Способ гибки профильных прямоугольных труб
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочному производству. Изменяют температуру профильной прямоугольной трубы перед гибкой, которую осуществляют путем приложения усилий к участкам профильной прямоугольной трубы вне области изгиба. Изменение температуры осуществляют путем поочередного нагрева последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба, начиная с ее края. Приложение усилий к участкам трубы вне области изгиба производят после очередного нагрева последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба. При этом для придания профильной прямоугольной трубе требуемой формы изгиба используют массивную оправку, размещенную со стороны внутренней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба. Упрощается способ и расширяется область применения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к обработке металлов, в частности к трубогибочному производству, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении тонкостенных гнутых трубопроводов из профильных прямоугольных труб и декоративных изделий.
Известен способ изготовления крутоизогнутых отводов из тонкостенных труб, заключающийся в том, что трубу с наполнителем, состоящим из воды и кварцевого песка, замораживают при криогенной температуре -196°С, при этом сердцевина наполнителя охлаждается до 0°С, а наружные слои охлаждают до криогенной температуры, после чего трубу с наполнителем выдерживают при комнатной температуре и деформируют трубогибочным устройством [Заявка RU 92007089, В21D 9/15, 1995. 07.27].
Недостатком способа является сложный и дорогостоящий процесс подготовки трубы для ее гибки вследствие необходимости замораживания трубы, обладающей высокой теплопроводностью, и сложности обеспечения температурных градиентов, а также наличие в наполнителе абразивного компонента, который при гибке неизбежно будет повреждать внутреннюю поверхность трубы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ гибки тонкостенных труб, основанный на заполнении трубы наполнителем из воды и кристаллообразующих компонентов, и замораживании перед гибкой трубогибочного устройства, при этом в качестве кристаллообразующих компонентов используют растворимые в воде соли, для размещения наполнителя используют шланг из эластичного материала с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра трубы, шланг устанавливают с зазором внутри трубы и заполняют его наполнителем, зазор между стенками шланга и трубы, температуру охлаждения наполнителя и концентрацию соли выбирают из условия обеспечения плотного соприкосновения поверхностей шланга и трубы без формоизменения трубы до начала ее гибки при увеличении объема наполнителя вследствие его замораживания, толщину стенки шланга и теплопроводные свойства его материала выбирают из условия обеспечения теплоизоляции между наполнителем и трубой, исключающей таяние льда наполнителя вследствие повышения температуры при гибке трубы и повреждения внутренней поверхности трубы вследствие разрушения льда наполнителя [RU 2322320, В21D 9/15, 2007. 11.10].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно высокая сложность, обусловленная необходимостью введения наполнителя. Кроме того, способ обладает относительно узкой областью применения, поскольку из-за наличия ребер жесткости, например, у профильных труб с многоугольным сечением, при использовании известного способа качество их гибки является недостаточным и известный способ для подобных труб не используется.
Требуемый технический результат заключается в упрощении способа и расширении области применения.
Требуемый технический результат достигается тем, что по способу, включающему изменение температуры тонкостенной трубы перед гибкой, которая осуществляется путем приложения усилий к участкам трубы вне области изгиба, температуру изменяют путем поочередного нагрева последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба, начиная с ее края, приложение усилий к участкам трубы вне области изгиба производят после каждого нагрева последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба, а для придания профильной прямоугольной трубе требуемой формы изгиба используют массивную оправку, размещенную со стороны внутренней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что нагрев последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба производят до температуры 800-900°С.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что ширина каждого из последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба выбирается равной 10-12 см.
Сущность способа характеризуется чертежом.
На чертеже представлены: профильная прямоугольная труба 1, внешняя грань 2 профильной прямоугольной трубы, внутренняя грань 3 профильной прямоугольной трубы, усилия 4-1, 4-2 к участкам профильной прямоугольной трубы 1 вне области изгиба, участок 5 из последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы 1 в области изгиба, источник 6 нагрева элементарных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы 1 в области изгиба, массивная оправка 7, размещенная со стороны внутренней грани 3 профильной прямоугольной трубы 1 в области изгиба.
Осуществляется способ следующим образом.
Способ используется преимущественно для железных тонкостенных (2-3 мм) профильных прямоугольных труб.
Перед гибкой, которая осуществляется путем приложения усилий 4-1, 4-2 к участкам трубы вне области изгиба, температуру изменяют путем поочередного нагрева последовательно размещенных участков 5 внешней грани профильной прямоугольной трубы 1 в области изгиба, начиная с ее края. Приложение усилий 4-1, 4-2 к участкам трубы вне области изгиба производят после нагрева очередного из последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба, а гибку производят с использованием относительно массивной оправки 7, размещенной со стороны внутренней грани 3 профильной прямоугольной трубы 1 в области изгиба. Массивная оправка 7 кроме основной функции формирования необходимого радиуса кривизны в области изгиба необходима для отвода тепла от внутренней грани 3, которая не должна сильно нагреваться и, следовательно, расширяться в результате нагрева.
Нагрев последовательно размещенных участков 5 внешней грани профильной прямоугольной трубы 1 в области изгиба производят до температуры 800-900°С для большинства наиболее часто используемых марок железа, используемых при изготовлении профильных прямоугольных труб.
Для толщин труб порядка 2-3 мм ширину каждого из последовательно размещенных участков 5 внешней грани 2 профильной прямоугольной трубы 1 в области изгиба целесообразно выбирать равной 10-12 см.
Экспериментально установлено, что оптимальной скоростью гибки профильной прямоугольной трубы является скорость 10-12 мм/мин. Это означает, что гибку трубы на каждом из последовательно размещенных участков 5 внешней грани 2 профильной прямоугольной трубы в области изгиба после их нагрева целесообразно производить в течение 10 мин.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известных способов в предложенном достигается требуемый технический результат, заключающийся в упрощении способа, поскольку при его реализации не требуется использовать наполнители, а также расширении области применения, поскольку он может быть использован для профильных прямоугольных труб.
1. Способ гибки профильных прямоугольных труб, включающий изменение температуры профильной прямоугольной трубы перед гибкой, которую осуществляют путем приложения усилий к участкам профильной прямоугольной трубы вне области изгиба, отличающийся тем, что изменение температуры осуществляют путем поочередного нагрева последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба, начиная с ее края, приложение усилий к участкам трубы вне области изгиба производят после очередного нагрева последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба, а для придания профильной прямоугольной трубе требуемой формы изгиба используют массивную оправку, размещенную со стороны внутренней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поочередный нагрев последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба производят до температуры 800-900°С.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширину каждого из последовательно размещенных участков внешней грани профильной прямоугольной трубы в области изгиба выбирают равной 10-12 см.
