NO309258B1 - Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av rörbend - Google Patents

Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av rörbend Download PDF

Info

Publication number
NO309258B1
NO309258B1 NO951643A NO951643A NO309258B1 NO 309258 B1 NO309258 B1 NO 309258B1 NO 951643 A NO951643 A NO 951643A NO 951643 A NO951643 A NO 951643A NO 309258 B1 NO309258 B1 NO 309258B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
matrix
pipe bend
diameter
die
pressing
Prior art date
Application number
NO951643A
Other languages
English (en)
Other versions
NO951643L (no
NO951643D0 (no
Inventor
Sven Ekberg
Original Assignee
Permascand Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Permascand Ab filed Critical Permascand Ab
Publication of NO951643D0 publication Critical patent/NO951643D0/no
Publication of NO951643L publication Critical patent/NO951643L/no
Publication of NO309258B1 publication Critical patent/NO309258B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/28Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces
    • B21C37/286Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces starting from sheet material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av rørbendhalvdeler som siden sammenføyes ved hjelp av sveising til hele rørbend.
TEKNIKKENS STAND
Det forefinnes i dag et antall forskjellige metoder for fremstilling av rørbend, hvilke har sine fordeler og ulemper. Som eksempel kan nevnes
1 . Bøyning av et rør til et bend - begrenset dimensjonsområde og begrenset utvalg av materiale. 2. Bøyning fra varmvalset eller kaldvalset båndplate-materiale - begrenset dimensjons- og tykkelsesområde. 3. Induksionsbøvnin<g> - begrenset valg av kvaliteter og begrenset tykkelsesområde. 4. Dyptrekking ( pressing) av plateemne til et halvt
rørbend - heldekkende område med hensyn til materialkvalitet, tykkelse og dimensjonsområde.
Oppfinnelsen refererer seg til teknikken ifølge punkt 4 ovenfor, dvs. dyptrekking.
DET TEKNISKE PROBLEM
Ulempen med konvensjonell dyptrekking av platemateriale til rørbendhalvdeler er at den oppnådde rørbendhalvdel er tilbøyelig til å fjære tilbake etter pressingen langs de kanter som skal sveises mot hverandre (dvs. at diameteren blir større enn den ønskede, nominelle ved disse kanter). Rørbendhalvdelens tverrsnitt avviker derfor fra et halvsir-kelformet tverrsnitt, hvilket medfører at man må etterbearbeide kantene på forskjellige måter for å tilveiebringe det ønskede tverrsnitt. Denne etterbearbeidning er tidkrevende
og besværlig og derfor kostbar.
Dette problem har eksistert så lenge man har fremstilt rørbend på denne måte, dvs. i minst 30 år, og er hittil ikke blitt løst på noen enkel måte.
Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning ved hjelp av hvilke de fremstilte rørbendhalvdeler i én operasjon, dvs. uten etterbearbeidning, får korrekt tverrsnitt, slik at et helt rørbend kan sammensettes umiddelbart ved at to halvdeler sveises sammen, uten behov for å etterbearbeide rørbendet til korrekt diameter.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
Denne hensikt oppnås ifølge oppfinnelsen ved at man ved pressingen av plateemnet bibringer dette en form som avviker fra en halvsirkel i tverrsnitt idet diameteren ved den pressede bendhalvdels øvre kanter er mindre enn den nominelle diameter, slik at den nevnte tilbakefjæring skjer til korrekt halvsirkeltverrsnitt. Den fremstilte rørbend-halvdel vil således uten etterbearbeidning ha et tverrsnitt som faller innenfor de gitte toleranser. Et rørbend som fremstilles ved sammenføyning av to rørbendhalvdeler som er fremstilt ifølge oppfinnelsen, vil således på en enklere måte kunne oppfylle gitte toleranser.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er definert i krav 1, og en anordning for utøvelse av fremgangsmåten er definert i krav 4. Et rørbend fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er definert i krav 11.
Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er definert i de uselvstendige krav.
Oppfinnelsen vil nå bli nærmere belyst ved en beskrivelse av foretrukne utførelsesformer i forbindelse med de ved-
føyde tegninger, hvor
