RU2090284C1 - Method for straightening elongated products - Google Patents
Method for straightening elongated products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2090284C1 RU2090284C1 RU96114689A RU96114689A RU2090284C1 RU 2090284 C1 RU2090284 C1 RU 2090284C1 RU 96114689 A RU96114689 A RU 96114689A RU 96114689 A RU96114689 A RU 96114689A RU 2090284 C1 RU2090284 C1 RU 2090284C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- editing
- product
- forces
- curvature
- bending
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам правки длинномерных изделий на прессах упруго-пластическим изгибом. The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to methods of editing long products on presses by elastic-plastic bending.
Известен способ правки длинномерных изделий, например, труб или прутков, заключающийся в том, что изделие размещают на опорах пресса, измеряют его кривизну и воздействуют поперечной силой в направлении, противоположном изгибу [1] Недостатком способа является низкое качество правки, связанное с наведением на изделии крутоизогнутых участков. A known method of editing long products, such as pipes or rods, which consists in the fact that the product is placed on the supports of the press, measure its curvature and act by shear force in the opposite direction to the bend [1] The disadvantage of this method is the low quality of editing associated with guidance on the product steeply curved sections.
В качестве прототипа принят способ правки цилиндрических изделий, заключающийся в том, что изделие размещают на опорах, измеряют его кривизну и воздействуют двумя поперечными силами в направлении, противоположном изгибу [2] При этом воздействие на изделие осуществляют двумя нажимными элементами, закрепленными на подвижной траверсе, связанной с ползуном правильного пресса. Недостатком известного способа является то, что расстояние между точками приложения сил не связано с характером искривления изделия, а определяется только конструктивными особенностями выправляемой детали. Поэтому при правке длинномерных изделий производится не выпрямление конкретной кривизны оси изделия, а лишь правка путем совмещения на одной линии трех точек оси изделия: двух, лежащих в сечениях опор, и третьей, расположенной в середине промежутка между нажимными элементами. Результатом правки является расположение серии точек оси изделия на воображаемой линии, отклонения от которых всех остальных точек укладываются в поле допусков на заданной базовой длине. При этом другой критерий кривизны радиус кривизны, как правило, не принимается во внимание и может даже ухудшаться после правки за счет увеличения числа крутоизогнутых участков. As a prototype, a straightening method for cylindrical products was adopted, namely, that the product is placed on supports, its curvature is measured and acted upon by two transverse forces in the direction opposite to the bend [2]. The product is then subjected to two pressure elements mounted on a movable traverse, related to the slider of the correct press. The disadvantage of this method is that the distance between the points of application of forces is not associated with the nature of the curvature of the product, but is determined only by the design features of the straightened part. Therefore, when editing long products, it is not straightening the specific curvature of the product axis, but only editing by combining on one line three points of the product axis: two lying in the sections of the supports, and a third located in the middle of the gap between the pressure elements. The result of editing is the location of a series of points of the product axis on an imaginary line, deviations from which of all other points fit into the tolerance field at a given base length. Moreover, another criterion of curvature, the radius of curvature, as a rule, is not taken into account and may even deteriorate after editing due to an increase in the number of steeply curved sections.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении качества правки за счет уменьшения поля допусков по отклонению оси изделия, в уменьшении наклепа металла и степени изогнутости участков изделия (увеличения радиусов искривления). The technical problem solved by the invention is to improve the quality of dressing by reducing the tolerance range for the deviation of the axis of the product, to reduce the hardening of the metal and the degree of curvature of the sections of the product (increase the radius of curvature).
Поставленная задача решается за счет того, что в способе правки длинномерных изделий, включающем размещение изделия на опорах, замер его кривизны и воздействие на искривленные участки симметрично двумя поперечными силами в противоположном изгибу направлении, согласно изобретению измеряют кривизну изделия по всей длине, аппроксимируют искривленные участки дугами окружности и устанавливают расстояние между точками приложения сил для каждого искривленного участка, равным 0,7.1,0 его длины, а величину пластического изгиба для каждого участка принимают равной стреле прогиба аппроксимирующей его дуги окружности. The problem is solved due to the fact that in the method of editing long products, including placing the product on supports, measuring its curvature and affecting the curved sections symmetrically with two transverse forces in the opposite direction to the bend, according to the invention, the curvature of the product is measured along the entire length, the curved sections are approximated by arcs circumference and set the distance between the points of application of forces for each curved section equal to 0.7.1.0 of its length, and the amount of plastic bending for each Single taken equal deflection approximating its circular arcs.
Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг.1 показан участок искривленной оси длинного стержня, на фиг.2 схема правки искривленного участка на прессе и эпюра изгибающих моментов, на фиг.3 распространение зон пластического течения металла при правке круглого стержня. The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a section of the curved axis of a long rod, in Fig. 2, a diagram of the editing of a curved section in a press and a plot of bending moments, in Fig. 3, the propagation of zones of plastic flow of metal when editing a round bar.
Рассмотрим процесс правки изогнутого стержня. Для простоты изложения примем, что картина изгиба плоская. Consider the process of editing a curved rod. For simplicity, we assume that the bending pattern is flat.
Правка осуществляется в следующей последовательности. Стержень пропускают через измеритель непрямолинейности, с которого в виде графика и таблиц получают информацию о характере кривизны (фиг.1). Назначаются участки правки 1. 6 с примерно постоянными радиусами кривизны. Определяют длины участков правки l1.l6. Для каждого искривленного участка определяют радиус аппроксимирующей его дуги окружности r1.r6 и стрелу прогиба дуги S1.S6, затем определяют расстояние между точками приложения сил (расстояние между штемпелями пресса) из интервала (0,7.1,0)li, где i 1.6. Критерием выбора участков правки является отклонение реальной кривой от аппроксимирующей ее дуги окружности не более допуска кривизны.Editing is carried out in the following sequence. The rod is passed through a straightness meter, from which information on the nature of curvature is obtained in the form of a graph and tables (Fig. 1). Editing sections are assigned 1. 6 with approximately constant radii of curvature. Determine the lengths of the editing sections l 1 .l 6 . For each curved section, the radius of the circular arc approximating it r 1 .r 6 and the deflection arrow of the arc S 1 .S 6 are determined, then the distance between the points of application of forces (the distance between the press marks) from the interval (0,7.1,0) l i , is determined where i 1.6. The selection criterion for editing sections is the deviation of the real curve from the circular arc approximating it, not more than the tolerance of the curvature.
На фиг.2 схематически показан процесс правки искривления на одном из участков. Длинномерное изделие 1 устанавливают на опоры 2 пресса выпуклостью выправляемого участка вверх. Перемещая штемпели 3 по траверсе 4, устанавливают требуемое расстояние L между точками приложения сил и, воздействуя усилием пресса P, осуществляют правку. Остаточную величину пластического прогиба определяют индикатором 5. Правка по предлагаемому способу считается законченной, когда величина остаточного прогиба будет равна соответствующей данному участку стреле прогиба Si. Учитывая, что эпюра изгибающих моментов Ми для рассматриваемой схемы нагружения является трапецеидальной, изгиб равномерно распределяется на участке правки между штемпелями и характер изгиба близок к дуге окружности. Это определяет высокое качество правки.Figure 2 schematically shows the process of editing curvature in one of the sections. The
Заявляемый способ существенно отличается от известных, в которых условием окончания правки является выход оси трубы в сечении штемпелей (штемпеля) на линию опор. В этом случае процесс разгиба участка изделия, заключенного между штемпелями, не контролируется возможен либо "недогиб", либо "перегиб" дуги участка. При правке одним штемпелем (одной точкой приложения действующей силы) пластический изгиб локализуется вблизи оси штемпеля, образуя "пластический шарнир" и правка заключается, по существу, в аппроксимации исходной кривой серией отрезков прямых линий, а при правке по предлагаемому способу аппроксимации производится серией дуг окружности, что и определяет более высокую точность правки. Кроме того, локализация деформаций изгиба вблизи точки приложения силы, как это имеет место в известном способе правки, приводит к образованию крутоизогнутых участков, что в ряде случаев, например при рихтовке готовых изделий плунжерных пар, створов орудий и т.п. неприемлемо. Использование заявляемого способа позволяет избежать образование при правке новых крутоизогнутых участков и уменьшить крутизну изгиба имеющихся. The inventive method differs significantly from the known, in which the condition for the completion of editing is the exit of the axis of the pipe in the section of the stamp (stamp) on the line of supports. In this case, the process of bending the section of the product, concluded between the stamps, is not controlled, either "bending" or "bending" of the arc of the section is possible. When editing with one stamp (one point of application of the acting force), the plastic bend is localized near the axis of the stamp, forming a “plastic hinge” and editing essentially consists in approximating the initial curve by a series of straight line segments, and when editing using the proposed approximation method, a series of circular arcs , which determines a higher accuracy of editing. In addition, the localization of bending deformations near the point of application of force, as is the case in the known straightening method, leads to the formation of steeply curved sections, which in some cases, for example, during straightening of finished products of plunger pairs, target sections, etc. unacceptable. Using the proposed method allows to avoid the formation of new steeply curved sections when editing and to reduce the steepness of the existing bend.
