RU2211104C2 - Способ формообразования сферических камер в трубе - Google Patents
Способ формообразования сферических камер в трубе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2211104C2 RU2211104C2 RU2001101808/02A RU2001101808A RU2211104C2 RU 2211104 C2 RU2211104 C2 RU 2211104C2 RU 2001101808/02 A RU2001101808/02 A RU 2001101808/02A RU 2001101808 A RU2001101808 A RU 2001101808A RU 2211104 C2 RU2211104 C2 RU 2211104C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- pipe
- spherical
- shaping
- wall
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и предназначено для формообразования сферических камер в трубчатых толстостенных полуфабрикатах. Длинномерную трубчатую заготовку располагают в канале разъемной матрицы. По внешней поверхности трубы наносят слой смазочной среды. Изнутри трубу заполняют эластичной несжимаемой средой, например, в виде стержня диаметром, равным внутреннему диаметру трубы, причем ее объем должен быть равен объему получаемой сферической камеры. С торцевых противоположных участков трубы устанавливают по одному или более уплотнительных колец, а затем вводят два жестких цилиндрических штока, упирающихся в эти кольца. Повышается качество за счет получения равномерной толщины стенки в процессе формообразования сферы и расширяются технологические возможности за счет формирования гирлянды сферических элементов в трубе. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и предназначено для формообразования сферических камер в трубчатых толстостенных полуфабрикатах, которые могут быть использованы в самых разнообразных областях техники, в том числе в магистралях высокого давления, в элементах сосудов сверхвысокого давления и др.
Прототипом предлагаемого изобретения является способ формообразования сферических камер в трубах, который включает одновременную подачу внутреннего давления в трубу и осевое сжатие трубы (Исаченков Е.И. "Штамповка резиной и жидкостью", М., Машиностроение, 1967, с.291-301).
Сущность техпроцесса по способу-прототипу состоит в следующем: отрезок трубчатой заготовки торцами концевых участков опирается на концевые канавки между двумя плоскими опорами, в одной из которых имеется канал для подачи жидкости под давлением.
Процесс формообразования сферической камеры производят сближением торцов плоских опор и одновременно подачей жидкости внутрь трубы под давлением. Только при этом достигается формообразование сферической камеры в трубе, однако стенка утоняется.
Представленный в прототипе способ позволяет выполнять камеры только в коротких тонкостенных трубах и не годится для длинномерных толстостенных заготовок.
Технической задачей данного изобретения является формообразование гирлянды сферических элементов в трубах и повышение качества за счет получения равномерной толщины стенки.
Техническая задача достигается тем, что в способе формообразования сферических камер в трубе, включающем одновременную подачу внутреннего давления в трубу и осевое сжатие трубы, перед формообразованием сферообразной камеры в торцовые части трубы вводят металлические упругие уплотнительные кольца, причем формообразование осуществляют эластичной несжимаемой средой.
На фиг.1 и 2 показана схема формообразования сферической камеры.
Последовательность предлагаемого способа формообразования состоит в следующем.
Длинномерную трубчатую заготовку 1 располагают в канале разъемной матрицы 2. По внешней поверхности трубы наносят слой смазочной среды. Изнутри трубу заполняют эластичной несжимаемой средой 3, например, в виде стержня диаметром, равным внутреннему диаметру трубы 1. Причем объем загружаемой несжимаемой среды должен быть равен объему получаемой сферической камеры. С торцовых противоположных участков трубы 1 устанавливают по одному или более уплотнительных колец 4, а затем вводят два жестких цилиндрических штока 5, упирающихся в эти кольца 4.
Внешний диаметр уплотнительных колец 4 равен внутреннему диаметру трубы.
После этого штоки 5 перемещают навстречу друг другу (верхний шток перемещают до нижней точки цилиндрической части матрицы, а нижний - до верхней точки цилиндрической части матрицы), и происходит формообразование сферической камеры в сферической зоне.
