RU2172223C2 - Method for making products with inner helical ribs - Google Patents

Method for making products with inner helical ribs Download PDF

Info

Publication number
RU2172223C2
RU2172223C2 RU99116633/02A RU99116633A RU2172223C2 RU 2172223 C2 RU2172223 C2 RU 2172223C2 RU 99116633/02 A RU99116633/02 A RU 99116633/02A RU 99116633 A RU99116633 A RU 99116633A RU 2172223 C2 RU2172223 C2 RU 2172223C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
profile
power
head
rolling
Prior art date
Application number
RU99116633/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99116633A (en
Inventor
В.А. Агапитов
нкин М.А. Дерев
М.А. Деревянкин
А.Ф. Лосицкий
Р.Д. Проскурин
В.Б. Филиппов
Н.С. Хрипунов
Г.С. Черемных
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод"
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 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Priority to RU99116633/02A priority Critical patent/RU2172223C2/en
Publication of RU99116633A publication Critical patent/RU99116633A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2172223C2 publication Critical patent/RU2172223C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: plastic metal working, possibly manufacture of hollow cylindrical articles with inner helical ribs for heat exchanging apparatuses, mainly with two-phase flows. SUBSTANCE: method comprises steps of deforming tubular blank and rolling it around shaped rotating mandrel placed inside it in order to radially deform blank by means of power expanding head with planetary rotation of pressing members at simultaneous radial motion of blank. Revolution number of shaped mandrel rotating in the same direction with expanding head is maintained equal to revolution number of power expanding head. Working portion of shaped mandrel is in the form of truncated ellipsoid having cross section in the form of symmetrical polyhedron with inlet and calibrating zones and with face number equal to that of pressing members. Axial feed of blank by one revolution of mandrel Smm/rev is selected equal to stroke of profile of rib helix. Adjustment of rib profile by height size is realized at radial reduction of blank by means of adjusted pressing members of power expanding head. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities of method. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления полых цилиндрических изделий с внутренними спиральными ребрами для теплообменных аппаратов. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for the manufacture of hollow cylindrical products with internal spiral ribs for heat exchangers.

Общеизвестный способ изготовления изделий с внутренними спиральными ребрами, применяемый в промышленности, например, на Первоуральском новотрубном заводе, состоит в прокате полосовой заготовки на профилированном валке с получением необходимого профиля ребра на полосе с последующей вальцовкой ребристой полосы в трубу и сваркой продольного шва. A well-known method of manufacturing products with internal spiral ribs, used in industry, for example, at the Pervouralsky Novotrubny plant, consists of rolling a strip billet on a profiled roll to obtain the desired rib profile on the strip, followed by rolling the ribbed strip into a pipe and welding a longitudinal seam.

Недостатками данного способа являются использование дорогостоящего специального прокатного и сварочного оборудования. Наличие продольного сварного шва на внутренней поверхности изделия ухудшает условия протекания теплообменных процессов и требует специальных методов контроля герметичности сварного соединения. Кроме того, сварка цветных металлов, обладающих высокими теплофизическими и коррозионными свойствами, таких как Cu, Al, Ti, Zn и т.д. , требует специальных способов защиты шва при сварке. The disadvantages of this method are the use of expensive special rolling and welding equipment. The presence of a longitudinal weld on the inner surface of the product worsens the conditions of heat exchange processes and requires special methods for monitoring the tightness of the welded joint. In addition, welding of non-ferrous metals with high thermophysical and corrosion properties, such as Cu, Al, Ti, Zn, etc. , requires special methods for protecting the seam during welding.

Также известен способ изготовления теплообменной трубы для однофазного потока с одним или более рядами выступов, выдавленных на внутренней поверхности трубы вдоль спиральной кривой, при котором трубную заготовку деформируют в радиальном направлении и обкатывают с помощью аксиальной силовой раскатной головки с планетарным вращением давильных элементов при одновременном осевом перемещении заготовки, причем хотя бы один из давильных элементов снабжен отдельно стоящими зубчатыми выступами на внешней периферийной части для создания, соответственно, радиально направленных внутрь выступов на внутренней поверхности указанной трубной заготовки [1]. Also known is a method of manufacturing a heat transfer pipe for a single-phase flow with one or more rows of protrusions extruded on the inner surface of the pipe along a spiral curve, in which the tube billet is deformed in the radial direction and rolled around using an axial power rolling head with planetary rotation of the pressure elements while axial movement blanks, and at least one of the pressure elements is equipped with freestanding serrated protrusions on the outer peripheral part to create, with responsibly, radially inwardly directed projections on the inner surface of said tubular blank [1].

