RU2098210C1 - Способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды - Google Patents

Способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды Download PDF

Info

Publication number
RU2098210C1
RU2098210C1 RU96106022A RU96106022A RU2098210C1 RU 2098210 C1 RU2098210 C1 RU 2098210C1 RU 96106022 A RU96106022 A RU 96106022A RU 96106022 A RU96106022 A RU 96106022A RU 2098210 C1 RU2098210 C1 RU 2098210C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
steps
stepped
forming
branches
Prior art date
Application number
RU96106022A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96106022A (ru
Inventor
Ю.М. Погорелов
М.Д. Алютин
К.И. Колесников
В.И. Лашевич
Original Assignee
Челябинский государственный технический университет
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 Челябинский государственный технический университет filed Critical Челябинский государственный технический университет
Priority to RU96106022A priority Critical patent/RU2098210C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2098210C1 publication Critical patent/RU2098210C1/ru
Publication of RU96106022A publication Critical patent/RU96106022A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

Использование: в машиностроении при изготовлении тройников, поворотных угольников и других ступенчатых полых деталей с отводами. Сущность изобретения: путем обжима концов трубной заготовки в конической матрице с внешним противодавлением производят образование конусных переходных участков между конечными и средней ступенями детали. Затем осуществляют формовку отвода с одновременной осевой осадкой и формирование бурта между ступенями. 2 ил.