Сущность нового предлагаемого способа состоит в двухосном формообразовании локальной сферической камеры в толстостенном трубчатом полуфабрикате силами контактного трения, создаваемыми при осевом сжатии, этими силами локальной зоны полуфабриката между двумя штоками, скользящими относительно внутренней поверхности заготовки, разделенными в этой зоне эластичной несжимаемой средой.
Формообразование ведется по разъемной металлической матрице, состоящей из двух частей со сферической полостью. При этом силы трения, возникающие между внешней поверхностью трубы и внутренней поверхностью матрицы, снимаются смазочной средой.
Для создания гирлянды из нескольких последовательно расположенных сферических камер необходимо повторить все те же операции, как и при формообразовании одной камеры, на следующем участке трубы справа или слева от готовой камеры. При этом изменится только длина штоков. Длина штоков будет зависеть от длины заготовки и длины уже полученной гирлянды.
Под действием давления q в зоне эластичной несжимаемой среды между торцами происходит упругая раздача уплотнительных колец, между ними и внутренней стенкой трубы возникают силы трения F, увлекающие трубчатую заготовку.
Активные силы трения F и пассивные силы трения f выражаются зависимостями
где c - коэффициент сухого трения,
q - давление на стенку тубы,
d - диаметр сечения кольцевого уплотнения,
η - вязкость смазки,
V - скорость скольжения стенки трубы,
l - длина смазочной зоны по контакту с образующей формы,
z - толщина смазочного слоя,
S0 - толщина стенки трубы.
где c - коэффициент сухого трения,
q - давление на стенку тубы,
d - диаметр сечения кольцевого уплотнения,
η - вязкость смазки,
V - скорость скольжения стенки трубы,
l - длина смазочной зоны по контакту с образующей формы,
z - толщина смазочного слоя,
S0 - толщина стенки трубы.
Напряжение осевого сжатия стенки трубы, обеспечивающее формообразование сферической камеры, выражается формулой
В зависимости от условий внутреннего давления и активной силы трения F на наружном контуре условие формообразования должно обеспечиваться требованиями
σ1≥ σp,
где σp - предел пропорциональности материала трубы.
В зависимости от условий внутреннего давления и активной силы трения F на наружном контуре условие формообразования должно обеспечиваться требованиями
σ1≥ σp,
где σp - предел пропорциональности материала трубы.
В итоге в стенке сферы напряжение должно обеспечиваться условиями
Эти напряжения возникают таким образом от активных сил трения F в стенке трубчатого полуфабриката.
Эти напряжения возникают таким образом от активных сил трения F в стенке трубчатого полуфабриката.
Пример конкретного выполнения способа формобразования сферических камер в трубах
1. Ha внешнюю поверхность трубы диаметром 22 мм и толщиной стенки 1 мм, длиной 150 мм из титана и внутреннюю поверхность матрицы наносили слой смазки (мыльной стружки) толщиной 0,1-0,3 мм.
1. Ha внешнюю поверхность трубы диаметром 22 мм и толщиной стенки 1 мм, длиной 150 мм из титана и внутреннюю поверхность матрицы наносили слой смазки (мыльной стружки) толщиной 0,1-0,3 мм.
2. Трубу расположили в канале матрицы.
3. Внутрь трубы помещали практически эластичную несжимаемую среду (стеарин) в виде цилиндра диамером 20 мм и высотой 130 мм, так чтобы с торцов трубы осталось свободно по 10 мм.
4. С каждой стороны трубы устанавливали по два кольца диаметром 20 мм, выполненных из стального прутка диаметром 1,5 мм.
5. В оставшееся свободное пространство с торцов труб вводили два стальных штока (стальной прут диметром 20 мм длиной 90 мм из закаленной стали).
6. Матрицу с трубой и штоками в вертикальном положении установили в пресс, который, прикладывая давление к штокам, перемещает их на 50 мм.