Fig. 1a viser pressing av en rørbendhalvdel ifølge teknikkens stand; Fig. 1b viser en rørbendhalvdel som er presset ifølge fremgangsmåten på fig. 1a; Fig. 2a viser pressing av en rørbendhalvdel i en første utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen; Fig. 2b viser en rørbendhalvdel som er presset i overens-stemmelse med fremgangsmåten ifølge fig. 2a; Fig. 3 er et tverrsnitt gjennom en andre utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen; og Fig. 4 viser skjematisk hvorledes en matrise er bygget opp.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
På fig. 1a vises pressing av en rørbendhalvdel 1 på konvensjonell måte. En matrise 2 som er formet som den rørbend-halvdel som skal fremstilles, har et tverrsnitt i form av en halvsirkel. Ved matrisens øvre kanter 3 er det anordnet såkalte linjaler 4, en langs den indre kant og en langs den ytre. Disse elementer er fortrinnsvis fremstilt av et stålmateriale med en Brinell-hardhet på ca. 500. En linjal 4 har en mykt avrundet kant 5 mot hvilken rørhalvdelens 1 plateemne glir i pressingens innledningstrinn. Avrunding-ens krumningsradius er ca. 35 - 45 mm, fortrinnsvis 40 mm. Linjalen 4 er fast montert i matrisen 1 ved hjelp av bolter. En stanse 6 er anordnet for å presse bendhalv-delens plateemne ned i matrisen 2. Stansen 6 har også et tverrsnitt i form av en halvsirkel hvis diameter tilsvarer rørbendhalvdelens nominelle indre diameter. Stansen 6 har et parti 7 som fortsetter vertikalt i tangentens retning der halvsirkeltverrsnittet slutter, således vil plateemnet anta form av en halvsirkel i tverrsnitt når det er presset i bunnen i matrisen 2 ved hjelp av stansen 6.
Imidlertid vil det pressede råemne fjære tilbake til det tverrsnitt som er vist på fig. 1b, når det tas ut av matrisen, dvs. at rørbendhalvdelens tverrsnitt vil avvike fra en halvsirkelform. Dersom råemnet kantskjæres og to halvdeler settes sammen uten ytterligere bearbeidning, vil det ferdige rørbend ikke ha et sirkulært tverrsnitt innenfor de gitte toleranser. Derfor må man etterbearbeide bendhalvdelene før sammenføyning.
På fig. 2a er det vist en utførelsesform av pressing av en rørbendhalvdel i en utgangsstilling, med anvendelse av fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen. Som det vil ses adskiller konfigurasjonen seg på tre viktige punkter. For det første er matrisen 10 ifølge oppfinnelsen grunnere enn den konvensjonelle matrise 2, dvs. at matrisen 10 ikke antar form av en fullstendig halvsirkel. I den viste utførelsesf orm er matrisens 10 øvre kant 11 ca. 10 mm lavere enn en konvensjonell matrise ved en diameter i matrisen på ca. 150 mm (dette tilsvarer 5-10° langs sirkel-ens periferi). For det andre er linjalen 4 forskjøvet noe radialt innad, slik at det dannes et lite "overheng" i matrisen 10. Ved denne forskyvning (som kan varieres, se videre nedenfor) vil avstanden mellom to motstående linjaler være noe mindre enn rørbendhalvdelens nominelle ytre diameter, hvilket er selve kjernepunktet i oppfinnelsen, og vil bli forklart i detalj nedenfor. For det tredje er stansen 12 oppdelt i to soner ZON 1, ZON 2, (adskilt på fig. 2a ved hjelp av en streket linje), med forskjellig krumningsradius. Krumningsradien i ZON 1 tilsvarer den ferdige rørbendhalvdels nominelle indre diameter. Krumningsradien i ZON 2 er mindre enn den i ZON 1. Videre er sentrum for krumningsradien i ZON 2 forskjøvet vertikalt nedad i forhold til den i ZON 1.
Ved denne utformning av stansen 12 dannes det en kileformet klaring 7 mellom matrisen 10 og stansen 12 i området ved det øvre kantparti 3 (klaringens funksjon vil bli beskrevet i detalj nedenfor i forbindelse med en annen utførelsesform av anordningen).
Når plateemnet er presset i bunnen i matrisen 10 (vist med streket linje på fig. 2a), vil altså rørbendhalvdelen når den befinner seg i matrisen ha form av en "U" mer enn en halvsirkel ved at linjalene 4 trykker sammen halvdelens øvre kanter noe mer enn i tilsvarende stilling ifølge fig. 1a. Når den pressede halvdel 1 tas ut av matrisen 10, vil den fjære tilbake ved kantene, presis som ved konvensjonell pressing. Imidlertid vil tilbakefjæringen i dette tilfelle skje til et tverrsnitt som er en praktisk talt perfekt halvsirkel, idet deformeringen ved pressingen ble noe overdrevet. Riktignok vil det parti av rørbendhalvdelen som befinner seg nærmest dens kanter ikke ha blitt bøyet langs stansens overflate, men stort sett være rett, men dette lille avvik vil ligge godt innenfor de toleranser som tillates for det ferdige rørbend.
