Przedmiotem wynalazku jest trzpien do tlo¬ czenia rur z wewnetrznymi zebrami. Trzpien wedlug wynalazku najskuteczniej mozna stosowac do tloczenia rur ze stosunkowo wysokimi zebrami to jest zebrami, których wysokosc jest co naj¬ mniej czterokrotnie wieksza od ich grubosci.Znane sa trzpienie do tloczenia rur z wewne¬ trznymi zebrami majace na dlugosci dwa cylin¬ dryczne odcinki, z których jeden jest pelny, a drugi ma wyprofilowane podluzne kanaly, slu¬ zace do ksztaltowania wewnetrznych zeber rury.Obydwa wymienione odcinki lacza s;.e ze soba przez czesc przejsciowa w ksztalcie dwóch stoz¬ ków scietych obróconych do siebie mniejszym: podstawamii, a walec znajduje sie miedzy nimi.Stozki sciete, swoimi wiekszymi podstawami sty¬ kaja sie jeden z odcinkiem pelnym trapienia, zas drugi z odcinkiem o wyprofilowanych kanalach, jak to przedstawiono na przyklad w swiadectwie autorskim nr 300233 wydanym w ZSRR.Znany trzpien pozwala produkowac rury z we¬ wnetrznymi zebrami majacymi stosunek wysokos¬ ci do szerokosci zebra nie wiekszy, niz cztery do jednego. Rury te stosuje sie glównie do wymien¬ ników ciepla. Do zintensyfikowania wymiany ciepla przez zwiekszenie powierzchni styku czyn¬ nika grzewczego z wewnetrzna powierzchnia ru¬ ry okazalo sie konieczne zwiekszenie wysokosci zeber w rurze.Celem wynalazku jest wykonanie trzpienia do 15 20 30 tloczenia rur z wewnetrznymi zebrami o stosun¬ kowo duzej wysokosci, to jest majacych stosu¬ nek wysokosci do szerokosci zebra wiekszy niz cztery do jednego.Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze w trzpieniu do tloczenia rur z wewnetrznymi zebrami wedlug wynalazku odcinek z wyprofilowanymi kanalami ma ksztalt stozka scietego, którego mniejsza pod¬ stawa obrócona jest w' kierunku odcinka cy¬ lindrycznego.Koniecznym jest, aby kazdy kanal profilowany mial zmienny na dlugosci przekrój poprzeczn}, stopniowo zwiekszajacy sie w kierunku wiek^ze.i podstawy stozka scietego.Takie rozwiazanie kanalów umozliwia osiagnie¬ cie calkowitego ich wypelnienia metalem pod¬ czas wytlaczania, poprawia warunki przemiesz¬ czania sie metalu podczas formowania zebei i ulatwia * wytlaczanie zeber przez usuwanie z trzpienia resztek przylegajacego metalu.Trzpienie do tloczenia rur z wewnetrznym: zebrami wykonane wedlug wynalazku umozliwia¬ ja tloczenie rur majacych zebra wyzsze od ich szerokosci wiecej niz czterokrotnie. Trzpienie te poza tym umozliwiaja tloczenie rur praktycznie o dowolnej grubosci scianek.Przedmiot wyneilazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku na którym fig. 1 .przedstawia podajnik z onstinikleim i trzpie¬ niem wedlug wynalazku, fig. 2 — przekrój II—II 112 649112 649 3 zaznaczony na fig. 1 w zwiekszonej skali, przed¬ stawiajacy przekrój poprzeczny rury z wewne¬ trznymi zebrami uformowanymi przez trzpien wedlug wynalazku, fig. 3 :— trzpien wedlug wy¬ nalazku w widoku ogólnym, fig. 4 — przekrój IV—JV izaanaczony na fig. 3, fig 5 — przekrój V—V na fig. 3 w wiekszej skali, fig. 6 — przek¬ rój Vr-^V na fig. 3, w wiekszej skali w drugim przykladzie wykonania, fig. 7 — trzpien z we¬ wnetrznymi kanalami w drugim przykladzie wy¬ konania.Trzpien 1 (fig. 1) do tloczenia rury 2 (fig. 2) z wewnetrznymi zebrami 3 ma odcinek cylin¬ dryczny 4 (fig. 3), odcinek 5 z profilowanymi ka¬ nalami 6 oraz odcinek przejsciowy 