Способ обработки труб

 

Сущность изобретения: в контейнер загружаются заготовки 19 в сборе с разъемными втулками 17, гидроцилиндры опускают траверсу 7 до смыкания торцов формующих пуансонов 14 и 15, при этом пуансоны 14 и 15 входят с небольшим натягом в конические концевые части заготовок и надежно уплотняют их внутренние полости. Гидроцилиндры вводят клинья между траверсами, включается ход ползуна вниз и одновременно насос для закачки рабочей жидкости 21 в полость контейнера через канал плунжера. При достижении необходимого давления жидкости происходит деформация заготовки и ее внутренняя поверхность полностью повторяет профиль сомкнутых формующих пуансонов. В процессе деформации жидкость , попавшая в полость заготовки при загрузке, выдавливается через отверстия 16 в формующих пуансонах, что обеспечивает хорошее заполнение формы. 1 з.п. ф-лы. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ы 1810186 Al (я)л В 21 D 41/00, В 21 С 37/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 Вйй.

, :„Ы й1

pjQ ) ЕЙк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

Изобретение относится к обработке ме- Целью изобретения является повышеталлов давлением, а точнее к производству ние производительности при одноврементонкостенных труб нефтяного сортамента ном повышейии качества изделий. (обсадных и насосно-компрессорных). Поставленная цель достигается тем, что прямой ход конуса и матрицы выбирают в пределах от 1

D î((1 +Ånë1)(1 д01)-{1+8f(,))+2(So(l sn)-31(1 +д31)) + @1 вей np.мин тц, 00

О

СО

: ос

0о ((1 +епл )(1-д о1)-(1-%, ))+2(so(1+дз,) — 31(1 — дз1))+и1

1 пр,макс

tg а обратный ход матрицы и конуса выби- рают в пределах от

Dn(1 +Рпл1) ((1 дО) ) (1 Епл2)(1 дО2 ))+/<2 -обр.мин

tg к2 до

Do (1 + пл1 ) ((1 + д01 ) — (1 — Епл2 ) (1 дР2 ) ) +р2

Lобр.макс

lg к2 (21) 4889269/27 (22) 10.12.90 (46) 23.04,93. Бюл, ¹ 15 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.М. Друян, В,И. Плохой, А.В. Губинский. Э,М, Липовецкий, В.В. Перчаник, И,А, Ищенко, П.М. Фимагин, Л.Н. Горячев, P.Á.

Мустафаев, Л.В. Рулев и Ф,Д. Гамидов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1607989, кл. В 21 С 37/30. опублик. 1990. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТРУБ (57) Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: обработку концевого участка трубы производят путем его раздачи и последующего обжима посредством деформирующих роликов. Последние радиально перемещаются сначала опорным конусом при его прямом ходе, а затем конусной матрицей при ее обратном ходе. Даны математические зависимости для определения величин прямого и обратного ходов, 3 ил..3

1810186

У

0омакс=0о(1+ Мо ) 0омин=0о(1- Жо) 01макс=01(1+ 411) 01мин=01(" %1) $омакс=$о("+ So) +

$омин=$о(1- Жо) $1макс=$1("+ З1) + (2) (3) (4) 30

{5) (6) 35 (7) $1мин=$1(" $1) (8) 40

5Q L О1 мин do макс +@1

1-пр.мин

0 (1-дО1)-2 $1(1+д +)-0. (1+да+.)+2 So(1-%,)+р

Lïð.ìèH

2 tg к1 где Do, So — соответственно номинальные наружный диаметр и толщина стенки трубы до деформации, мм;

S1 — номинальная толщина стенки трубы после раздачи, мм; пл1, Епл — ВЕЛИЧИНЫ ОтНОСИтЕЛЬНОй пластической деформации по наружному диаметру при раздаче и обжиме соответственно, %;

4,, дф1, Bgq — плюсовые допуски по наружному диаметру трубы в исходном состоянии после раздачи и после обжима соответственно;

%,, дЬ1.%z — минусовые допуски по наружному диаметру трубы в исходном состоянии, после раздачи и после обжима соответственно,%; дно, дЗ1 — ПЛЮСОВЫЕ ДОПУСКИ ПО ТОЛЩИ+ + не стенки в исходном состоянии и после раздачи соответственно, %; д3,, дя1 — минусовые допуски по толщине стенки в исходном состоянии и после раздачи соответственно ;

2tg Д1, 2тц 3

При прямом ходе опорного конуса и конусной матрицы происходит увеличение размеров калибров, образованных деформирующими роликами механизмов раздачи и обжима. За счет радиальных перемещений роликов, опирающихся на перемещающийся в осевом направлении опорный конус механизма раздачи, осуществляется подъем конца трубы по наружному диаметру. При этом размер калибра роликов механизма обжима всегда больше наружного диаметра трубы, Таким образом, величина прямого хода конуса и матрицы зависит от соотношения внутренних диаметров трубы до и после раздачи.

