Способ изготовления составных труб

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«н848112 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 250579 (21) 2770468/22-02 (51)М. Кл.

В 21 С 3/16 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

М) УД) (621. 778. 068 (088. 8) Опубликовано 230781 Бюллетень N9 27

Дата опубликования описания 230781 (72) Авторы изобретения

0 С.Старостин, Г.В.Чертков, В.Н.Кротко и Н.В.Безукладнов

Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению теплообменных труб волочением, и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии, авиаметаллургии, на заводах химического машиностроения, производящих теплообменную аппаратуру, а также в других отраслях машиностроения.

Трубы, рассматриваемые в данном изобретении, состоят иэ оболочки, посаженной с натягом на сердечник, например, в виде звездообразного профиля, у которого от центра радиально расходятся ребра малой толщины.

Так как оболочка посажена на сердечник с натягом, сечение трубы разбито на несколько изолированных друг от друга каналов.

Известен способ изготовления составных труб, состоящих из оболочки и сердечников, преимущественного фасонного сечения, включанхяий монтаж заготовки путем ввода сердечников в оболочку, последующее совместное волочение и резку (1 .

Недостатком известного способа является невозможность безотходного получения мерных труб со свободными от сердечника концами в случае, ког-, да отношение длины мерной трубы к длине сердечника Р< меньше вытяжки при волочении, Ртр/с сф, гдето. — вы-. тяжка, что характерно для труб, например, длиной 2000-3000 мм с длиной концов по 50-100 мм.

Так как оболочка-заготовка в результате волочения вытягивается на длину, большую, чем суммарная длина сердечника и свободных концов в мерной трубе, то даже если сердечники в оболочке-заготовке упираются в исходном положении в торец друг другу, в процессе волочения просвет между их торцами становится больше суммарной длины переднего и заднего концов.

После разрезки оказывается, что длина свободного конца больше требуемой, приходится обрезать часть свободного

20 конца. Это приводит к излишним отходам металла оболочки. Кроме того, волочение обрезаемого затем участка оболочки вызывает излишнюю трудоемкость, снижая тем самым общую производительность труда.

Цель изобретения — повышение выхода годного путем снижения отходов при резке. укаэанная цель достигается за счет

30 того, что подачу каждого сердечника

848112 осуществляют принудительно до упора в волоку со скоростью, большей скорости движения оболочки, причем подачу осуществляют в момент, когда задний конец предыдущего сердечника.отстоит от очага деформации на длину, равную суммарной длине двух свободных концов требуемой длины плюс ширина реза при резке.

На фиг. 1 изображена составная теплообменная труба мерной длины,разрез; на фиг. 2 — сечение А-A на фиг.

1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 — смонтированная заготовка для волочения; на фиг. 5 — момент волочения трубы-заготовки после прохождения первого сердечника через волоку; на фиг. 6 — то же, после подачи второго сердечника до упора в конце обжимной части очага деформации; на фиг. 7 — проволоченная труба-заготовка, разрез.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит мерную теплообменную трубу 1, состоящую из оболочки 2, посаженной с натягом на сердечник 3, и имеющую свободные концы

4 и.5, заготовку-оболочку 6, заковку 7 под захват, фиксатор 8 переднего положения сердечников, первый, .второй и третий сердечники 9-11, передний торец 12 первого сердечника, задний торец 13 первого сердечника, передний торец 14 второго сердечника, стык 15 торцов второго и третьего сердечников, задний торец 16 третьего сердечника, волоку 17, тележку 18 волочильного стана, кронштейн 19 связи тележки с цепью, тяговую цепь 20 волочильного стана, кронштейн-указатель 21 длины протянутой трубы, включатели 22 и 23 двигателя толкателя сердечников, конус 24 обжимной зоны очага деформации, привод 25 толкателя сердечников, выключатели 26 двигателя толкателя сердечников, толкатель 27 сердечников, проволоченную часть трубы-заготовки 28, передний свободный от сердечника конец 29 трубы-заготовки, проволоченная трубаэаготовка 30 включает часть 31, свободную от сердечника и предназначенную для заднего свободного конца мерной трубы с первым сердечником, участок 32, идущий в отходы при резке, равный ширине реза, участок 33, предназначенный для переднего свободного конца мерной трубы со вторым сердечником, участок 34 для заднего свободного конца мерной трубы со вторым сердечником, участок 35 для переднего свободного конца мерной теплообменной трубы с третьим сердечником, и свободный от сердечника участок 36, составляющий задний свободный конец мерной трубы с третьим сердечником.