Важным преимуществом заявляемого способа правки является более равномерное распределение пластических деформаций изгиба по длине изделия, исключение участков, в которых локализуется большая часть остаточных деформаций изгиба при правке, или существенное понижение уровня этих деформаций. Это особенно важно при правке труб с внутренним хрупким покрытием, т.к. в местах повышенных деформаций изгиба область пластического течения металла выходит на внутреннюю поверхность и происходит растрескивание или отслаивание покрытия. An important advantage of the proposed straightening method is a more uniform distribution of plastic bending strains along the length of the product, the exclusion of areas in which most of the residual bending strains are localized during dressing, or a significant decrease in the level of these strains. This is especially important when editing pipes with an internal brittle coating, as in places of increased bending deformations, the region of the plastic flow of the metal goes to the inner surface and cracking or peeling of the coating occurs.
Заданный диапазон расстояний между точками приложения сил, равный 0,7. 1,0 длины искривленного участка, определяется практическими условиями правки, а именно характером распространения зоны пластического течения и изгибающих моментов при изгибе заготовки, приведенных на фиг.3. При воздействии на изделие 1, расположенное на опорах 2, двумя равными между собой силами 3 зоны пластического течения 6 и 7, в основном, расположены в промежутке между действующими силами на участке lp и частично выходят за пределы этого участка в виде овалов осевой длиной h. Величина h зависит от коэффициента нагрузки очага упругопластического изгиба, определяемого соотношением максимального приложенного момента Mmax и момента, соответствующего началу пластического течения Ms. Для случаев прецизионной правки, когда стрела прогиба дуг на участках изгиба составляет десятые и сотые доли миллиметра Mmax≈Ms и зона пластического течения практически полностью сосредоточена в промежутке между действующими силами. В этом случае силы прикладывают по границам участка изгиба, что соответствует коэффициенту 1,0 диапазона расстояний между точками приложения сил. Другое крайнее значение определяется практическими условиями, охватывающими большинство возможных случаев правки
1≅Mmax/Ms<1,2 (1)
(4-5)H<l<0,5L (2)
L≈(15-20)H (3)
где l длина участка правки, мм;
L расстояние между опорами, мм;
H максимальный размер профиля в направлении изгиба, мм
Максимальное значение l, равное 0,5 L определяется тем, что при больших значениях имеет место чрезмерный рост усилий правки, приводящий к снятию сечения профиля; минимальное значение, равное (4 5) H, определяется характером искривлений, которые, как правило, не бывают меньше четырех-пяти максимальных размеров профиля в направлении изгиба.The specified range of distances between points of application of forces equal to 0.7. 1.0 the length of the curved section is determined by the practical conditions of editing, namely, the nature of the propagation of the plastic flow zone and bending moments when bending the workpiece shown in Fig.3. When exposed to the
1≅M max / M s <1.2 (1)
(4-5) H <l <0.5L (2)
L≈ (15-20) H (3)
where l is the length of the editing plot, mm;
L distance between supports, mm;
H maximum profile size in the direction of bending, mm
The maximum value of l, equal to 0.5 L, is determined by the fact that at large values there is an excessive increase in dressing forces, leading to the removal of the profile section; the minimum value equal to (4 5) H is determined by the nature of the curvature, which, as a rule, is not less than four to five maximum profile dimensions in the direction of bending.
Длина базы правки L, как правило, на практике выбирается равной величине 15 20 максимального размера профиля в направлении изгиба H. The length of the dressing base L, as a rule, in practice is chosen equal to the value of 15 20 the maximum size of the profile in the direction of bending H.