Недостатком данного способа можно считать то, что он применим преимущественно для тонкостенных труб с плавноочерченными выступами и ребрами, которые служат, в основном, для турбулизации однофазных потоков. The disadvantage of this method can be considered that it is applicable mainly for thin-walled pipes with smoothly-drawn protrusions and ribs, which serve mainly for turbulization of single-phase flows.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления изделий с внутренними спиральными ребрами, включающий накатку внутренней спирали обкатыванием трубной заготовки на введенной в нее оправке и ее деформацией в радиальном направлении силовой раскатной головкой с планетарно вращающимися давильными элементами [2]. The closest in technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing products with internal spiral ribs, including knurling the internal spiral by rolling a tube stock on a mandrel inserted into it and deforming it radially by a power rolling head with planetary rotating pressure elements [2].

Недостатком известного способа является сложность настройки оправки, не достаточно высокое качество изделий. The disadvantage of this method is the difficulty of setting the mandrel, not high enough quality products.

Технической задачей заявленного способа является повышение качества изделий с внутренними спиральными ребрами и расширение технологических возможностей. The technical task of the claimed method is to improve the quality of products with internal spiral ribs and the expansion of technological capabilities.

Поставленная задача достигается тем, что накатку внутренней спирали осуществляют обкатыванием трубной заготовки на введенной в нее оправке и ее деформацией в радиальном направлении силовой раскатной головкой с планетарно вращающимися давильными элементами. Перед накаткой осуществляют настройку оправки по давильным элементам силовой раскатной головки на размер профиля ребра спирали, в процессе накатки осуществляют одновременно перемещение трубной заготовки в осевом направлении, в качестве оправки используют профильную оправку, вращающуюся в одном направлении с силовой раскатной головкой с частотой вращения, равной частоте вращения силовой раскатной головки, рабочая часть профильной оправки в продольном сечении выполнена в виде усеченного эллипсоида, а в поперечном - в виде симметричного многогранника с заходными и калибрующими участками с числом граней, равным количеству давильных элементов силовой раскатной головки. The task is achieved by the fact that the knurling of the internal spiral is carried out by rolling a tube stock on a mandrel introduced into it and deforming it radially by a power rolling head with planetary rotating pressure elements. Before knurling, the mandrel is tuned according to the pressure elements of the power rolling head to the size of the spiral rib profile, while rolling, the tube stock is moved in the axial direction, and a profile mandrel rotating in the same direction as the power rolling head with a rotation frequency equal to the frequency is used rotation of the power rolling head, the working part of the profile mandrel in the longitudinal section is made in the form of a truncated ellipsoid, and in the transverse - in the form of a symmetrical of polyhedron with lead-in and the metering portions with the number of faces equal to the number of the power elements davilnjami Inker head.

Кроме того, осевую подачу заготовки на оборот оправки S (мм/об) выбирают равной ходу профиля спирали ребра, а настройку на размер по высоте профиля ребра производят путем радиального обжатия заготовки регулируемыми давильными элементами силовой раскатной головки. In addition, the axial feed of the workpiece per revolution of the mandrel S (mm / rev) is chosen equal to the travel of the profile of the rib spiral, and the dimension of the height of the profile of the rib is adjusted by radially compressing the workpiece with adjustable pressure elements of the power rolling head.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет проводить одновременное редуцирование трубной заготовки и позволяет формировать профиль спирали за один проход, что расширяет технологические возможности способа, заключающиеся в расширении диапазона внутреннего диаметра трубной заготовки, т.е. способ позволяет изготавливать изделия с внутренними спиральными ребрами при больших зазорах между внутренним диаметром трубной заготовки и профилированной оправкой. Все это расширяет технологические возможности и универсальность способа. Силовая раскатная головка может устанавливаться, к примеру, на планшайбе обычного универсального токарно-винторезного станка, что значительно упрощает конструкцию устройства для осуществления способа и не потребует эксплуатации сложного дорогостоящего прокатного оборудования. Осевая подача заготовки на оборот инструмента S (мм/об), равная ходу профиля спирали ребра, обеспечивает самовывинчивание трубной заготовки из зоны деформации, что в конечном счете облегчает процесс и способствует получению более точного профиля ребристой поверхности. Рассогласование частот вращения раскатной головки и профильной оправки приводит к увеличению трения между заготовкой, оправкой и давильным элементом в процессе работы, т.к. появляется дополнительное относительное движение профильной оправки по отношению к давильному элементу. Синхронизация же частот вращения головки и оправки исключает это трение, способствует уменьшению момента сопротивления деформации. In addition, the proposed method allows for simultaneous reduction of the tube billet and allows you to form a spiral profile in one pass, which extends the technological capabilities of the method, which consists in expanding the range of the inner diameter of the tube billet, i.e. The method allows to manufacture products with internal spiral ribs with large gaps between the inner diameter of the pipe billet and a profiled mandrel. All this extends the technological capabilities and versatility of the method. The power rolling head can be installed, for example, on the faceplate of a conventional universal screw-cutting lathe, which greatly simplifies the design of the device for implementing the method and does not require the operation of complex expensive rolling equipment. The axial feed of the workpiece per revolution of the tool S (mm / rev), equal to the course of the profile of the rib spiral, allows the tube stock to self-screw out of the deformation zone, which ultimately facilitates the process and contributes to a more accurate profile of the ribbed surface. The mismatch of the rotational speeds of the rolling head and the profile mandrel leads to an increase in friction between the workpiece, the mandrel and the pressure element during operation, since additional relative movement of the profile mandrel with respect to the pressure member appears. Synchronization of the same rotational speeds of the head and the mandrel eliminates this friction, helps to reduce the moment of deformation resistance.