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для изготовления тройников, поворотных угольников и других полых деталей с отводами.
В обработке металлов давлением распространены способы изготовления полых деталей, основанные на использовании штамповки трубчатых заготовок давлением текучей среды, применение которых обеспечивает в ряде случаев большие технологические возможности по сравнению с традиционными способами холодной штамповки в жестких штампах.
В настоящее время основным способом холодной штамповки полых деталей с отводами является гидравлическая штамповка, при которой детали изготавливают путем формовки жидкостью под давлением с одновременной торцевой осадкой трубных заготовок.(Изготовление полых сложных деталей) [1]
Гидравлическая штамповка позволяет получать полые детали с отводами, высота которых достигает 1,25 d0, где d0 диаметр отвода.
Особенностями деталей, изготовленных указанным способом, является то, что за исключением участков отвода детали имеют форму цилиндра, наружный диаметр которого равняется диаметру исходной трубной заготовки.
Однако в машиностроении используются полые детали с отводами, имеющие ступенчатую форму, например поворотные угольники. У таких деталей концевые участки имеют диаметр меньший, чем диаметры примыкающих к ним цилиндрических участков, не относящихся к отводу. Между указанными участками располагается бурт, обычно имеющий форму кольца, поверхность которого перпендикулярна оси изделия.
Известен способ штамповки поворотных угольников, позволяющий изготавливать полые детали с отводами и буртами (Гидростатическая штамповка поворотных угольников) [2] Штамповка поворотного угольника осуществляется в два перехода с промежуточной термической обработкой. На первом переходе производят раздачу трубной заготовки с осевой осадкой материала и одновременным оформлением буртов. Предельный коэффициент раздачи KD D/d, где D и d диаметры соответственно полученной и исходной заготовок, на этом переходе не превышает 1,6. Если конструкция угольника требует большего KD, вводится дополнительная операция обжима концов трубчатой заготовки, что даст возможность повысить предельное значение KD до 2,1. На втором переходе гидравлической штамповкой производится формовка отводов, причем осевая нагрузка прикладывается одновременно к торцам заготовки и к оформленным на первом переходе буртам.
Недостатком указанного способа изготовления ступенчатых полых деталей с отводами является необходимость выполнения термической обработки между первым и вторым переходами штамповки. Термическая обработка характеризуется длительностью технологического цикла (время рекристаллизационного отжига составляет несколько часов). Кроме того, после термической обработки необходимо выполнение дополнительных операций: травление, промывка и др. Таким образом, термическая обработка предопределяет высокую трудоемкость технологического процесса изготовления ступенчатых полых деталей с отводами.
Другим недостатком указанного способа является то, что в начальный момент формовки отвода давление текучей среды в полости заготовки мало, что создает опасность потери устойчивости и образования складок на заготовке.
В основу изобретения положена техническая задача разработки способа изготовления ступенчатых полых деталей с отводами, не требующего применения термической обработки, а также обеспечение устойчивости заготовки на начальной стадии формовки отвода, что снизит трудоемкость производства изделий и повысит их качество.
Указанная задача решается тем, что в способе изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды из трубных заготовок, включающем формирование ступеней на заготовке и формовку отвода с одновременной осевой осадкой, согласно изобретению формирование ступеней осуществляют в два этапа, на первом из которых производят образование конусных переходных участков между конечными и средней ступенями путем обжима концов трубной заготовки в конической матрице с наружным противодавлением, а на втором этапе, осуществляемом в процессе формовки отвода, производят формирование бурта между упомянутыми ступенями.
Поскольку при обжиме концов трубной заготовки ее средняя часть не подвергается пластическому деформированию, материал этой части не упрочняется, следовательно отпадает необходимость проведения термической обработки. На последующем переходе штамповки осуществляют формовку отвода из материала средней части ступенчатой заготовки. В процессе формовки отвода формируются бурты между конечными и средней ступенями путем пластического деформирования конусных участков заготовки, сопровождающегося возникновением давления в текучей среде, под действием которого происходит выпучивание средней части заготовки в рабочую полость полуматрицы. При формовке отвода используют пуансоны, в торцах которых имеются цилиндрические полости с размерами, соответствующими размерам цилиндрических концов ступенчатой заготовки.
Изготовление ступенчатой заготовки с образованием конусных участков между ступенями путем обжима позволяет отказаться от термической обработки заготовки перед формовкой отвода и расширяет технологические возможности способа формовки полых деталей с отводами давлением текучей среды с одновременной осевой осадкой заготовки, обеспечивая устойчивость заготовки на начальной стадии формовки.
Реализация изобретения на производстве возможна на основе широко применяемых в машиностроении универсальных гидравлических прессов.
На фиг.1 дана схема начальной стадии способа; на фиг.2 представлены фотографии опытных образцов по предлагаемому способу: А ступенчатая заготовка с конусными переходными участками; Б ступенчатый тройник после формовки отвода; В ступенчатый тройник после обрезки дна отвода.
Показанная на фиг.1 начальная стадия формовки ступенчатой полой детали с отводом пластично-вязким наполнителем с одновременной осевой осадкой ступенчатой заготовки заключается в формировании буртов и выпучивании стенки заготовки. Ступенчатая заготовка состоит из следующих элементов: концов 1 диаметром d, переходных конусных участков 2 и средней части 3, имеющей диаметр D, равный диаметру исходной трубчатой заготовки.
Участки 1 и 2 ступенчатой заготовки изготовлены путем обжима концов исходной трубной заготовки. Средняя часть 3 заготовки не подвергалась при обжиме пластическому деформированию и ее диаметр и толщина стенки, а также механические свойства материала сохранились такими же, как у исходной заготовки. Соотношение диаметров большей и меньшей ступеней при обжиме заготовок с относительной толщиной стенки S/D 0,02oC0,10, что соответствует заготовкам, применяемым для изготовления большинства деталей с отводами, в случае использования обжима в коническую матрицу с наружным противодавлением для малоуглеродистой стали, латуни и алюминия достигает KD= 1,66oC2,00 (Ковка и штамповка: Справочник в 4 т. т.4. - Листовая штамповка/ Под ред. А.Д.Матвеева. -М. Машиностроение, 1987.-с.206, табл.3). Таким образом, в большинстве случаев ступенчатые заготовки для формовки полых деталей с отводами могут быть изготовлены за одну операцию обжима.
В первоначальный момент пуансоны 4 воздействуют на заготовку через торцы 5. Под действием усилий Q происходит прогиб конусных участков 2 внутрь заготовки, в результате чего в наполнителе 6 создается давление q, возрастающее по мере встречного движения пуансонов. Под действием давления происходит пластическое деформирование конусных участков и образование буртов 7, прилегающих к торцам пуансонов. Одновременно под действием давления наполнителя происходит выпучивание материала в рабочую полость полуматрицы 8.
Таким образом, к концу начальной стадии формовки на заготовке сформируются бурты и донная часть отвода.
При дальнейшем перемещении пуансонов 4 начинается основная стадия формовки отвода, под действием осевых усилий, передаваемых пуансонами через торцы заготовки и сформированные бурты. На основной стадии формовки происходит интенсивное пластическое деформирование заготовки и образование отвода.
Использование ступенчатой заготовки с конусными переходными участками позволяет к началу формовки отвода увеличить давление внутри заготовки, что способствует повышению качества изделий, т.к. устраняется опасность потери устойчивости заготовки на начальном этапе осадки средней части заготовки. Повышению качества деталей способствует также уменьшение утолщения стенки со стороны, противоположной отводу, т.к. в отличие от известных способов формовки полых деталей с отводами утолщение возникает после того, как часть отвода уже сформирована. Выпучивание заготовки в рабочую полость полуматрицы еще до начала осадки средней части заготовки способствует увеличению высоты отвода.
По окончании формовки отвода производят отрезку его донной части и при необходимости подрезку торцев 5 и расточку внутренних поверхностей концевых элементов детали.
Пример. Трубчатые заготовки из меди M1p диаметром D 24 мм и длиной 110 мм при толщине стенки S 1,5 мм подвергали обжиму в конической матрице с углом конусности 12o. Обжим производили в штампе с наружным противодавлением для одного и другого концов заготовки поочередно. В результате обжима были изготовлены ступенчатые заготовки с цилиндрическими ступенями диаметром d 18,7 мм и длиной 12 мм, имеющие конусные переходные участки от ступени малого диаметра к средней части заготовки.
Ступенчатые заготовки подвергали формовке пластично-вязким наполнителем (парафином) под давлением с одновременной осевой осадкой пуансонами, в торцах которых имеются цилиндрические полости, размеры которых соответствуют размерам цилиндрических ступеней на концах заготовки. Результаты опытов подтвердили эффективность предложенного технического решения. Описанным способом изготовлена 90 ступенчатых тройников, имеющих высоту отвода b≅1,25do.
Ступенчатая заготовка и отштампованные тройники показаны на фиг.2.
Предложенный способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами может быть использован для производства тройников, поворотных угольников и других деталей, изготовляемых из сталей (малоуглеродистых, легированных, в том числе нержавеющих) и цветных металлов и сплавов (медь, латунь, алюминий и др.). Изделия, изготовленные предложенным способом, могут найти применение в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой промышленности, в водопроводных сетях, в пневмо- и гидросистемах летательных аппаратов и во многих других случаях в качестве соединительных элементов трубопроводов.