Способ осуществляют следующим образом.

В заготовку-оболочку 6, имеющую заковку 7 под захват и фиксатор 8 переднего положения сердечников, сво-

1брдно, с зазором, вводятся сердечни-. ки-заготовки 9-11 (фиг. 4), В этом заключается монтаж заготовки. Количество сердечников может быть любым.

Передний торец 12 первого сердечника

9 упирают в фиксатор 8. Передний торец 14 второго сердечника 10 упирают в задний торей 13 первого сердечника

9 и т.д. Последний стык 15 торцов находится внутри оболочки-заготовки

6, задний торец 16 последнего сердечника {третьего) выступает за пределы заготовки-оболочки.

15 Зазор между заготовкой-оболочкой и сердечниками-заготовками определяется технологическими факторами, и не может быть снижен меньше некоторого минимального, например, из-за щ кривизны заготовки-оболочки, поэтому случаи, когда / ср.,встречаются часто.

Смонтированная заготовка передает— ся заковкой 7 в головку 17, задний торец 16 находится в свободном состоянии. Тележка 18 волочильного стана, скрепленная кронштейном 19 с силовой цепью 20 волочильного стана, захватывает заковку 7 и осуществляет волочение. В результате деформации фиксатор

8 распрямляется и до втягивания первого сердечника 9 в волоку образовы вается передний конец 29, свободный от сердечника. После чего силы трения втягивают первый сердечник 9 в обжим35 ную зону и со скоростью волочения V протягивают его через волоку, образовывая трубу-заготовку 28. С этого момента между торцом 13 первого сердечника и торцом 14 второго начинает общ разовываться просвет, поскольку скорость Ч„ движения торца 13 больше скорости Ч движения торца 14 в число раз, равное вытяжке,й.. Стык 15 сердечников 10 и 11 остается без изменения.

При естественном перемещении торца 14 до его втягивания в волоку со скоростью заготовки-оболочки 6, этот просвет больше, чем суммарная длина переднего и заднего концов, свободных от сердечника. При дальнейшем разрезании часть металла уходит в отходы.

Чтобы обеспечить заданную длину свободных концов производят заталкивание сердечников 10 и 11 в очаг деформации после того, как свободный от сердечников участок заготовки Р станет равным требуемой длине P.„ (фиг. 6). Заталкивание сердечников осуществляется периодически, когда задний торец предыцущего прошедшего волоку сердечника удалится от волоки на расчетное расстояние R

Заталкивание осуществляют любым известным устройством, например цеп848112

Формула изобретения

Способ изготовления составных (труб, состоящий иэ оболочки и сердечников, преимущественно фасонного сечения, включанкций монтаж заготовки ным толк,отелем 27, которым набжен ,волочильный стан.

Привод 25 толкателя 27 включает я при соответствукщем положении заднего торца каждого проволоченного сердечника относительно волоки 17 (двига5 тель привода не показан) .

Так как торцы находятся внутри трубы и их не видно, сигнал об их расположении подают, например, в зависимости от положения заковки 7 под захват, например, с помощью к-онштейна-указателя 21, включающего по мере движения .включатели 22 и. 23 привода

25 толкателя 27. Соответственно при достижении толкателем 27 выключателей

26 привода толкателя, толкатель оста- >5 навливается после заталкивания второго, затем третьего сердечников.