Формирование спирального профиля на внутренней поверхности заготовки идет в двух направлениях:
- в радиальном направлении, за счет обжатия заготовки давильными элементами раскатной силовой головки, формируется высота профиля ребра;
- в осевом направлении, за счет осевой подачи, равной ходу спирали ребра, идет формирование профиля по спирали.
The formation of a spiral profile on the inner surface of the workpiece goes in two directions:
- in the radial direction, due to the compression of the workpiece by the pressing elements of the rolling power head, the height of the rib profile is formed;
- in the axial direction, due to the axial feed equal to the helix of the rib, the profile is formed in a spiral.

Выполнение рабочей части профилированной вращающейся оправки в продольном сечении в виде усеченного эллипсоида с переменной глубиной профиля направлено на то, чтобы обеспечить облегченный заход, калибровку и сход сформированного профиля ребра с оправки в осевом направлении при формировании спирали, уменьшая тем самым момент сопротивления деформации. The execution of the working part of the profiled rotating mandrel in a longitudinal section in the form of a truncated ellipsoid with a variable profile depth is aimed at providing an easier approach, calibration and descent of the formed profile of the rib from the mandrel in the axial direction during spiral formation, thereby reducing the moment of deformation resistance.

В поперечном сечении рабочая часть вращающейся оправки представляет собой симметричный многогранник с заходными и калибрующими участками, причем число граней многогранника равно количеству давильных элементов силовой раскатной головки. Широкий заходный участок с переменной высотой профиля в поперечном сечении, где идет постепенное формирование профиля в радиальном направлении, и небольшой калибрующий участок с полным профилем ребра также облегчают формирование профиля ребра в радиальном направлении, что приводит к уменьшению трения в очаге деформации и в целом уменьшает момент сопротивления пластической деформации. In the cross section, the working part of the rotating mandrel is a symmetric polyhedron with lead-in and gauge sections, and the number of faces of the polyhedron is equal to the number of pressure elements of the power rolling head. A wide lead-in section with a variable profile height in the cross section, where the profile is gradually formed in the radial direction, and a small calibrating section with a full profile of the ribs also facilitate the formation of the profile of the ribs in the radial direction, which reduces friction in the deformation zone and generally reduces the moment resistance to plastic deformation.

Регулируемые давильные элементы силовой раскатной головки позволяют плавно регулировать степень обжатия заготовки, что дает возможность управлять высотой профиля ребра, обеспечивая его требуемую точность. Adjustable pressure elements of the power rolling head allow you to smoothly adjust the degree of compression of the workpiece, which makes it possible to control the height of the rib profile, ensuring its required accuracy.