7 laczacy od¬ cinki 4 i 5. Odcinek cylindryczny 4 jest najdluz¬ szy i przechodzi przez prawie cala dlugosc pojem¬ nika 8 (fig. 1) oraz przez metal przygotowany do tloczenia A.Odcinek przejsciowy 7 (fig. 3) ma ksztalt dwóch stozków scietych 9 i H), obróconych do siebie mniejszymi podstawiani, zas wiekszymi podsta¬ wami stozek sciety 9 przylega do odcinka cylin¬ drycznego 4, a stozek sciety 10 do odcinka 5. Od¬ cinek 5 ma ksztalt stozka scietego, obróconego swoja mniejsza podstawa w strone odcinka cylin¬ drycznego 4. Zbieznosc odcinka 5 dobiera sie tak, zeby zapewnic tloczenie rury w granicach odchy¬ lek dopuszczalnych dla grubosci scianki i sredni¬ cy rury. W zaleznosci od wielkosci zalozonych grubosci; i dopuszczalnych tolerancji zbieznosc moze wynosic, od 0,0003 do 0,5.Stozek sciety 11 przylega do strefy 5 od strony wiekszej podstawy ulatwiajac wprowadzenie trzpienia w oczko ustnika 12 (fig. 1).Dlugosc odcinka 5 jest równa dlugosci kana¬ lów wyprofilowanych 6. W podanym przykladzie kanaly 6 sa rozmieszczone w równych odste¬ pach na obwodzie. Liczba kanalów i ich roz¬ mieszczenie na obwodzie odcinka 5 odpowiada po¬ trzebnej liczbie zieiber i ich .rozmieszczeniu w ru¬ rze. Przekrój poprzeczny kazdego kanalu 6 mo¬ ze sie zmniejszac w kierunku osi trzpienia (fig. 4, 5). Mozna równiez wykonywac kanaly 13 (fig. 6, 7) o równoleglych bokach.Kanaly 6 (fig. 4, 5) maja zmienny przekrój po¬ przeczny stopniowo zwiekszajacy sie w kierunku wiekszej podstawy stozka scietego. To zwieksze¬ nie powierzchni przekroju poprzecznego uzyskuje sie przez zwiekszenie szerokosci kanalu oraz jego glebokoscia Zwiekszenie szerokosci i glebokosci kanalu #sprawia, ze odcinek 5 ma ksztalt stozka scietego. Odcinek a (fig. 4) kanalu 6 polozony blizej mniejszej podstawy stozka scietego odcin¬ ka 5 jest wykonany tak, ze powierzchnia przekro¬ ju poprzecznego na dlugosci zmienia sie wiecej niz na odcinku b. Dlugosc odcinka, a wynosi w przyblizeniu XU kanalu! 6.Kanaly 13 (fig. 7) o sciankach równoleglych sa wykonane w czesci 14 utworzonej przez dwa stozki sciete 14a i 14b umieszczone szeregowo.Stozek sciety 14a ma znacznie wieksza zbieznosc niz stozek sciety 14b. Odcinek a kanalu 13 znaj¬ duje sie na stozku scietym • 14a.Odcinek przejsciowy 15, laczacy odcinek cylin- 4 dryczny 4 i odcinek z wyprofilowanymi kanala¬ mi 14, ma ksztalt dwóch stozków scietych 9 i 10 obróconych do siebie mniejszymi podstawami i polaczonymi walcem 16. Takie rozwiazanie kon¬ strukcyjne trzpienia daje mozliwosc calkowitego wjpelnienia metalem glebokich i waskich wypro¬ filowanych kanalów.Mozliwe sa równiez inne rozwiazania odcinka przejsciowego odpowiadajacego wymaganiu, zeby srednica zmieniala sie, na dlugosci odcinka to znaczy najpierw zmniejszala sie, nastepnie zas zwiekszala sie. Takie rozwiazanie odcinka przej¬ sciowego zapewnia zgromadzenie ilosci metalu po¬ trzebnego do wypelnienia kanalów podczas tlo¬ czenia zeber i ulatwia usuniecie z kanalów resz¬ tek metalu po zakonczeniu procesu wytlaczania.Tloczenie rur z wewnetrznymi zebrami za po¬ moca trzpieniai wedlug .wynalazku wykonuje sie w nastepujacy sposób. Pojemnik 8 wypelniony metalem ma osiowo umieszczony cylindryczny ot¬ wór. Przez ten otwór przechodzi trzpien 1, który wchodzi wyprofilowanym odcinkiem 5 w oczko ustnika 12 i nieruchomo ustala s'ie