Из геометрического анализа эпюры на фиг.3 получим, что в предельном случае h≅1,2 H. Как показала экспериментальная практика, точки приложения сил следует располагать так, чтобы границы участка правки проходили по середине высоты h треугольника пластичности "abc" (фиг.3). В этом случае 3/4 площади треугольника располагается внутри участка правки. Отсюда следует минимальное значение lx/l≈ 0,7, что и определило минимальное значение диапазона расстояний между точками приложения сил.From the geometric analysis of the plot in Fig. 3, we obtain that in the limiting case h≅1,2 H. As experimental practice has shown, the points of application of forces should be located so that the boundaries of the dressing section extend in the middle of the height h of the plasticity triangle "abc" (Fig. 3). In this case, 3/4 of the area of the triangle is located inside the editing section. This implies the minimum value of l x / l≈ 0.7, which determined the minimum value of the range of distances between the points of application of forces.
Практически измерение кривизны заготовки и обработка результатов измерений производится автоматически по заданной программе. Входными параметрами программы являются параметры кривизны в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и требуемая точность правки: максимальная величина отклонения от оси. Выходным параметром является таблица участков правки, в которой указаны координаты участков правки, расстояние между точками приложения сил и величина стрелы прогиба для каждого участка. Задачей оператора является реализация заданных параметров на правильном прессе. В перспективе планируется автоматическая реализация режимов правки. Способ правки реализован следующим образом. In practice, the measurement of the curvature of the workpiece and the processing of measurement results is carried out automatically according to a given program. The program input parameters are the curvature parameters in two mutually perpendicular planes and the required editing accuracy: the maximum deviation from the axis. The output parameter is the table of dressing plots, which shows the coordinates of the dressing plots, the distance between the points of application of forces and the magnitude of the deflection boom for each plot. The task of the operator is to implement the specified parameters on the correct press. In the future, it is planned to automatically implement editing modes. The editing method is implemented as follows.
Пример. Производили правку заготовки цилиндров штанговых глубинных насосов для нефтедобычи размером 51х6,5 мм из стали 20. Десять заготовок цилиндров от одной партии примерно одинаковой кривизны были произвольно разбиты на две партии по 5 заготовок. Одну партию правили на опорах по схеме воздействия одним штемпелем, другую по предлагаемому способу. Производили измерения кривизны внутреннего накала труб с помощью лазерного измерителя "ПИКА-Н1", выдающего информацию в виде таблиц и графиков, адаптированных к компьютеру. Результаты измерений обрабатывались по программе правки: по треугольной трехточечной схеме нагружения (с одним штемпелем) и по трапецеидальной по предлагаемому способу. Данные по каждой партии из пяти труб пересчитывали на одну условную трубу как среднее арифметическое от всех измерений. Правку производили в несколько циклов. Каждый цикл включал в себя измерение кривизны, анализ, правку на прессе. После каждого цикла производили измерение кривизны и, если она не укладывалась в допуск, повторяли цикл правки по вновь назначенным участкам или точкам. Example. The cylinder blanks for sucker rod pumps for oil production measuring 51x6.5 mm in steel 20 were straightened out. Ten cylinder blanks from one batch of approximately the same curvature were randomly divided into two lots of 5 blanks. One party was ruled on supports according to the pattern of influence with one stamp, the other according to the proposed method. We measured the curvature of the internal glow of the pipes using a PIKA-N1 laser meter that provides information in the form of tables and graphs adapted to a computer. The measurement results were processed according to the editing program: according to a triangular three-point loading scheme (with one stamp) and trapezoidal according to the proposed method. Data for each batch of five pipes were recalculated to one conditional pipe as the arithmetic average of all measurements. Editing was carried out in several cycles. Each cycle included the measurement of curvature, analysis, and corrections in the press. After each cycle, the curvature was measured and, if it did not fit into the tolerance, the editing cycle was repeated for the newly assigned sections or points.
Результаты сведены в таблицу. The results are tabulated.
Таким образом, при правке по предлагаемому способу общее количество воздействий на трубу составило 9,5 + 3,2 12,7, при правке одним штемпелем 9,3 + 5,5 + 2,7 17,5, при практически одинаковом результате по отклонению оси. Thus, when editing according to the proposed method, the total number of impacts on the pipe was 9.5 + 3.2 12.7, when editing with one stamp 9.3 + 5.5 + 2.7 17.5, with almost the same deviation result axis.