Все вышеперечисленные моменты, а именно геометрия рабочей части профилированной вращающейся оправки, выполненной в виде усеченного эллипсоида в продольном сечении и симметричного многогранника с заходными и калибрующими участками в поперечном сечении, плавная регулировка степени обжатия заготовки, отсутствие относительного движения между оправкой и давильными элементами силовой раскатной головки, выполненное за счет согласования частот вращения и направления вращения силовой раскатной головки и профилированной оправки и равенства количества граней рабочей части оправки и количества давильных элементов, приводят к снижению момента сопротивления деформации при формировании профиля спирали, что позволяет вести процесс деформации и обкатки вхолодную, без нагрева, что, в свою очередь, дает возможность организовать подачу СОЖ в зону деформации на проход благодаря наличию зазоров между трубной заготовкой и многогранником профилированной оправки, а последнее обстоятельство позволит дополнительно снизить трение между заготовкой и оправкой, снять избыточное тепловыделение в зоне деформации, повысит стойкость оправки и стабилизировать процесс накатки. All of the above points, namely the geometry of the working part of the profiled rotating mandrel, made in the form of a truncated ellipsoid in the longitudinal section and a symmetrical polyhedron with inlet and gauge sections in the cross section, smooth adjustment of the degree of compression of the workpiece, the absence of relative movement between the mandrel and the pressure elements of the power rolling head made by matching the rotation frequencies and the direction of rotation of the power rolling head and profiled mandrel and and the number of faces of the working part of the mandrel and the number of pressure elements lead to a decrease in the moment of deformation resistance during the formation of the spiral profile, which allows the process of deformation and running in cold, without heating, which, in turn, makes it possible to organize the supply of coolant in the deformation zone to the passage due to the presence of gaps between the pipe billet and the polyhedron of the profiled mandrel, and the latter circumstance will further reduce friction between the workpiece and the mandrel, remove excess heat division in the deformation zone will increase the resistance of the mandrel and stabilize the knurling process.

Таким образом, изменен характер известных действий, а вышеперечисленные признаки предлагаемого способа приводят к достижению нового технического результата, который выражается в виде расширения технологических возможностей способа, его универсальности, простоты, а главное, в уменьшении момента сопротивления пластической деформации, что дает возможность вести процесс накатки при комнатных температурах. Признаки влияют на достигаемый технический результат, то есть признаки находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом, следовательно, признаки являются существенными. Thus, the nature of the known actions has been changed, and the above-mentioned features of the proposed method lead to a new technical result, which is expressed in the form of expanding the technological capabilities of the method, its versatility, simplicity, and most importantly, in reducing the moment of resistance to plastic deformation, which makes it possible to carry out the rolling process at room temperatures. Signs affect the technical result achieved, that is, the signs are in a causal relationship with the specified result, therefore, the signs are significant.

В графических материалах заявки представлены:
фиг. 1 - схема устройства для осуществления способа в аксонометрии;
фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1;
фиг. 3 - рабочая часть профилированной оправки для осуществления способа.
In the graphic materials of the application are presented:
FIG. 1 is a diagram of a device for implementing the method in a perspective view;
FIG. 2 is a section AA of FIG. 1;
FIG. 3 - the working part of the profiled mandrel for implementing the method.

На фиг. 4 представлен в продольном разрезе Б профиль рабочей части оправки. In FIG. 4 shows in longitudinal section B the profile of the working part of the mandrel.

На фиг. 5 - поперечное сечение В-В рабочей части оправки. In FIG. 5 is a cross-section BB of the working part of the mandrel.

Силовая раскатная головка 1 имеет только вращательное движение вокруг собственной оси. Давильные элементы 2 силовой раскатной головки могут быть выполнены или в виде шариков или, как представлено на фиг. 1, роликов, имеют радиальное перемещение и позволяют вести плавную регулировку размера по диаметру. В процессе работы давильные элементы имеют планетарное вращение, обжимая и обкатывая трубную заготовку 3 с определенной степенью деформации, которую определяют методом пробных проходов. Степень обжатия зависит от профиля ребра, физико-механических свойств трубной заготовки, толщины стенки трубы и т.д. Power rolling head 1 has only rotational movement around its own axis. The pressure elements 2 of the power rolling head can be either in the form of balls or, as shown in FIG. 1, the rollers have a radial movement and allow for smooth adjustment of size in diameter. In the process, the pressure elements have a planetary rotation, squeezing and rolling the tube stock 3 with a certain degree of deformation, which is determined by the method of test passes. The degree of compression depends on the profile of the rib, the physicomechanical properties of the pipe billet, the thickness of the pipe wall, etc.