Введем следующие обозначения: с1омакс=0омакс 2SoMMH максимальныЙ внутренний диаметр трубы до раздачи, мм;

Оомин = 0омин 2$омакс МИНИМаЛЬНЬ1Й внутренний диаметр трубы до.раздачи, мм;

О1макс = 01макс 2$1мин МаКСИМаЛЬНЫЙ внутренний диаметр трубы после раздачи, мм;

О1мин=01мин. 2$1макс мин и мал ь н bl Й внутренний диаметр трубы после раздачи, мм, В этих выражениях

0омакс и Оомин — соответственно максимальный и минимальный наружные диаметры до раздачи, мм;

D1MsKc И 01мин СООТВВТСТВЕННО максимальный и минимальный наруж10 ные диаметры трубы после раздачи, мм;

$омакс и. $омин соответственно максимальная и минимальная толщина стенки. трубы до раздачи, мм, $1макс И $1мин — СООтВЕтСтВЕННО МаКСИмальная и минимальная толщина стенки после раздачи, мм.

ЗНаЧЕНИЯ 0омакс, 0омин, 01макс 01мин.

$омакс, SoMw $1макс И $мин ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ

20 выражениями

Минимальный прямой ход опорного коНУСа И МатРИЦЫ 1 прмин ДОЛЖЕН ОбЕСПЕЧИВатЬ

ПОДЪЕМ ВНутРЕННЕГО ДИаМЕтра ОТ CloMayc ДО

45 д1мин, Тогда величина этого хода с учетом упругой составляющей р1 и конусности опорного конуса и деформирующих роликов

2ig Д1.

Или с учетом выражений (1), (4), (6) и (7) 1810186

01=0о(1 + F»1), Величины D1 и 0о связаны соотношением

Тогда

Р

Dp((1 +fnn1)(1 до1) (1 +доо))+2(Яо(1 esp) S1(1 +Ds1) )+/41

Lnp.ìèí

19 к1

При ходе опорного конуса меньше этого хода с учетом упругой составляющей

Lnp.мин обеспечивается требуемая форма и конусности конца трубы, т.е. не обеспечивается качест- 5 во.

Максимальный прямой ход опорных ин- 19 к1 струментов должен обеспечивать подъем по

ДИаМЕтРУ От домин ДО 01макс ТОГДа ВЕЛИЧИНа

О1макс <" омин +Я1

Lnp. макс Э.

С учетом выражений (2), (3). (5), (8) и (9)

Do((" +бпл1)(1 +дО1) (1 доо))+2(Во(1 +%о)- 1(1 дэ) ))+@1

1 пр.макс

1g кл

D2=01(1- Еплг). (12) 02макс=02("+ дог) + (10) 02мин=02("- дО2) 0о(1 + пл1)((1 до1) (1 Еплг)(1 +% 2))+,иг -обр.мин т9 к2

При ходе опорной матрицы меньше

Loop.мин не обеспечивается требуемая форма конца трубы, т.е. не обеспечивается качество, 40

Максимальный ход конусной матрицы должен обеспечивать обжим по наружному

ДИаМЕтРУ О1 01макс ДО 0гмин. ТОГДа ВЕЛИчина этого хода с учетом упругой составляющей и конусности равна:

01макс 02мин 1 Р2

1-обр. макс или с учетом выражений (3), (9), (11) и (12):

С увеличением хода более Lnp.макс падает производительность процесса и увеличи вается износ инструмента, приводящий к отклонениям формы калиброванного конуса от требуемой и ухудшению качества поверхности трубы, При обратном ходе опорного конуса и конусной матрицы уменьшаются размеры .калибров механизмов раздачи и обжима. За счет радиальных перемещений роликов, опирающихся на конусную матрицу механизма обжима, происходит уменьшение наружного диаметра конца трубы, При этом размер калибра механизма раздачи становится меньше внутреннего диаметра трубы.

