RU2210452C2 - Tube bending method - Google Patents
Tube bending method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210452C2 RU2210452C2 RU2001120120A RU2001120120A RU2210452C2 RU 2210452 C2 RU2210452 C2 RU 2210452C2 RU 2001120120 A RU2001120120 A RU 2001120120A RU 2001120120 A RU2001120120 A RU 2001120120A RU 2210452 C2 RU2210452 C2 RU 2210452C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bending
- mandrel
- flattened
- tubular
- flattening
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изгиба тонкостенных трубных заготовок, и может быть использовано при изготовлении трубчатых спиралей, отводов и плоских колец различных систем в машиностроении, а также в системах тепло-водо-газоснабжения в строительстве, на предприятиях жилищно-коммунального хозяйства. The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to methods of bending thin-walled tube billets, and can be used in the manufacture of tubular spirals, bends and flat rings of various systems in mechanical engineering, as well as in heat-water-gas supply systems in construction, in enterprises of housing utilities.
Известен способ гибки отводов протяжкой по рогообразному сердечнику непрерывно подаваемой трубной заготовки с одновременным ее дифференцированным нагревом [1]. A known method of bending bends by a broach along the horn-shaped core of a continuously fed pipe billet with its differentiated heating [1].
Для успешного протекания процесса формообразования необходимо обеспечить в очаге деформации специальный закон распределения температуры по сечению и по профилю формообразуемой детали, что усложняет конструкцию оснастки и оборудования и увеличивает себестоимость изготовления отвода. For the successful course of the shaping process, it is necessary to ensure a special law of temperature distribution over the cross section and profile of the shaped part in the deformation zone, which complicates the design of tooling and equipment and increases the cost of manufacturing the branch.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ гибки труб, включающий операции предварительного сплющивания центральной части трубной заготовки с сохранением концевых цилиндрических участков, изгиба сплющенной части и раздачу изогнутой части в торовидную форму [2]. The closest in technical essence to the claimed invention is a method of bending pipes, including the operation of pre-flattening the Central part of the tube stock while maintaining the end of the cylindrical sections, bending the flattened part and distributing the curved part into a toroidal shape [2].
Для осуществления известного спрособа необходимо следующее оборудование и оснастка:
1. Пресс и инструментальный штамп для сплющивания.To carry out a well-known demand, the following equipment and accessories are necessary:
1. Press and tool stamp for flattening.
2. Гидравлический пресс и штамп для гибки. 2. Hydraulic press and stamp for bending.
3. Гидравлический пресс с дополнительной насосной станцией и специальный штамп с разъемной матрицей и пуансонами осевого подпора, перемещаемых под действием гидроцилиндров. 3. A hydraulic press with an additional pumping station and a special stamp with a split die and axial pressure punches moved under the influence of hydraulic cylinders.
Поэтому сложное, даже уникальное и дорогостоящее оборудование и оснастка для формообразования деталей по известному способу увеличивают себестоимость их изготовления. Therefore, complex, even unique and expensive equipment and tools for shaping parts by a known method increase the cost of their manufacture.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции оборудования и оснастки, используемой при гибке трубных заготовок путем совмещения операций, а также расширение номенклатуры типоразмеров деталей, штампуемых из одного типоразмера трубной заготовки. The technical problem to which the invention is directed is to simplify the design of equipment and tooling used when bending pipe billets by combining operations, as well as expanding the range of sizes of parts stamped from one tube billet size.
Технический результат, получаемый при осуществлении данного изобретения, заключается в снижении себестоимости изготовления трубчатых деталей и повышении их качества путем уменьшения пружинения. The technical result obtained by the implementation of this invention is to reduce the cost of manufacturing tubular parts and improve their quality by reducing springing.
Для решения поставленной задачи в известном способе гибки труб, включающем операции сплющивания центральной части трубной заготовки с сохранением концевых цилиндрических участков, изгиба сплющенной части и раздачи изогнутой части в торовидную форму, операцию сплющивания производят одновременно с изгибом сплющенной части с растяжением на оправке, подавая внутрь заготовки регулируемое давление подпора, а раздачу сплющенной и изогнутой части в торовидную форму производят на той же оправке, закрепив неподвижно относительно нее концевые цилиндрические участки заготовки, или в обойме, закрепив концевые цилиндрические участки неподвижно относительно обоймы. To solve the problem in the known method of bending pipes, including the operation of flattening the central part of the tube billet while maintaining the end of the cylindrical sections, bending the flattened part and distributing the curved part into a toroidal shape, the flattening operation is performed simultaneously with the bending of the flattened part with tension on the mandrel, feeding into the workpiece adjustable back-up pressure, and the distribution of the flattened and curved part into a toroidal shape is carried out on the same mandrel, fixing the ends fixedly relative to it cylindrical portions preform, or in a holder, securing the cylindrical end portions fixedly with respect to the cage.