7. Затем снимают давление, разбирают матрицу и из внутренней полости трубы извлекают эластичную несжимаемую среду и кольца.
8. Полученную сферу извлекают из матрицы, а затем устанавливают следующий участок трубы в матрицу и повторяют все операции сначала.
По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение позволит получить непрерывную гирлянду сферических камер в трубе за счет применения уплотнительных колец.
Claims (1)
- Способ формообразования сферических камер в трубе, включающий одновременную подачу внутреннего давления в трубу и осевое сжатие трубы, отличающийся тем, что перед формообразованием сферической камеры в торцевые части трубы вводят металлические уплотнительные кольца, причем формообразование осуществляют эластичной несжимаемой средой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001101808/02A RU2211104C2 (ru) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | Способ формообразования сферических камер в трубе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001101808/02A RU2211104C2 (ru) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | Способ формообразования сферических камер в трубе |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001101808A RU2001101808A (ru) | 2002-12-20 |
RU2211104C2 true RU2211104C2 (ru) | 2003-08-27 |
Family
ID=29245308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001101808/02A RU2211104C2 (ru) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | Способ формообразования сферических камер в трубе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2211104C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499649C1 (ru) * | 2012-03-14 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Способ получения фасонных кольцевых изделий |
-
2001
- 2001-01-18 RU RU2001101808/02A patent/RU2211104C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ИСАЧЕНКОВ Е.И., Штамповка резиной и жидкостью. - М.: Машиностроение, 1967, с.291-301. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499649C1 (ru) * | 2012-03-14 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Способ получения фасонных кольцевых изделий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2542320B2 (ja) | 冷間変形可能な金属から成る中空体を静液圧変形する方法及び装置 | |
US5419171A (en) | Isostatic bulge forming | |
US4951492A (en) | Hydraulic expansion of tubing | |
JPH10296347A (ja) | 金属管の液圧バルジ加工方法および装置 | |
US6439018B1 (en) | Device and method for expansion forming | |
US4457157A (en) | Pipe end expanding or contracting device utilizing ironing | |
RU2211104C2 (ru) | Способ формообразования сферических камер в трубе | |
Ahmed et al. | Three-dimensional finite-element simulation of bulge forming | |
US1602282A (en) | Self-hooping of metal tubes | |
CN103978061A (zh) | 细长厚壁变截面内孔液力挤压装置及方法 | |
US6089064A (en) | Sliding plug for applying end loads during isostatic bulge forming | |
US3443409A (en) | Method for hydrodynamic forming of bellows-type articles and a device for their realization | |
RU1617747C (ru) | Устройство для штамповки тройников | |
RU2403206C1 (ru) | Способ получения нанокристаллической структуры материала в трубных заготовках и устройство для его осуществления | |
RU2205086C2 (ru) | Рабочее тело для передачи усилия при раздаче трубы | |
SU1708466A1 (ru) | Устройство дл гидравлической штамповки полых изделий | |
RU2417852C2 (ru) | Устройство для гидроштамповки тройников | |
RU2502574C2 (ru) | Способ штамповки сильфонов из трубных заготовок | |
SU1400727A1 (ru) | Устройство дл формообразовани и калибровки тонкостенных труб сложного поперечного сечени | |
Afrasiab et al. | Numerical study of the effects of process parameters on the tool life in the cold radial forging process | |
RU2070464C1 (ru) | Способ производства прецизионных труб и радиально-ковочная машина для его осуществления | |
RU2016683C1 (ru) | Способ гибки труб и устройство для его осуществления | |
SU841697A1 (ru) | Способ штамповки тройников и кресто-ВиН из ТОНКОСТЕННыХ зАгОТОВОК | |
RU2122913C1 (ru) | Устройство для раздачи концов труб | |
SU984572A1 (ru) | Устройство дл деформации трубчатых заготовок давлением жидкости |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060119 |