Устройство осевой подачи 4 служит для крепления в нем заготовки 3, оно кинематически связано с силовой раскатной головкой 1 и обеспечивает заготовке 3 осевую подачу на один оборот силовой раскатной головки 1 S (мм/об), равную ходу профиля спирали при многозаходном или ее шагу при однозаходном профиле. The axial feed device 4 serves to fasten the workpiece 3 in it, it is kinematically connected with the power roll head 1 and provides the workpiece 3 with an axial feed for one revolution of the power roll head 1 S (mm / rev), equal to the course of the spiral profile at multi-start or its step at single start profile.

Профилированная вращающаяся оправка состоит из стебля 5 и рабочей части - 6. Стебель оправки 5 кинематически связан с силовой раскатной головкой 1. Рабочая часть оправки 6 представляет из себя бесстружечный метчик с симметричным многогранным профилем, количество граней которого равно количеству давильных элементов 2 силовой раскатной головки 1, имеющих полный профиль только на рабочих выступах 7. A profiled rotating mandrel consists of a stem 5 and a working part - 6. The stem of the mandrel 5 is kinematically connected with the power rolling head 1. The working part of the mandrel 6 is a chipless tap with a symmetrical multifaceted profile, the number of faces of which is equal to the number of pressure elements 2 of the power rolling head 1 having a full profile only on working ledges 7.

В продольном сечении рабочая часть оправки 6 имеет форму усеченного эллипсоида с переменной глубиной профиля (фиг. 4), а в поперечном сечении (фиг. 5) - вид симметричного многогранника, к примеру 3-гранника с заходными 7 и калибрующими 8 участками. Профилированная вращающаяся оправка во время процесса кинематически связана с силовой раскатной головкой, что обеспечивает ей ту же частоту и направление вращения, что и у силовой раскатной головки. Однако вращающаяся оправка имеет возможность регулировки, например, посредством резьбового соединения 9, как в осевом, так и в тангенциальном направлениях. In the longitudinal section, the working part of the mandrel 6 has the shape of a truncated ellipsoid with a variable profile depth (Fig. 4), and in the cross section (Fig. 5) is a view of a symmetrical polyhedron, for example, a 3-facet with 7 entrance and 8 gauge sections. The profiled rotating mandrel during the process is kinematically connected with the power roll head, which provides it with the same frequency and direction of rotation as the power roll head. However, the rotating mandrel has the ability to be adjusted, for example, by means of a threaded connection 9, both in the axial and in the tangential directions.

Процесс накатки внутренней спирали на трубной заготовке состоит из процесса настройки и непосредственно накатки и осуществляется следующим образом. The knurling process of the internal spiral on the pipe billet consists of the tuning process and knurling directly and is carried out as follows.

Процесс настройки: разводятся давильные элементы 2 силовой раскатной головки 1. Профилированная вращающаяся оправка, состоящая из стебля 5 и рабочей части 6, полный продольный профиль которой должен соответствовать профилю накатываемого ребра, вставляется внутрь силовой раскатной головки 1, настраивается в осевом и тангенциальном направлении, для чего сводятся давильные элементы 2 силовой раскатной головки 1 до соприкосновения с рабочей частью оправки 6. Setting process: the pressure elements 2 of the power rolling head are bred 1. A profiled rotating mandrel consisting of a stem 5 and a working part 6, the full longitudinal profile of which must correspond to the profile of the rolling rib, is inserted inside the power rolling head 1, it is adjusted in the axial and tangential directions, for which reduces the pressing elements 2 of the power rolling head 1 to contact with the working part of the mandrel 6.

Настройку оправки по давильным элементам производят так, чтобы они соприкасались с рабочей частью оправки в осевом направлении по вершине малой оси эллипсоида 8, а в тангенциальном направлении - на начале калибрующего участка 7. Давильные элементы силовой раскатной головки разводят. The mandrel is adjusted according to the pressing elements so that they are in contact with the working part of the mandrel in the axial direction at the top of the minor axis of the ellipsoid 8, and in the tangential direction at the beginning of the calibrating section 7. The pressure elements of the power rolling head are parted.

Процесс настройки закончен. The setup process is complete.