Таким образом, величина обратного хода .опорных инструментов определяется соотношением наружных диаметров трубы у торца до и после обжима, Введем обозначение: где D2 — номинальный диаметр у торца после обжима, мм.

Минимальный обратный ход опорных

15 инструментов должен обеспечивать обжим

НЗРУЖНОГО ДИаМЕТРа От ВЕЛИЧИНЫ 01макс ДО

0гмин. Величина этого хода с учетом упругой составляющей деформации,иг и конусности калибра 2т9Дг, образованного матрицей и

20 деформирующими роликами, определяется соотношением:

01мин 02макс + P2 -обр. мин =

С учетом выражений (4) и (10)

01(1 — до1) — 0г (1 +дог) +рг

Lo6p, мин т9 к2

30 Величины 01 и D2 связаны между собой соотношениями:

35 Тогда величина минимального обратноr0 хода с учетом выражений (9) и (12) 1810186 (Эо (1 + Епл1 ) ((1 4- д01 ) — (1 — Еплг ) (" д02 ) ) +p2 -обр.макс Я /- к2

40

632-80.

55..

С УВЕЛИЧЕНИЕМ Хсда бОЛЕЕ Ьбр.макс Падает производительность процесса и увеличивается износ инструмента, приводящий к отклонениям формы калиброванного конца от требуемой и ухудшению качества поверхности трубы.

Величина упругой составляющей деформации по диаметру,и1,г определяется экспериментальным путем и составляет для обсадных труб по ГОСТ 632-80 от 0,5 до

2,0 наружного диаметра трубы в исходном состоянии.

При обработке труб по указанному способу на 40-60 уменьшаются затраты вре.мени на переналадку оборудования, что приводит к повышению производительности процесса. Кроме того, исходные фактические размеры трубы практически не влияют на качество изделия после обработки, что приводит к значительному снижению

:уровня брака труб.

На фиг, 1 изображено исходное положение йроцесса; на фиг. 2 — процесс раздачи— прямой ход опорного конуса и конусной матрицы, на фиг. 3 — процесс обжима — обратный ход опорного конуса и конусной матрицы, o, Пример. Обработке по указанному способу подвергалась партия обсадных труб по ГОСТ 632 — 80 с номинальными размерами Оо=146,1 мм и SO=7,7 мм.

В соответствии с ГОСТ 632 — 80 допуски; по наружному диаметру трубы

Азо = доо=0,75 (0 0075); — по толщине стенки Fs,=12,5 (0,125), величина плюсового допуска ограничена массой трубы и составляет около 6 (Os 0,06), В соответствии с техническими требованиями допуски на геометрические размеры концов труб после обработки: — по наружному диаметру да дог=0,5 (0,05)

+a =%2=0 — потолщинестенки: дз1 =дзг =дз =á

+ + + (0,06) д3 = двг = дз= 12,5 (0,125), Величина пластической деформации по наружному диаметру в процессах раздачи и обжима составляет кпл1= кплг=- 2 (0,02).

Толщина стенки при этом практически не изменяется S<=S2-=So, Величина упругой составляющей деформации в процессах раздачи и обжима составляет p>= c2==0,020о=2.9 мм, /Зк1=- рк2=1 .

Тогда величины прямого и обратного хода в соответствии с заявляемыми решениями составляют:

Lnp.ìèí=53.6357 t4M (-обр.мин=147,1494 мм

Lnp.макс=300 3386 мм

1.обр.макс=189,3014 мм

При округлении расчетных значений рабочих ходов принято следующее правило: — расчетная величина Lo6p мин и Lnp мин округляются "с избытком" для того, чтобы обеспечить получение требуемой формы конца трубы, т.е. 1.пр. ин=54 мм, Loop мин=148 мм; — расчетные величины Lo6p,макс и | пр.макс округляются с недостатком, т,е. L>p макс=300 мм, обр.макс=189 мм, что, помимо обеспечения требуемой формы, приводит к повышению производительности и снижению износа инструмента, Процесс обработки осуществляется следующим образом (см. фиг. 1-2),.Труба 7 задается в машину для обработки концов труб до упора (на чертеже не показан) и приводится во вращение, Затем опорный конус 4 и конусная матрица 1, закрепленные на общей раме 6, перемещаются по направляющим 5 в направлении О1(прямой ход) на величину рабочего хода Lnp. При этом происходит увеличение размеров калибра, образованного конусом 4 и роликами 3, что приводит к раздаче конца трубы (фиг. 2), В конце прямого хода дается выдержка времени, в течении которой процесс деформации происходит без изменения размера калибра. Затем гидроцилиндр переключается на обратный ход, При этом опорный конус 4 и матрица 1 перемещаются в направлении 02 на величину рабочего хода обр. За счет УменьшениЯ РазмеРов калибра, образованного матрицей 1 и роликами 2 обеспечивается обжим конца трубы.

Предложенный способ позволяет существенно повысить точность концов труб за счет снижения биений торца трубы в 1,3-1,5 раза и обеспечить возможность производства обсадных труб исполнения "A" по ГОСТ

1810186

Формула изобретения

Способ обработки труб, при котором производят раздачу концевого участка заготовки радиально перемещающимися деформирующими роликами при прямом ходе 5 опорного конуса с конусной матрицей, а заОо((1+Епл1)(1 %1) (1+Ыо)1+2($о(1 дзо) $1(1+881))+$1

1 пр.мин

2 tg l(1 до

Ф

0о ((1+Епл1)(1 41) (1 %о ))+2(So(1+BSo) S1(1 BS1))++1

1-пр.макс .tg k1 а обратный ход матрицы и конуса выби- рают в пределах от

0о (1 + Епл1 ) f (1 — д01 ) — (1 — Епл2 ) (1 — дЕ ) ) + p2 -обр.мин

2 tg до

0о(1+ пл1)((1+41} (1 плг)(1 — %2))+/й2

1-обр. макс т9 к2 стоянии, после раздачи и после обжима соответственно, ф„ дно, дф1 — ПЛЮСОВЫЕ ДОПУСКИ ПО ТОЛЩИ+ не стенки в исходном состоянии и после раздачи соответственно, ; (5о, дЯ1 — минУсОвые ДопУски по Т0п15 щине стенки в исходном состоянии и после раздачи соответственно, ;

2tgД1, 2tg Д2 — конусности калибров, образованных деформирующими инструментами при раздаче и обжиме соответст20 венно; ,и1,,и2 — величина упругой деформации по наружному диаметру при раздаче и обжиме, мм. где Do, $о — соответственно номинальные наружный диаметр и толщина стенки трубы до деформации, мм;

$1 — номинальная толщина стенки трубы после раздачи, мм, Епл1, Епл2 ВЕЛИЧИНа ОтНОСИтЕЛЬНОй ПЛастической деформации по наружному диаметру при раздаче и обжиме соответственно; дно, дй1, дО2 — ПЛЮСОВЫЕ ДОПУСКИ ПО наружному диаметру трубы в исходном состоянии, после раздачи и после обжима соответственно, ;

dD,, %1, д62 — минусовые допуски по наружному диаметру трубы в исходном сотем обжимают указанный участок роликами при обратном ходе матрицы с конусом, о тл и ч э ю шийся тем, что, с целью повышения производительности при одновременном повышении качества изделий, прямой ход конуса и матрицы выбирают в пределах от

1810186

Составитель В.Плохой

Редактор T.ÊóðêîBà Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 1411 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Способ обработки труб Способ обработки труб Способ обработки труб Способ обработки труб Способ обработки труб Способ обработки труб 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству прямошовных электросварных труб, а именно к конструкциям устройств для удаления внутреннего грата с внутренней поверхностью сварного шва

Изобретение относится к трубосварочному производству и может быть использовано при изготовлении-термообработанных после сварки прямощовных труб со снятием с них как наружного, так и внутреннего грата

Изобретение относится к изготовлению сварных прямошовных труб, в частности к заключительной операции по удалению грата

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к листовой штамповке, и может быть использовано при изготовлении полых деталей сложной формы

Изобретение относится к обработке металлов давлением, конкретно к оборудованию для улучшения качества внутренней поверхности готовых труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением, к машинам для калибровки концов тонкостенных труб нефтяного сортамента

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам калибровки конца труб (Т)

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве многослойных изделий
Наверх