Claims (1)

  1. Способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды из трубных заготовок, включающий формирование ступеней на заготовке и формовку отвода с одновременной осевой осадкой, отличающийся тем, что формирование ступеней осуществляют путем обжима концов трубной заготовки в конической матрице с внешним противодавлением с образованием конусных переходных участков между конечными и средней ступенями, а формирование бурта между последними осуществляют в процессе формовки отвода.
RU96106022A 1996-04-01 1996-04-01 Способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды RU2098210C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96106022A RU2098210C1 (ru) 1996-04-01 1996-04-01 Способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96106022A RU2098210C1 (ru) 1996-04-01 1996-04-01 Способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2098210C1 true RU2098210C1 (ru) 1997-12-10
RU96106022A RU96106022A (ru) 1998-04-10

Family

ID=20178610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96106022A RU2098210C1 (ru) 1996-04-01 1996-04-01 Способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2098210C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496593C1 (ru) * 2012-05-10 2013-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ КОНТУР" Способ изготовления латунных деталей для изделий трубопроводной арматуры
RU2538888C1 (ru) * 2013-08-29 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Способ изготовления трубчатых деталей с отводами посредством гидравлической штамповки
CN115479173A (zh) * 2022-10-14 2022-12-16 含山瑞可金属有限公司 大规格分歧管

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Богоявленский К.Н., Серяков Е.И. и Воронина Н.Ф. Изготовление полых сложных деталей / Под ред. Богоявленского К.Н.- Л.: Машиностроение, 1979, с. 38, рис. 20. 2. Кобышев А.Н., Шарапенко А.Ф. и Судариков С.А. Гидростатическая штамповка поворотных угольников. Технология и организация производства, 1991, № 1, с. 22 - 23. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496593C1 (ru) * 2012-05-10 2013-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ КОНТУР" Способ изготовления латунных деталей для изделий трубопроводной арматуры
RU2538888C1 (ru) * 2013-08-29 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Способ изготовления трубчатых деталей с отводами посредством гидравлической штамповки
CN115479173A (zh) * 2022-10-14 2022-12-16 含山瑞可金属有限公司 大规格分歧管
CN115479173B (zh) * 2022-10-14 2024-06-07 含山瑞可金属有限公司 大规格分歧管

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109500333B (zh) 一种带有内凸缘的大型环件扩孔锻造成形方法
CN100384563C (zh) 在管子上加工喇叭口的方法和用于形成喇叭口的装置
RU2468884C2 (ru) Способ изготовления кольца
US3292414A (en) Apparatus for localized swaging of pipes
JP2006272350A (ja) 偏心拡径加工用ポンチ及び偏心拡径パイプの製造方法
EP0276290B1 (en) Process and apparatus for manufacturing tube bends
US2751676A (en) Method of cold working metal
US6098436A (en) Metalworking method and product obtained with the method
RU2098210C1 (ru) Способ изготовления ступенчатых полых деталей с отводами давлением текучей среды
RU2447967C2 (ru) Способ изготовления полых поковок для корпусов изделий типа шаровых кранов
JP6665643B2 (ja) 拡径管部品の製造方法および製造装置
RU2484915C1 (ru) Способ изготовления поковок в виде полусферы с горловиной
CN1318439A (zh) Y型无缝三通制造方法
RU2096110C1 (ru) Способ формовки полых деталей с отводами
RU2539799C2 (ru) Способ производства тонкостенных труб повышенной точности из легированных деформационно-упрочняемых сплавов на медной основе
RU2706392C1 (ru) Способ изготовления крупногабаритных поковок полукорпусов шаровых кранов
RU2628444C1 (ru) Способ изготовления толстостенных крутоизогнутых отводов
SU1752473A1 (ru) Способ высадки концов труб
RU2348478C2 (ru) Способ формообразования деталей типа тройников, например корпусов водо- и теплосчетчиков из трубных заготовок гидроштамповкой
RU2744804C1 (ru) Способ изготовления полой детали бутылочной формы
RU48287U1 (ru) Штамп для изготовления полых деталей с отводами
US6474127B1 (en) Pressing method, in particular for obtaining hydraulic cylinders and high-pressure filters
RU2049587C1 (ru) Способ изготовления колец
JP2005205488A (ja) 金属管の加工方法
RU2706395C1 (ru) Способ изготовления крупногабаритных поковок полукорпусов шаровых кранов