Процесс накатки. Внутрь силовой раскатной головки 1 вставляется трубная заготовка 3 так, чтобы профилированная вращающаяся оправка 5, 6 оказалась внутри трубы. Выступающий из силовой раскатной головки конец трубной заготовки 3 крепится в устройстве подачи 4, через него же организуется подача смазочно-охлаждающей жидкости в зону деформации. Зная число заходов на рабочей части оправки 6, назначают осевую подачу заготовки на один оборот силовой раскатной головки. Дают обжатие трубной заготовки 3 до требуемых значений путем сведения давильных элементов 2. Включают вращение силовой раскатной головки 1 и осевую подачу заготовки 3. Идет процесс накатки винтового профиля. По окончании процесса заготовка выходит из зоны деформации. Силовая раскатная головка останавливается, давильные элементы разводятся, заготовку снимают с устройства подачи. Устанавливают новую заготовку и процесс накатки повторяется в той же последовательности. Knurling process. Inside the power rolling head 1, a tube preform 3 is inserted so that the profiled rotating mandrel 5, 6 is inside the tube. The end of the tube billet 3 protruding from the power rolling head is fastened in the feed device 4, through which the supply of cutting fluid to the deformation zone is organized. Knowing the number of approaches on the working part of the mandrel 6, the axial feed of the workpiece is assigned per revolution of the power rolling head. The compression of the tube stock 3 to the desired values is obtained by reducing the pressure elements 2. The rotation of the power rolling head 1 and the axial feed of the workpiece 3 are started. The screw profile is rolling. At the end of the process, the workpiece leaves the deformation zone. The power rolling head stops, the pressure elements are parted, the workpiece is removed from the feeder. A new workpiece is installed and the rolling process is repeated in the same sequence.

Периодически проверяют настройку рабочего инструмента по отношению к давильным элементам и величину обжатия заготовки для получения полного профиля ребра. Periodically check the setting of the working tool in relation to the pressure elements and the amount of compression of the workpiece to obtain a complete profile of the ribs.

Пример конкретного выполнения. Изготавливали трубу из титана марки ВТ-1-0 с внутренним оребрением, с коэффициентом оребрения K не менее 2, наружным диаметром Dн=14-18 мм; длиной L=1500 мм.An example of a specific implementation. A pipe was made of titanium grade VT-1-0 with internal fins, with a finning coefficient K of at least 2, with an outer diameter of D n = 14-18 mm; length L = 1500 mm.

Для изготовления вышеуказанного изделия была взята титановая труба марки ВТ-1-0 наружным диаметром Dн=18 мм, толщиной стенки S=1 мм; длиной L=1600 мм. Для обеспечения требуемого коэффициента внутреннего оребрения была просчитана геометрия и изготовлена рабочая часть вращающейся оправки. Принятая геометрия: наружный диаметр по малой оси эллипсоида Dн=16-0,2 мм; высота полного профиля hр=0,54 мм; шаг оребрения P = 1 мм; угол профиля ребра α = 5°, профиль двухзаходный; количество граней три.For the manufacture of the above products, a VT-1-0 titanium pipe was taken with an outer diameter of D n = 18 mm, a wall thickness of S = 1 mm; length L = 1600 mm. To ensure the required coefficient of internal fins, the geometry was calculated and the working part of the rotating mandrel was made. Accepted geometry: the outer diameter along the minor axis of the ellipsoid D n = 16 -0.2 mm; full profile height h p = 0.54 mm; finning pitch P = 1 mm; edge profile angle α = 5 ° , two-way profile; the number of faces is three.