Linjalenes 4 forskyvningsgrad til dannelse av den mindre diameter i det øvre kantparti 11 beror på et antall parame-tre såsom nominell diameter, gods tykkelse, materialkvalitet m.v. for det ønskede rørbend. For å anbringe linjalene 4 med forskjellig grad av "overheng", anvender man mellomlegg 8 som plasseres radialt mellom matrisen og linjalen.
For grovere dimensjoner og godstykkelser fungerer den foran beskrevne utførelsesform med fast monterte linjaler 4. Ved mindre godstykkelser vil imidlertid platematerialet fjære tilbake i så stor grad at denne fremgangsmåte vil være utilstrekkelig.
For disse tilfeller behøver man å tvinge platematerialet til ytterligere redusert diameter ved den øvre kant. Her kommer stansens 12 utformning i to soner med forskjellig krumningsradius til anvendelse.
For å tilveiebringe den nødvendige ekstra deformering av platematerialet ved mindre dimensjoner, må man altså tvinge platematerialet til å bøyes ytterligere. Dette må nødven-digvis skje etter at stansen 12 har presset plateemnet ned i bunnen, fordi dersom linjalene 4 var fiksert i en stilling som tilsvarte den nødvendige mindre diameter, ville ganske enkelt ikke stansen 12 kunne passere forbi linjalene 4.
For å løse dette problem anordnes linjalene 4 forskyvbart i egnede styringer (ikke vist). Videre anordnes i den foretrukne utførelsesform et antall hydrauliske sylindre 9 på linjalenes 4 utside. Fortrinnsvis ca. 5-6 langs den ytre periferi og 3-4 langs den indre. Sylindrene 9 bør være i stand til hver å utøve et trykk i størrelsesorden på 1 0 tonn.
Når stansen 12 har presset platematerialet ned i matrisens 10 bunn, aktiveres hydraulikken 9 og linjalene 4 forskyves mot sentrum et hensiktsmessig stykke (i størrelsesordenen én eller noen millimeter, f. eks. 2-3 mm, ved tynnere platemateriale ca. 4-5 mm; det faktiske mål er avhengig av materiale, dimensjoner osv). Dette muliggjøres takket være stansens 12 utformning med to soner med forskjellig krumningsradius (se fig. 3), som danner den tidligere nevnte kileformede klaring 7.
Anordningen kan f.eks. forsynes med en robot ved hjelp av hvilken kantskjæring av det pressede emne kan utføres på plass i matrisen 10. Roboten kan utføre skjæring ved hjelp av skjærebrenner, eller ved mekanisk skjæring.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes på de fleste tenkelige metallmaterialer, men er spesielt egnet for syrefast stålplate (SIS-normert materiale) og titan. De nødvendige betingelser for et vellykket resultat adskiller seg imidlertid noe mellom de forskjellige materialty-per.
Stålplate kan f.eks. kaldpresses, mens titan krever forhøy-de temperaturer idet plateemnet varmes før pressing til ønsket temperatur. Ved pressing i varm tilstand lar man platematerialet kjølne i formen. Avkjøling av formen kan utføres for å påskynde kjølingen. Man kan da blåse luft inn i matrisen ved hjelp av vifter (ikke vist), eller også kan man anordne kjøleledninger i kontakt med matrisens 10 overflate 17. Varmingen av platematerialet kan skje i luft, hvorved det skjer en viss oksydasjon av overflaten, men kan også utføres i inert gass, f.eks. nitrogen, helium osv. Noen eksempler er vist i nedenstående tabell.
I det følgende vil konstruksjonen av anordningen bli beskrevet under henvisning til bl.a. fig. 4.
Matrisen 10 bygges opp av segmenter 15 av ca. 25 mm tykk stålplate som anordnes på en avstand fra hverandre på ca. 50-100 mm i en sirkelsegmentform på en bunnplate 16 hvor de fortrinnsvis sveises fast. En indre overflate 17 som har form av en rørbendhalvdel, fremstilt av stålplate med en godstykkelse på 12-20 mm sveises på de nevnte segmenter.
Matrisens 10 øvre kantpartier 11 utformes som seter for linjaler (eller "former"-dorer). Disse seter har en avsatslignende utformning 13 slik at når former-dorene 4 plasseres i setene 11, 13 kan de ikke forskyves radialt innad (den indre linjal) respektive utad (den ytre linjal). Linjalene 4 festes i matrisen ved hjelp av bolter 14, fortrinnsvis 30 mm i diameter, anordnet i en avstand fra hverandre på ca. 100 mm. Dersom man vil anvende fremgangsmåten ifølge den alternative utførelsesform slik at linjalene 4 presser sammen rørhalvdelenes 1 øvre kanter ved hjelp av hydraulikk 9, må gjennomføringene i linjalene for boltene være utformet slik at forskyvningen tillates, dvs. at de fortrinnsvis gis en noe avlang utførelse.