go w tyin polozeniu. Przejscie trzpienia 1 przez metal A i ustawienie go w oczku ustnika 12 ulatwia sto¬ zek sciety 11.Trzpien ustawia sie w takim polozeniu, azeby wyprofilowane kanatly 6 czescrja b znajdowaly sie w oczku ustnika 12, a czesc a wyprofilowanych kanalów 6 znajdowala sie wewnatrz metalu A przygotowanego do wytloczenia.Zbieznosc stozka scietego 5 ulatwia wsuniecie go w oczko ustniika 12. Odcinek zbiezny moze miec wieksza dlugosc rzedu 10 do 100 mm i wiecej.Tlok 18 naciskajac na metal A poprzez tloczys- ko 17 zapewnia wytloczenie rury 2 w przeswicie wytworzonym przez* oczko ustnika 12 i wypro¬ filowana strefe 5. Tloczenie rury odbywa sie tak dlugo dopóki wieksza czesc objetosci metalu A nie bedzie wytloczona, w formie rury. Nastepnie w pojemniku 8 pozostaje czesc nie wytloczonego metalu wynoszaca przykladowo 8 do 20% obje¬ tosci wsadu metalu A. W polozeniu krancowym cyklu tloczenia, tlok 18 wieksza podstawa stozka scietego 9 nie powinien dochodzic do oczka ust¬ nika 12. Oddzielenie pozostalego metalu odbywa sie jeclnym ze znanych sposobów. W procesie tloczenia trzpien 1 przesuwa sie do przodu zgod¬ nie z kierunkiem tloczenia, z szybkoscia w przy¬ blizeniu równa przesuwowi tloka; 18 i ustawia siie najmniejsza srednica na odcinku 7 w oczku ustnika 12. Trzpien w tym polozeniu mocuje sie i kontynuuje sie tloczenie metalu z pozostalej resztki. Jak tylko odcinek z wyprofilowanymi ka¬ nalami 6 przeisumie sie za oczko ustnika 12, tlo¬ czenie metalu A nie prowadzi do wypelnienia wyprofilowanych kanalów 6. Poza tym metal wy¬ pelniwszy objetosc wokól odcinka 7 rozprzestrze¬ nia sie w strefie stozka scietego 10, uwalniajac odcinek z wyprofilowanymi kanalami.Nastepnie trzpien 1 swobodnie odciaga sie w przeciwnym kierunku do kierunku tloczenia i ustawia sie odcinek 5 z wyprofilowanymi kana¬ lami 6 wewnatrz tloczyska 17 i cofa sie tloczysko 17 w kierunku odwrotnym do kierunku tloczenia-112 649 6 W tym polozeniu usuwa sie pozostalosci metalu z trzpienia. Mozna stosowac inne sposoby od¬ dzielenia pozostalosci tloczonego metalu w za¬ leznosci od wymiarów tloczonych rur. Przy tlo¬ czeniu rur z wewnetrznymi zebrami, stosujac trzpien z wyprofilowanymi kanalami, nalezy za¬ pewnic nastepujace warunki: calkowicie wypel¬ nic wyprofilowane kanaly 6 metalem formujac tym samym zebra, uzyskac przesuwanie uformo¬ wanych zeber w kanalach w kierunku tloczenia poza granice strefy obróbki plastycznej to jest za oczko ustnika*, dotrzymujac przy tym warunku, zeby zebraC 3 rury 2 nie oderwaly sie od scianki ru¬ ry i zsunely sie z wyprofilowanych kanalów przed oddzieleniem pozostalego nie wytloczonego meta¬ lu. Przy wyzej opisanej konstrukcji trzpienia 1 i podanego jego polozenia w stosunku do oczka ustnika 12, metal przygotowany do wytlaczania A w procesie tloczenia, calkowicie wypelnia waskie wyprofilowane kanaly 6, formujac tym samym cienkie d wysokie zebra 3 rury 2.Wypelnienie tych kanalów wytloczonym meta¬ lem naistepuje w wyniku równoczesnego wycis¬ niecia metalu zarówno w radialnym kierunku od * obwodu do osi odcinka 5 jak i w kierunku osi wzdluznej profilowanych kanalów 6 odcinka; 5.Poniewaz odcinek 5 ma ksztalt stozka scietego, którego mniejsza podstawa jest obrócona w kie¬ runku odcinka cylindrycznego 4 trzpieniai 1, to wypadkowa sila tloczenia dzialajaca w