Работу проводили на универсальном токарно-винторезном станке мод.16К20, где на планшайбу шпинделя устанавливалась силовая раскатная головка. В качестве силовой раскатной головки использовали стандартный трехкулачковый самоцентрирующийся токарный патрон со спирально-реечным механизмом по ГОСТ 2675-86, где в качестве давильного элемента использовали ролики, находящиеся на оси каждого из трех кулачков патрона. Путем сведения и разведения кулачков регулировали степень обжатия. Число оборотов силовой раскатной головки задавали коробкой скоростей станка, а осевую подачу заготовки, закрепленной в резцедержателе станка, - коробкой подач. Рабочая часть профилированной оправки крепилась на стебле, жестко связанном со шпинделем станка путем резьбового соединения. Для увеличения жесткости стебля приняли его диаметр D = 15-0,2 мм и длину l=850 мм, а процесс накатки проводили в два этапа, сначала одну половину заготовки, а затем другую с переустановкой. Настройку степени обжатия проводили методом пробных проходов на образцах с замером геометрии ребра в продольном сечении. За критерий принималась полнота профиля ребра спирали. Режимы обработки: число оборотов силовой раскатной головки и профилированной оправки n=200 об/мин; осевая подача заготовки, равная ходу профиля спирали ребра с учетом двухзаходного профиля S=2 мм/об. В полость трубной заготовки со стороны торца, закрепленного в устройстве подачи, подавали смазочно-охлаждающую жидкость-масло индустриальное. В результате получили трубу с внутренним оребрением длиной L=1680 мм; наружным диаметром Dн = 17,4 мм с геометрией внутреннего спирального профиля: высота профиля hp=0,54 мм; шаг профиля В=1 мм; угол профиля α = 5° с коэффициентом оребрения K~2,1.The work was carried out on a universal screw-cutting lathe mod.16K20, where a power rolling head was installed on the spindle faceplate. As a power rolling head, a standard three-jaw self-centering turning chuck with a spiral-rack mechanism according to GOST 2675-86 was used, where rollers located on the axis of each of the three cams of the chuck were used as a pressing element. By reducing and raising the cams, the degree of compression was controlled. The number of revolutions of the power rolling head was set by the gearbox of the machine, and the axial feed of the workpiece, fixed in the tool holder of the machine, by the gearbox. The working part of the profiled mandrel was mounted on a stem rigidly connected to the machine spindle by a threaded connection. To increase the stiffness of the stem, its diameter D = 15 -0.2 mm and length l = 850 mm were adopted, and the rolling process was carried out in two stages, first one half of the workpiece, and then the other with reinstallation. The degree of compression was adjusted by the test pass method on samples with measurement of the geometry of the ribs in the longitudinal section. The criterion was the completeness of the profile of the edge of the spiral. Processing modes: number of revolutions of the power rolling head and profiled mandrel n = 200 rpm; axial feed of the workpiece equal to the course of the helical profile of the rib, taking into account the double-entry profile S = 2 mm / rev. Industrial lubricant-cooling liquid-oil was fed into the cavity of the tube billet from the end face fixed in the supply device. The result was a pipe with an internal finning length L = 1680 mm; outer diameter D n = 17.4 mm with the geometry of the internal spiral profile: profile height h p = 0.54 mm; profile pitch B = 1 mm; profile angle α = 5 ° with finning coefficient K ~ 2.1.

Предлагаемый способ изготовления изделий с внутренними спиральными ребрами был опробован на материалах: ст.20; н/с; Cu; Al; Ti; Zr - результаты положительные. The proposed method of manufacturing products with internal spiral ribs was tested on materials: st.20; n / s; Cu; Al; Ti; Zr - positive results.

Предложенный способ изготовления изделий с внутренними спиральными ребрами позволяет расширить технологические возможности способа, осуществлять процесс при обычных температурах на универсальном технологическом оборудовании, например, токарных станках, и экономически оправдан в производстве теплообменных аппаратов. The proposed method for manufacturing products with internal spiral ribs allows to expand the technological capabilities of the method, to carry out the process at ordinary temperatures on universal technological equipment, for example, lathes, and is economically justified in the production of heat exchangers.

Источники информации
1. Патент США N 4794775, кл. 72-77, 1989 г.
Sources of information
1. US patent N 4794775, CL. 72-77, 1989

2. Авторское свидетельство SU 737086, B 21 H 3/08, 30.08.1980. 2. Copyright certificate SU 737086, B 21 H 3/08, 08/30/1980.

Claims (2)