Был произведен просчет на возможность дальнейшей правки полученных труб по треугольной схеме приложения сил. По первому варианту количество точек правки составило 23,5, по второму 12,1. При этом правка по первому варианту практически не осуществима из-за большого количества крутоизогнутых участков и повышенного упрочнения металла в районе этих участков, приводящего к непредсказуемости осуществления наз них новых циклов гибки. По второму варианту правка возможна. A miscalculation was made on the possibility of further editing the pipes obtained according to the triangular pattern of application of forces. In the first embodiment, the number of edit points was 23.5, in the second 12.1. Moreover, the correction according to the first option is practically not feasible due to the large number of steeply curved sections and increased hardening of the metal in the region of these sections, which leads to unpredictability of the implementation of new bending cycles. In the second option, editing is possible.
Таким образом, предлагаемый способ правки позволяет повысить качество правки за счет уменьшения поля допусков по отклонению оси изделия, уменьшения наклона металла и степени изогнутости участков изделия. Thus, the proposed dressing method improves the quality of dressing by reducing the tolerance range for the deviation of the product axis, reducing the metal tilt and the degree of curvature of the product sections.
Предполагается использовать заявляемый способ для прецизионной правки - рихтовки цилиндров штанговых насосов перед хонингованием, что позволит повысить работоспособность плунжерной пары до уровня образцов ведущих фирм - производителей насосов. It is supposed to use the inventive method for precision dressing - straightening the cylinders of rod pumps before honing, which will increase the efficiency of the plunger pair to the level of samples of leading manufacturers of pumps.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96114689A RU2090284C1 (en) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | Method for straightening elongated products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96114689A RU2090284C1 (en) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | Method for straightening elongated products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2090284C1 true RU2090284C1 (en) | 1997-09-20 |
| RU96114689A RU96114689A (en) | 1998-08-27 |
Family
ID=20183578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96114689A RU2090284C1 (en) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | Method for straightening elongated products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2090284C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU195401U1 (en) * | 2018-10-22 | 2020-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Portable device for straightening a deformed section of an existing gas pipeline |
-
1996
- 1996-08-05 RU RU96114689A patent/RU2090284C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Семененко Ю.Л. Отделка профилей и труб давлением. М.: Металлургия, 1972, с. 61. 2. Авторское свидетельство СССР N 1648588, кл. D 21 D 3/16, 1991. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU195401U1 (en) * | 2018-10-22 | 2020-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Portable device for straightening a deformed section of an existing gas pipeline |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1077461C (en) | Shaping of thin metal products between two rods | |
| US4269551A (en) | Method of machining crankshafts | |
| EP0860267A3 (en) | Stereolithographic beam profiling | |
| Vogel et al. | An analysis method for deep drawing process design | |
| RU2090284C1 (en) | Method for straightening elongated products | |
| DE19934534C1 (en) | Bearing face hardening process, especially for minimal distortion crankshaft or camshaft induction hardening, uses a previous bearing face distortion value to regulate a support device during subsequent bearing face hardening | |
| JPH025489B2 (en) | ||
| Kolikov et al. | Optimization of the processes of forming and welding of large-diameter pipes with the help of mathematic simulation | |
| RU2203155C1 (en) | Method for straightening cylindrical blanks | |
| RU2096111C1 (en) | Method of straightening elongated parts | |
| JP3668524B2 (en) | Method and apparatus for correcting distortion of long material | |
| JPH06154874A (en) | Method and device for processing bottoming for press brake | |
| RU94023093A (en) | Method of straightening cylinders of plunger pumps | |
| SU1761335A1 (en) | Method of straightening long-size products | |
| JPS6182933A (en) | Three roll bending device | |
| SU1655595A1 (en) | Method straightening long articles | |
| JPS6343722A (en) | Press straightening method for bar steel stock | |
| RU1794529C (en) | Method for dressing long-measure blank | |
| RU2113305C1 (en) | Method for article straightening by rolls | |
| SU1454533A1 (en) | Drawing die | |
| RU2168383C2 (en) | Method for determining width of blank to be profiled | |
| RU2762224C1 (en) | Method for precision deformation of tubular and rod-like products | |
| Sassani et al. | Prediction of spread in hot flat rolling under variable geometry conditions | |
| SU1140866A1 (en) | Method of determining position of panel bend line | |
| SU659228A1 (en) | Rolled stock truing automatic method |