Известно (см. напр.3, стр. 332), что в торовидной оболочке под воздействием давления текучей среды возникают растягивающие напряжения как в меридиональном направлении (σm), так и в окружном направлении (σt) по всему сечению. Поэтому в предлагаемом способе изгиба с растяжением трубной заготовки с одновременным приложением давления подпора гофрообразования не возникает.It is known (see e.g. 3, p. 332) that tensile stresses arise in the toroidal shell under the influence of the fluid pressure both in the meridional direction (σ m ) and in the circumferential direction (σ t ) over the entire cross section. Therefore, in the proposed method of bending with extension of the pipe billet with the simultaneous application of pressure backwater corrugation does not occur.
Разрушение на наружной выпуклой стороне трубной заготовки при предлагаемом способе гибки со сплющиванием предотвращают экспериментальным подбором величины давления подпора, соответственно назначая такую высоту овала при сплющивании, при котором исключается появление трещины на наружной выпуклой стороне. The destruction on the outer convex side of the tube billet with the proposed method of bending with flattening is prevented by the experimental selection of the back pressure, respectively, by assigning such an oval height during flattening, which eliminates the appearance of a crack on the outer convex side.
Поэтому при использовании предлагаемого способа гибки трубной заготовки сохраняются все технологические преимущества известного способа - отсутствие гофрообразования и разрыва трубной заготовки при деформировании. Одновременно обеспечивается совмещение операций изгиба, сплющивания и раздачи трубной заготовки до торовидной формы на одном токарном станке, оснащенном дополнительно насосной станцией. Сменной оснасткой для деформирования является простейшая оправка. Therefore, when using the proposed method for bending a tube billet, all the technological advantages of the known method are preserved - the absence of corrugation and rupture of the tube billet during deformation. At the same time, the combination of bending, flattening and distribution of the tube billet to a toroidal shape is ensured on one lathe equipped with an additional pump station. Replaceable equipment for deformation is the simplest mandrel.
Произведя раздачу на оправке или в обойме, можно получить из длиномерной трубной заготовки одного диаметра трубчатые спирали с различными диаметрами от центра окружности до оси, а также с диаметрами сечений, равными или большими диаметра исходной трубной заготовки. Кроме того, последующей обработкой полученных полуфабрикатов можно получать крутоизогнутые отводы или плоские двухслойные кольца. Перечисленные преимущества предлагаемого способа позволяют утверждать, что использование предлагаемого способа гибки трубной заготовки в производстве взамен известного позволит снизить себестоимость изготовления трубчатых деталей и расширить их номенклатуру. By distributing on a mandrel or in a cage, tubular spirals with different diameters from the center of the circle to the axis, as well as with diameters of sections equal to or larger than the diameters of the original tube billet, can be obtained from a lengthy tube blank of the same diameter. In addition, the subsequent processing of the obtained semi-finished products can produce steeply curved bends or flat two-layer rings. The listed advantages of the proposed method allow us to state that the use of the proposed method of bending a tubular billet in production instead of the known one will reduce the cost of manufacturing tubular parts and expand their range.
Известно (см. напр. 4, с. 80-81), что при гибке с растяжением резко уменьшается пружинение деталей. Дополнительное наложение при гибке со сплющиванием давления подпора по предлагаемому способу еще больше уменьшает пружинение за счет дополнительных растягивающих напряжений в меридиональном направлении σm и соответствующего выравнивания картины напряжений по всему сечению.It is known (see, for example, 4, pp. 80-81) that when bending with tension, the springing of parts sharply decreases. The additional overlay during bending with flattening of the back pressure by the proposed method further reduces springing due to additional tensile stresses in the meridional direction σ m and the corresponding alignment of the stress pattern over the entire cross section.