Med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man fremstille rørbendhalvdeler av platemateriale med en tykkelse på ca. 3 mm og oppad til ca. 40 mm. Diametre fra ca. 150 mm og opp til ca. 1000 mm kan tilveiebringes.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av rørbendhalvdeler, omfattende a) at et plateemne plasseres over en matrise utformet som et halvt rørbend; b) at en stanse som har en form hovedsakelig tilsvarende matrisens, presses ned mot platematerialet slik at dette deformeres mellom matrise og stanse; karakterisert ved at rørbendhalvdelen i området ved og langsmed den linje som skal utgjøre sveisefuge mot en tilsvarende andre rørbendhalvdel for tilveiebringelse av et helt rørbend, ved pressingen og mens den befinner seg i matrisen, bibringes en diameter som er så meget mindre enn den ønskede nominelle diameter at rørbendhalvdelen, når den tas ut av matrisen, fjærer tilbake nøyaktig så mye at den får et korrekt tverrsnitt, dvs. ønsket nominell diameter, idet den mindre diameter tilveiebringes enten i) ved at plateemnet under pressingen ned i matrisen tvinges til å passere forbi kanter på matrisen som befinner seg i en avstand fra hverandre i matrisens radiale retning som er noe mindre enn den ferdige rørbendhalvdels nominelle diameter, eller ii) ved at plateemnet når det er presset ned i bunnen av matrisen, påvirkes ved hjelp av trykkorgan til å deformeres til den noe mindre diameter i nevnte kantområde.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at plateemnet varmes før pressing til en temperatur på 300-600°C, og holdes i matrisen slik at det tillates å kjølne.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at matrisen kjøles med hensiktsmessig kjølemiddel.
4. Anordning for fremstilling av rørbendhalvdeler (1), omfattende a) en matrise (10) utformet som et liggende, halvt rørbend; og b) en stanse (12) som har en form hovedsakelig tilsvaren de matrisens; karakterisert ved at matrisen (10) ved sine øvre kanter (11) er forsynt med trykkorgan (4,5;9) utformet for å deformere den dannede rørbendhalvdel (1 ), i området ved og langsmed den linje som skal utgjøre sveisefuge mot en tilsvarende andre rørbend-halvdel for tilveiebringelse av et helt rørbend, til en diameter som er så mye mindre enn den nominelle diameter at rørbendhalvdelen (1), når den tas ut av matrisen (10) etter pressing, fjærer tilbake ved nevnte øvre kanter nøyaktig så mye at rørbendhalvdelen (1) får et korrekt tverrsnitt, dvs. ønsket nominell diameter.
5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at matrisen (10) er utformet slik at dens tverrsnitt utgjør et sirkelsegment som er mindre enn en halvsirkel, og at nevnte trykkorganer (4,5;9) er anordnet langs matrisens indre og ytre kantpartier, idet trykkorganene (4,5;9) er flyttbare i radial retning for tilveiebringelse av en redusert diameter i matrisens (2) øvre kantparti (11).
6. Anordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at trykkorganene (4,5;9) omfatter linjaler (4) av et materiale med en hardhet som er større enn hardheten i det materiale som rørbendhalvdelen skal formes av, og at linjalene har en mykt avrundet kant (5) på den flate over hvilken plateemnet glir under pressingen.
7. Anordning ifølge krav 4, 5 eller 6, karakterisert ved at linjalene (4) er anordnet i styringer og er koblet til hydrauliske sylindre (9) slik at de er forskyvbare i radial retning.
8. Anordning ifølge et av kravene 4-7, karakterisert ved at stansen er oppdelt i to partier (ZON 1, ZON 2) med forskjellig krumningsradius, idet det parti som hviler i matrisens (10) bunn har en krumningsradius (RADIE 1 ) som tilsvarer rørbendets nominelle indre diameter, og det parti som befinner seg inntil matrisens øvre kant har en krumningsradius (RADIE 2) som er mindre og hvis origo ligger forskjøvet mot periferien og nedad, slik at det dannes en kileformet klaring (7) mellom matrisen (10) og stansen (12).
9. Anordning ifølge et av kravene 4-8, karakterisert ved at den omfatter organer for kjøling av matrisen (10).
10. Anordning ifølge et av kravene 4-9, karakterisert ved at den omfatter organer for atskillelse av overskytende materiale for tilveiebringelse av en sveisekant.
11. Rørbend, karakterisert ved at det er fremstilt ved sammenføyning av to rørbendhalvdeler (1) som er fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten ifølge et av kravene 1 - 3.
NO951643A 1994-04-29 1995-04-28 Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av rörbend NO309258B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9401478A SE508370C2 (sv) 1994-04-29 1994-04-29 Förfarande och anordning för tillverkning av rörböjar, samt sådan rörböj