osi tlo¬ czenia., jest znacznie wieksza niz w przypadku odcinka cylindrycznego z wyprofilowanymi kana¬ lami, w wyniku czego latwiej wypelnia sie wy¬ profilowane kanaly 6 metalem i przeciwdziala sie odrywaniu wewnetrznych zeber 3 od wewne¬ trznej powierzchni scianki rury 2. Pozwala to tloczyc rury o dowolnej grubosci scianki, a mia¬ nowicie od 1,5 do 50 mm.Nastepuje to dlatego, ze rozszerzenie wyprofi¬ lowanych kanalów 6 prowadzi do zmniejszenia oddzialywania sil tarcia na przesuwajace sie uformowane zebra 3. Po wysunieciu sie za oczko ustnika 12 zebra 3 maja takie wymiary, jakie zostaly wytloczone w oczku ustnika 12. Poza tym wyprofilowane kanaly 6 za/ oczkiem ustnika takze rozszerzaja sie i dlatego nie zatrzymuja prze¬ suwu zeber 3.Zbieznosc odcinka 5 ulatwia równiez przemiesz¬ czanie sie zeber 3, poniewaz po wyjsciu poza oczko ustnika 12 rura 2 kontynuuje przesuwanie sie wzdluz odcinka 5 wykonanego ze zbieznoscia scianek i oddziela sie od niej, majac wieksze srednice, co prowadzi do wyjscia zeber z wypro¬ filowanych kanalów trzpienia.Zbieznosc odcinka 5 z wyprofilowanymi kana¬ lami 6 pozwala po ukonczeniu procesu tloczenia, usunac z kanalów 6 przed oddzieleniem pozosta¬ lego niewytloczonego metalu, niezaleznie od spo- 5' sobu jego- oddzielenia. Przy oddzieleniu pozosta¬ lego niewytloczonego metalu piierwszym wyzej opisanym sposobem, rozdzielenie metalu ze stre¬ fy przylegajacej do odcinka 7 nie prowadzi do wypelnienia kanalu 6 poniewaz brakuje metalu 10 do wytworzenia1, tego cisnienia.W drugim sposobie oddzielania pozostalego nie¬ wytloczonego metalu, opisanym powyzej, przy wyciaganiu trzpienia cisnienie metalu jest rów¬ niez zbyt male, zeby wypelnic wyprofilowane ka- 16 naly 6.Opisane przyklady trzpieni wykonane wedlug wynalazku, przeszly doswiadczalne badania i umozliwiaja otrzymanie rur róznych srednic, grubosci scianek i wysokosci zeber. Tloczono ru,ry 20 o minimalnej srednicy 30 mm, majace grubosc scianek od 1,5 do 3 mm, rózna grubosc zeber 1,5 do 2 mm i wysokosc zeber 6 i 9 mm oraz rury o maksymalnej srednicy 200 mm majace grubosc scinaek od 7 do 50 mm, srednia grubosc zeber 25 6 i 4 mm niez zostaly wytloczone rury posrednich srednic o odpowiednim stosunku wysokosci zeber i ich grubosci. Wytloczone rury sa wysokiej jakosci, wymaganej przy ich stosowaniu na wymiennik; ciepla. 30 35 Zastrzezenia patentowe 1. Trzpien do tloczenia rur z wewnetrznymi zebrami majacy odcinek cylindryczny i odcinek z rozmieszczonymi podluznie wyprofilowanymi kanalami sluzacymi do formowania wewnetrznych ^ zeber rury oraz laczacy te odcinki odcinek przej¬ sciowy, majacy zmienna srednice na dlugosci, najpierw zmniejszajaca sie, a natsteproie zwieksza¬ jaca sie w kierunku od odcinka cylindrycznego do odciinkaz wyprofilowanymi kanalami, zna- 45 mienny tym, ze odcinek (5) z wyprofilowanymi kanalami (6) ma ksztalt stozka scietego, którego mniejsza podstawa obrócona jest w kierunku od¬ cinka cylindrycznego (4). 50 2. Trzpien wedlug zasitrz. 1, znamienny tym, ze kazdy wyprofilowany kanal (6) ma zmienny na dlugosci przekrój. poprzeczny, stopniiowo zwieksza¬ jacy sie w kierunku wiekszej podstawy stozka scietego.112 649 4—j * [r?: nf-7:—tti FIG.3 v< - Y' /7<7.;/ 3^ ¦ / , p^ !— ^a p #» ^TlS no. 7 13 i _u -V4 zii 3 -rn F1B.B PZGraf. Koszalin D-1G20 105 egz. A-4 Cena 45 zl PL