экспериментальные данные полученные на трубе )Ф 48 мм, показывающие, что для получения отвода,9

48 мм необходимо иметь суммарный ход, пуансонов 12 мм, а для отвода 38 мм всего

8 мм, Аналогичные данные имеются и для трубы /38 мм, которые также подтверждают необходимость вытеснения различных объемов рабочей среды для различных диаметров отводов. При наличии одного смещенного отвода относительно оси имеет место неравномерное деформирование стенок этого отвода по боковой области, при этом в короткой части отвода h> действуют сжимающие напряжения, стенка при этом утолщается, а при снятии нагрузки остаточные напряжения стремятся увеличить высоту отвода до hz (фиг. 3).

Высокая часть отвода йз находится под растягивающими напряжениями, стенка в этой области утоняется, а при снятии нагрузки остаточные напряжения стремятся

1712024

Предлагаемое устройство было опробовано на технологическом макете при формовке двух отводов на трубе,648х1 мм из сплава ниобия НбЦУ. Предварительно набирались пукли Р 48 с одной стороны заготовки, ход при этом составил 12 мм, на противоположной же стороне набиралась пукл я б 38 мм, при этом ход с этой стороны г был 8 мм, а максимальное усилие составляло 20 тс. После разделки отверстия 32 мм

его отбортовывали на ф48 мм, с противоположного конца разделка составляла ф20 мм, а отбортовка производилась на Р 338 мм, Опробывание показало отсутствие местных утонений и складок на полученных деталях.

Таким образом, использование предлагаемого устройства при формовке отводов на трубоп роводах по сравнению с существующими обеспечивает следующие преимущества: получение нескольких отводов различного диаметра под различными углами относительно друг друга, что расширяет технологические возможности устройства; отсутствие местных утонений и складок, что повышает качество отштампованных деталей; возможность получения отводов на . обычном прессовом оборудовании и, таким образом, не требует применения специализированного оборудования и расширяет использование предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для получения отводов на трубчатых заготовках, содержащее разъем5 ную вдоль оси устройства матрицу, имеющую полость для размещения заготовки и полости для формообразования отводов, и установленные в контакте с рабочей средой жесткие пуансоны осевого сжатия, о т л и10 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет изготовления отводов, имеющих угловое смещение в плоскости, перпендикулярной оси устройства, матрица выполнена составной

15 из двух частей с плоскостью стыка, перпендикулярной оси устройства, одна из которых закреплена с возможностью ограниченного, углового вращения и выполнена со шкалой углового смещения, а другая размещена с

20 возможностью осевого смещения и выполнена с осевым пазом на наружной боковой поверхности, рабочая среда выполнена из эластичных элементов, расположенных напротив полостей для формообразования от25 водов, и жесткого вкладыша, установленного между ними, при этом устройство снабжено установленныммежду частями матрицы ограничительным кольцом со стопорной планкой, установленной с возможностью перемеще30: ния по пазу части матрицы и снабженной указателем углового смещения.

1712024

Составитель В. Замчалкин

Редактор А. Долинич Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 491,. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственногс комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101