Кроме того, при раздаче сплющенной и изогнутой части до торовидной формы увеличивается момент инерции при упругом изгибе, что вносит дополнительный вклад в уменьшение пружинения. In addition, when distributing the flattened and bent part to a toroidal shape, the moment of inertia increases during elastic bending, which makes an additional contribution to the reduction of the spring.
На фиг. 1 показано исходное положение трубной заготовки перед гибкой с подпором;
На фиг.2 показано положение трубной заготовки в момент окончания гибки с подпором;
На фиг.3 показано положение трубчатой спирали после раздачи;
На фиг.4 показано положение трубчатой спирали при раздаче в обойме.In FIG. 1 shows the initial position of the tube billet before bending with support;
Figure 2 shows the position of the pipe billet at the end of bending with support;
Figure 3 shows the position of the tubular spiral after distribution;
Figure 4 shows the position of the tubular spiral when distributing in a clip.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Предварительно отрезается от бухты трубная заготовка 1 расчетной длины на существующем оборудовании и обрабатываются концы под развальцовку. На один конец трубы одевается гайка 2 и ниппель 3, а на другой конец - гайка 4 и ниппель 5. Концы трубной заготовки развальцовывают на универсальном приспособлении для развальцовки (не показано). The proposed method is as follows. Pre-cut from the bay pipe billet 1 of the estimated length on existing equipment and processed ends for flaring. A nut 2 and a nipple 3 are put on at one end of the pipe, and a nut 4 and a nipple 5 at the other end. The ends of the pipe billet are flared using a universal flaring tool (not shown).
В шпиндель 6 универсального токарного станка устанавливают оправку 7. На оправке 7 закреплен неподвижно кронштейн 8 с резьбовым штуцером 9 и узел фиксации заготовки на оправке, состоящий из скобы 10, упорного винта со съемной рукояткой 11 и пяты 12. A mandrel 7 is installed in the spindle 6 of the universal lathe. A mandrel 7 is fixedly mounted on the mandrel 7 with a threaded fitting 9 and a workpiece fixing assembly on the mandrel, consisting of a bracket 10, a thrust screw with a removable handle 11 and a heel 12.
Один конец развальцованной трубной заготовки 1 закрепляют на штуцере 9 гайкой 2. Второй конец трубной заготовки 1 подсоединяют к насосной станции (не показана) через гибкий рукав высокого давления 13 гайкой 3. Выдвигая пяту 12, фиксируют конец трубной заготовки на оправке 7. В резцедержатель 14 токарного станка устанавливают прижим 15, выставляют его по трубной заготовке 1 и закрепляют винтами 16. От насосной станции (не показана) через гибкий рукав 13 подводят к трубной заготовке рабочую жидкость. После заполнения полости трубной заготовки жидкостью и выхода воздуха производят герметизацию трубной заготовки пробкой 17. Регулятор давления выставляют на требуемую величину давления подпора "qп". Устанавливают необходимые обороты шпинделя станка и требуемый шаг навивки спирали.One end of the flared tubular billet 1 is fixed to the fitting 9 with a nut 2. The second end of the tubular billet 1 is connected to a pump station (not shown) through a flexible
Величина шага навивки зависит в основном от пластических свойств материала заготовки и относительного среднего радиуса изгиба трубы. The magnitude of the winding pitch depends mainly on the plastic properties of the workpiece material and the relative average bending radius of the pipe.
Включают привод вращения шпинделя и подачи резцедержателя. Трубная заготовка 1 начинает одновременно изгибаться и сплющиваться на оправке 7 в трубчатую спираль 18 (см. фиг.2). Деформирование происходит под воздействием крутящего момента от шпинделя станка, усилия осевой подачи резцедержателя, силы трения между прижимом и поверхностью трубной заготовки и давления подпора. Исходное круглое поперечное сечение трубной заготовки трансформируется в овал сложной формы (см. фиг.2, разрез Б-Б): на участке, контактирующем с оправкой, контур овала имеет форму, близкую к прямолинейной, а на остальном участке - выпуклую форму переменной кривизны. Высота профиля овала "а" обеспечивается величиной соответствующего давления подпора "qп", подбирается экспериментально из условия отсутствия разрыва на наружной выпуклой стороне. Чем меньше относительный радиус изгиба трубной заготовки, тем меньше высота профиля "а", тем меньше соответственно и величина давления подпора "qп".They include a spindle rotation drive and a tool holder feed. The pipe billet 1 begins to simultaneously bend and flatten on the mandrel 7 into a tubular spiral 18 (see figure 2). The deformation occurs under the influence of the torque from the machine spindle, the axial feed of the tool holder, the friction force between the clamp and the surface of the pipe billet, and the back pressure. The initial circular cross section of the tube billet is transformed into an oval of complex shape (see Fig. 2, section B-B): in the section in contact with the mandrel, the contour of the oval has a shape close to rectilinear, and in the rest of the section, it has a convex shape of variable curvature. The height of the oval profile "a" is ensured by the value of the corresponding back pressure "q p ", is selected experimentally from the condition that there is no gap on the outer convex side. The smaller the relative bending radius of the tube billet, the smaller the profile height "a", the less, respectively, the back pressure value "q p ".