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO951643D0 NO951643D0 (no) 1995-04-28
NO951643L NO951643L (no) 1995-10-30
NO309258B1 true NO309258B1 (no) 2001-01-08

Family

ID=20393836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO951643A NO309258B1 (no) 1994-04-29 1995-04-28 Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av rörbend

Country Status (2)

Country Link
NO (1) NO309258B1 (no)
SE (1) SE508370C2 (no)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9401478L (sv) 1995-10-30
NO951643L (no) 1995-10-30
NO951643D0 (no) 1995-04-28
SE508370C2 (sv) 1998-09-28
SE9401478D0 (sv) 1994-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2967914C (en) Method of producing steel pipe and press die used for same
CN110461488B (zh) 冲压模具及钢管的制造方法
JP5208973B2 (ja) オープンシーム管に成形される金属薄板の縁帯を曲げる方法および曲げプレス
EP3006128B1 (en) Method of manufacturing a welded steel pipe
JPH0890097A (ja) 異形断面管の成形方法並びに成形装置
US11207722B2 (en) Systems and methods for manufacturing a ring from a metal sheet
US3787960A (en) Process for manufacturing curved channeled members
US7735348B2 (en) Method and bending press for bending boundary edge of a sheet for shaping into an open seam tube
US3851517A (en) Process for manufacturing curved channeled members
NO309258B1 (no) Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av rörbend
CA1134650A (en) Up-set shrinker for producing thick wall steel pipe
US3833985A (en) Method for making curved tubes
US4328696A (en) Method and apparatus for forming a heat shield plate
US2057916A (en) Thick walled metal pipe
JP6791397B2 (ja) 鋼管の製造方法及びプレス金型
JP7137829B2 (ja) 丸形鋼管の製造方法、丸形鋼管製造設備
KR101382788B1 (ko) 조관 방법 및 c 성형기
US3466919A (en) Multiple radius punch for pipe bending
US11745243B2 (en) Multi-axis roll-forming of stepped-diameter cylinder
JP2005279745A (ja) 太径鋼管の曲げ加工方法
RU2641937C1 (ru) Способ изготовления прямошевной трубы со стыковым швом из металлической заготовки и трубоформовочное устройство
WO2020029008A1 (zh) 隔板成型方法
Kolikov et al. Quality Improvement for Large Diameter Welded Pipes Using a Modeling Method for the Shape Change Processes of Sheet Billet
CN118450952A (zh) 中空部件的制造方法
BR112021004322B1 (pt) Método de produção de tubo de aço

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN OCTOBER 2002