1. Способ изготовления изделий с внутренними спиральными ребрами, включающий накатку внутренней спирали обкатыванием трубной заготовки на введенной в нее оправке и деформацию заготовки в радиальном направлении силовой раскатной головкой с планетарно вращающимися давильными элементами, отличающийся тем, что перед накаткой внутренней спирали осуществляют настройку оправки по давильным элементам силовой раскатной головки на размер профиля ребра спирали, в процессе накатки внутренней спирали осуществляют одновременно перемещение трубной заготовки в осевом направлении, в качестве оправки используют профильную оправку, вращающуюся в одном направлении с силовой раскатной головкой с частотой вращения, равной частоте вращения упомянутой силовой раскатной головки, рабочая часть профильной оправки в продольном сечении выполнена в виде усеченного эллипсоида, а в поперечном - в виде симметричного многогранника с заходными и калибрующимися участками с числом граней, равным количеству давильных элементов силовой раскатной головки. 1. A method of manufacturing products with internal spiral ribs, including knurling of the internal spiral by rolling a tube stock on a mandrel inserted into it and deformation of the workpiece in the radial direction by a power rolling head with planetary rotating pressure elements, characterized in that the mandrel is adjusted by pressure before rolling the internal spiral the elements of the power rolling head to the size of the profile of the ribs of the spiral, while rolling the inner spiral, simultaneously carry out the movement axial direction, as a mandrel use a profile mandrel rotating in the same direction with a power roll head with a speed equal to the speed of the said power roll head, the working part of the profile mandrel in the longitudinal section is made in the form of a truncated ellipsoid, and in the transverse section in the form of a symmetric polyhedron with lead-in and calibrated sections with the number of faces equal to the number of pressure elements of the power rolling head. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осевую подачу трубной заготовки на один оборот силовой раскатной головки S выбирают равной ходу профиля спирали ребра, а настройку вращающейся профильной оправки по высоте профиля ребра осуществляют радиальным обжатием трубной заготовки давильными элементами силовой раскатной головки, выполненными регулируемыми, где S - осевая подача заготовки на один оборот силовой раскатной головки, мм/об. 2. The method according to claim 1, characterized in that the axial feed of the tube stock per revolution of the power head S is chosen equal to the course of the helical profile of the ribs, and the setting of the rotating profile mandrel along the height of the rib profile is performed by radial compression of the tube stock by pressing elements of the power head made adjustable, where S is the axial feed of the workpiece per revolution of the power rolling head, mm / rev.
RU99116633/02A 1999-07-29 1999-07-29 Method for making products with inner helical ribs RU2172223C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99116633/02A RU2172223C2 (en) 1999-07-29 1999-07-29 Method for making products with inner helical ribs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99116633/02A RU2172223C2 (en) 1999-07-29 1999-07-29 Method for making products with inner helical ribs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99116633A RU99116633A (en) 2001-05-20
RU2172223C2 true RU2172223C2 (en) 2001-08-20

Family

ID=36459189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99116633/02A RU2172223C2 (en) 1999-07-29 1999-07-29 Method for making products with inner helical ribs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2172223C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449851C2 (en) * 2010-03-01 2012-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет" Method and device for producing arm barrels (versions)
CN110434215A (en) * 2019-08-23 2019-11-12 应建军 Ice-cream mold spiral press device
RU2776915C1 (en) * 2021-09-28 2022-07-28 Смоленков Вячеслав Юрьевич Method for manufacturing thin-walled tubular screw rods

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449851C2 (en) * 2010-03-01 2012-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет" Method and device for producing arm barrels (versions)
CN110434215A (en) * 2019-08-23 2019-11-12 应建军 Ice-cream mold spiral press device
RU2776915C1 (en) * 2021-09-28 2022-07-28 Смоленков Вячеслав Юрьевич Method for manufacturing thin-walled tubular screw rods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100785857B1 (en) Method and apparatus of manufacturing grooved pipe, and structure thereof
US3327512A (en) Fine pitch finned tubing and method of producing the same
CA1075506A (en) Method of producing zircaloy tubes
RU2172223C2 (en) Method for making products with inner helical ribs
US4059031A (en) Method and apparatus for the production of machine tools
CN114082798A (en) Production process and production device for outer wall spiral rib cladding tube
US3487673A (en) Form drawing of fluted tubing
JP4628858B2 (en) Double tube manufacturing method and apparatus
RU2225768C1 (en) Method for making envelope of fragmentation type ammunition
US4959985A (en) Method of manufacturing metallic tube with spiral fin
JP3345225B2 (en) Manufacturing method of deformed pipe
US2562785A (en) Integral finned tube
RU2204449C1 (en) Method for making hollow blanks of high-strength materials
EP0073652A2 (en) Annular corrugator
RU2789639C1 (en) Device for obtaining a grid of rifles on the inner surface of the shell
US5916318A (en) Machine for simultaneously forming threads or fins on multiple cylindrical workpieces
JPS60166108A (en) Manufacture of metallic tube with shaped inner face
RU2329110C2 (en) Method of manufacturing spiral-profile pipes
RU2776753C1 (en) Plant for the production of profiled pipes
RU2776915C1 (en) Method for manufacturing thin-walled tubular screw rods
RU2279942C1 (en) Method of rotation drawing of hollow shaped parts
CN112474873B (en) Manufacturing method of seamless reducer pipe
SU1393521A1 (en) Tool for radial and rotary forging
JPH09136103A (en) Tube with fin on outside surface, its manufacture and roll die used for the manufacture
SU1412839A1 (en) Method of making a flat flange on a tube

Legal Events

Date Code Title Description
MZ4A Patent is void

Effective date: 20051205