После намотки на оправку заданного числа витков спирали выключают привод станка. Подключают к рукаву 13 магистраль высокого давления насосной станции (не показана) и подают внутрь трубчатой спирали 18 давление калибровки "qк". При этом цилиндрические концевые участки трубчатой спирали 18 оставляют неподвижно закрепленными на штуцере 9 и прижатыми пятой 12 и прижимом 15. Под воздействием давления калибровки "qк" происходит трансформация овальной формы поперечного сечения трубчатой спирали в круглую (фиг.3) с ограничением перемещения по диаметру оправки. При незакрепленных цилиндрических концевых участках трубчатая спираль под воздействием давления калибровки "qк" спрямляется в исходную трубную заготовку 1.After winding on the mandrel a predetermined number of turns of the spiral, turn off the machine drive. Connect to the
Увеличивая давление калибровки, можно трансформировать овал не только в круглое поперечное сечение с диаметром, равным диаметру исходной заготовки, но и получить сечение большего диаметра. By increasing the calibration pressure, it is possible to transform the oval not only into a circular cross section with a diameter equal to the diameter of the original workpiece, but also to obtain a larger diameter section.
Если трубчатую спираль 18, полученную после гибки и сплющивания, установить по наружному диаметру в обойму 19, закрепить неподвижно концевые цилиндрические участки относительно обоймы и подать внутрь давление калибровки, происходит трансформация овала в круглое поперечное сечение с ограничением перемещения по наружному диаметру. Внутренний диаметр трубчатой спирали становится меньше диаметра оправки. Причем можно получить как и в основном варианте диаметр поперечного сечения спирали больше, чем диаметр исходной трубной заготовки. If the
Полученную трубчатую спираль можно использовать как готовое изделие, например теплообменник или трубчатую пружину. The resulting tubular spiral can be used as a finished product, for example a heat exchanger or a tubular spring.
Если трубчатую спираль, полученную по предлагаемому способу, подвергать дальнейшей обработке, то можно получить целый ряд деталей. Например, разрезав трубчатую спираль вдоль продольной оси, получают спиральные одинарные витки. Калибровкой и правкой в жестких инструментальных штампах витку придают торовидную форму. Из последней можно получать крутоизогнутые отводы или двухслойные плоские кольца. If the tubular spiral obtained by the proposed method is subjected to further processing, then a number of details can be obtained. For example, by cutting a tubular spiral along the longitudinal axis, spiral single turns are obtained. Calibration and editing in hard tool dies give the coil a toroidal shape. From the latter, it is possible to obtain steeply curved bends or two-layer flat rings.
Трубчатую спираль 18 после калибровки на оправке (обойме) отсоединяют рукава 13, снимают с оправки (обоймы), устанавливают и закрепляют новую заготовку и процесс продолжают. After calibration of the
Пример. Подвергали гибке по предлагаемому способу медную трубу для отопительных систем марки Cu-DHP ⌀15 х 1 R 220 EN 1057 (предел прочности на растяжение 220 МПа, удлинение 40%) в состоянии поставки. Диаметр оправки равнялся 35•10-3 м. Гибку производили на токарном станке 16К20. Шаг навивки спирали составлял 20•10-3м. Давление подпора qп= 8 МПа. После навивки 6 витков спирали станок останавливали и при зафиксированных концевых участках подводили давление калибровки qк=24 МПа, что обеспечивало трансформацию овала в круг.Example. They subjected to bending according to the proposed method a copper pipe for heating systems of the brand Cu-DHP ⌀15 x 1 R 220 EN 1057 (tensile strength 220 MPa, elongation 40%) in the delivery state. The diameter of the mandrel was 35 • 10 -3 m. Bending was carried out on a 16K20 lathe. The step of winding the spiral was 20 • 10 -3 m. Back pressure q p = 8 MPa. After winding the coils 6 spiral machine was stopped and fixed at end portions of the summed q = calibration pressure to 24 MPa, to thereby transforming the oval to a circle.