Расчетное расстояние от волоки до заднего торца сердечника, только что прошедшего через волоку, равное P„, Щ определяот по формуле:

Q =0+2 +0ð (V>-Vq) где Е„ — расстояние, при котором следует подавать второй сердечник до упора в конус 24 обжимной зоны;

6п — длина переднего конца мерной трубы, свободная от сердечника; д - длина .заднего конца мерной трубы, свободная от сердечника, (длины п и 03Д могУт быть равными, либо не равными); ,М вЂ” вытяжка — отношение площади сечения заготовки-оболочки к площади сечения трубы-заготовки в зоне, свободной от сердечника. (Эта величина с достаточной точностью равна отношению их диаметров; ве- 40 личина скорости перемещения заготовки-оболочки V в,й, раз меньше скорости волочеVr ) скорость перемещения 3>>о 4g

2 товки-оболочки;

V> — скорость перемещения сердечников-заготовок при их заталкивании до упора, при этом V больше V,. 50 время толкания сердечников до упора.

О моменте начала заталкивания сигнализирует включатель 22. При этом включается двигатель толкателя 27, который упирается в торец 16 сердечника 11 и перемещает сердечник 10 до упора в конус 24 обжимной зоны (фиг.

6). Этот момент упора совмешают с нажатием толкателем 27 выключателя 26 путем установки выключателя 26 в со- g0 ответствующее положение. Толкатель останавливается. Далее труба-заготовка втягивает сердечник 10 в обжимную зону. После этого торцы в стыке 15 расходятся, образуя. просвет. 65

Когда задний торец сердечника 10 проходит через волоку и удаляется от. нее на расстояние )„, толкают до упора в обжимную зону третий сердечник

11, который также захватывается трубой-заготовкой. 3а счет исходного зазора между заготовкой-оболочкой и сердечниками оболочка удлиняется и наволакивается на последний сердечник с выступающим концом, образуя задний свободный конец 36 на последнем сердечнике (фиг. 7).

Моменты толкания, соответствующие длинам, на которые задние торцы сердечников удаляются от волоки, оггределяют по положению переднего конца, закованного под захват, который к каждому моменту начала толкания

° удаляется от волоки на длину pnp .

Srr (, д p„А (V, ) (с+

+(p, +В д )+Ер+Г) n+p„), где Рпр — длины, на которые удаляется передний закованный конец трубызаготовки, соответствующие началу заталкивания сердечников, находящихся в непроволоченной части, значения

pпр зависят от номера и сердечника, прошедшего через волоку;

Рс — мерная длина сердечника; р — ширина реза при последующей разрезке.

После волочения трубу-заготовку разрезают на мерные длины по свободным от сердечника участкам. Место, где необходимо осуществить разрезку, орошо видно, так как границы сердечника просматриваются по световым бликам.

Мерные теплообменные трубы, полученные предлагаемым способом, не требуют дальнейшей обработки.

Изготавливают трубы длиной

3000 мм с сердечниками 2800 мм. Диаметр труб составляет ф 20 мм. Заготовка имеет диаметр 24 мм и толщину стенки 1,5 мм. Сердечник используют с диаметром описанной окружности ф

18,5 мм. Длина заготовки под захват составляет 200 мм. Вытяжка при волочении составляет 1,2, что больше отношения мерной длины к длине сердечника 3000 : 2800 = 1,06. Длина заготовки для трех сердечников составляет 9000 : 1,2 = 7700 мм. При волочении по известному способу, фез толкания сердечника, длина заготовки составляет 2800 ° 3 + 200 = 9600 мм.

Таким образом, экономия по меди составляет 800 мм заготовки на каждой трубе-заготовке, состоящей из трех мерных длин.

848112 путем ввода сердечников в оболочку, последующее совместное волочение и резку, отличающийся тем, что, " целью повышения выхода годного путем снижения отходов при резке, подачу каждого сердечника осуществля ют принудительно до упора в волоку со скоростью, большей скорости движения оболочки, причем подачу осуществляют в момент, когда задний конец предыдущего сердечника отстоит от очага деФормации на длину, равную суммарной длине двух свободных концов требуемой длины плюс ширина реза при резке.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2500445/22-02, кл. В 21 С 37/22, 1977.

848112

Фиа b

Составитель О.Румянцева

Редактор А.Шишкина Техред M.peéâåñ Корректор Ю.Макаренко

Заказ 5959/9 Тираж 888 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4