После снятия трубчатой спирали с оправки изменение диаметра (пружинение) составляло 0,2-0,3 мм. After removing the tubular spiral from the mandrel, the diameter change (springing) was 0.2-0.3 mm.
Использованная литература
1. SU 1118452 В 21 D 9/12; В 21 С 37/28.3аявл. 18.12.81 3365348/25-27. Опубл. 15.10.84, БИ 38.References
1. SU 1118452 V 21 D 9/12; B 21 C 37 / 28.3 Decl. 12/18/81 3365348 / 25-27. Publ. 10/15/84, BI 38.
2. SU 837469 В 21 D 9/00. Заявл. 24.10.79. 2831829/25-27. Опубл. 15.06.81. БИ 22. 2. SU 837469 V 21 D 9/00. Claim 10.24.79. 2831829 / 25-27. Publ. 06/15/81. BI 22.
3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для ВТУЗов-9-е изд., перераб. - М.: Наука, 1986. - 512 с. 3. Feodosiev V.I. Resistance of materials: Textbook for technical colleges, 9th ed., Rev. - M .: Nauka, 1986 .-- 512 s.
4. Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолетов. Учебник для ВУЗов.-2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1981. - 224 с., ил. 4. Gorbunov M.N. The technology of procurement and stamping in the manufacture of aircraft. Textbook for Universities.-2nd ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1981. - 224 p., Ill.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001120120A RU2210452C2 (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Tube bending method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001120120A RU2210452C2 (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Tube bending method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2210452C2 true RU2210452C2 (en) | 2003-08-20 |
| RU2001120120A RU2001120120A (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=29245655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001120120A RU2210452C2 (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Tube bending method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2210452C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510840C1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters |
-
2001
- 2001-07-18 RU RU2001120120A patent/RU2210452C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510840C1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2445181C2 (en) | Method and device for production of hollow body from round billet | |
| US4055976A (en) | Method of roller spinning cup-shaped metal blanks and roller construction therefor | |
| US5303570A (en) | Hydrostatically deforming a hollow body | |
| US20190255979A1 (en) | Recliner retention ring and method of making the same | |
| RU2468884C2 (en) | Method of making rings | |
| US5802899A (en) | Method for internal high-pressure deforming of hollow offset shafts made of cold-deformable metal | |
| CN110576089B (en) | Particle filler assisted push-bending forming method for large-caliber small-bending-radius thin-wall bent pipe | |
| JP2008173648A (en) | Method and apparatus for cold bending pipe, and elbow manufactured by the same method and apparatus | |
| AU589272B2 (en) | Process and apparatus for manufacturing tube bends | |
| US4109365A (en) | Method for forming contoured tubing | |
| US5615481A (en) | Method and apparatus for the production of circumferentially compressible pipe fittings | |
| RU2210452C2 (en) | Tube bending method | |
| JP6665643B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for expanded pipe parts | |
| CN218532318U (en) | Rolling mandrel mechanism for inner diameter-variable seamless pipe | |
| CN110587234A (en) | Processing technology of reducing pipe fitting | |
| JPH09103819A (en) | Production for tube excellent in shape precision by using drawing and drawing tool | |
| EP0148514A2 (en) | Method and apparatus for cold drawing and imparting curvature to metal tubes | |
| JP2002113524A (en) | Core for working metal tube and method for working metal tube | |
| JPH01245914A (en) | Manufacture of metallic pipe excellent in out-of-roundness of outer diameter | |
| DE10044880A1 (en) | Method for manufacturing specially shaped hollow metal bodies involves reforming workpiece using several radially acting kneading tools to produce intermediate body which is then plastically reformed through internal pressure | |
| CN203030656U (en) | Reducing pipe expansion drawing forming device | |
| RU2461436C1 (en) | Method of producing variable cross-section thin-wall shells | |
| RU2438822C1 (en) | Horizontal hydraulic press to deform long tube biller ends | |
| SU1142192A1 (en) | Die for manufacturing hollow articles with branches | |
| RU2152283C1 (en) | Method for making elbow |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120719 |