RU2391165C1 - Method of shaping of hollow parts with pipe bends - Google Patents

Method of shaping of hollow parts with pipe bends Download PDF

Info

Publication number
RU2391165C1
RU2391165C1 RU2009101686/02A RU2009101686A RU2391165C1 RU 2391165 C1 RU2391165 C1 RU 2391165C1 RU 2009101686/02 A RU2009101686/02 A RU 2009101686/02A RU 2009101686 A RU2009101686 A RU 2009101686A RU 2391165 C1 RU2391165 C1 RU 2391165C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tube stock
bends
hollow
axis
hollow part
Prior art date
Application number
RU2009101686/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Васильевич Голуб (RU)
Валерий Васильевич Голуб
Владислав Геннадьевич Егоров (RU)
Владислав Геннадьевич Егоров
Виталий Юрьевич Зубарев (RU)
Виталий Юрьевич Зубарев
Петр Дмитриевич Чудаков (RU)
Петр Дмитриевич Чудаков
Original Assignee
Владислав Геннадьевич Егоров
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 Владислав Геннадьевич Егоров filed Critical Владислав Геннадьевич Егоров
Priority to RU2009101686/02A priority Critical patent/RU2391165C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2391165C1 publication Critical patent/RU2391165C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to pressure processing of metals, particularly to shaping of hollow items with bends out of tube stock. Tube stock is compressed to form elliptic cross-section with smaller axis length not exceeding diametre of smaller bend in finished hollow item. Hollow part is shaped out of tube stock by force impact on side surface of the tube stock simultaneously with internal filler pressure action, calibration of side surface and pipe bends of finished hollow item. Before hollow part shaping, a process cavity is formed at a flat side of side surface of tube stock and filled with filler, and the tube stock is shaped to form hollow item with pipe bends with their longitudinal axes crossing tube stock axis at opposite sizes and lying in the same plane with the stock axis. Further side surface of tube stock is spread to take cylindrical form. Pipe bends are opened within a plane perpendicular to longitudinal axis of tube stock.
EFFECT: extended product range of hollow parts due to possible manufacturing of pipe bends with longitudinal axes lying within a plane perpendicular to longitudinal axis of tube stock.
6 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам формообразования полых изделий из трубных заготовок.The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to methods of forming hollow products from tube blanks.

Известен способ формообразования тройников (Руководящий технический материал РТМ 1.4.1999-90 «Производство сварного высокоресурсного трубопровода». - М.: НИАТ. 1992. - С.104-105, аналог), в котором для формовки в штампах готовых изделий с минимальным изменением толщины стенки подают в очаг деформации материал трубной заготовки в объеме, соответствующем объему формуемого отвода тройника, причем весь подаваемый материал сосредоточен в скосах, выполняемых в торцевых частях трубной заготовки. С применением известного способа изготавливают тонкостенные тройники с одним отводом. Недостатком способа является невозможность получения тройников с несколькими отводами из-за разрывов материала на готовых изделиях, являющихся следствием чрезмерных сил трения металла о стенки матрицы при его перемещении от торцов трубной заготовки в отвод. Для реализации способа необходимо специализированное оборудование.A known method of forming tees (Guiding technical material RTM 1.4.1999-90 "Production of a welded high-resource pipeline." - M .: NIAT. 1992. - S.104-105, analogue), in which for forming in the dies of finished products with minimal change the wall thickness is fed into the deformation zone the material of the tube billet in the volume corresponding to the volume of the formed branch of the tee, and all the feed material is concentrated in the bevels made in the end parts of the tube billet. Using the known method, thin-walled single-branch tees are manufactured. The disadvantage of this method is the inability to obtain tees with several bends due to material breaks on the finished products, which are the result of excessive friction forces of the metal on the matrix wall when it is moved from the ends of the pipe billet to the branch. To implement the method requires specialized equipment.

Известен способ формообразования полых деталей (патент 2254190 РФ, МПК7 В21С 37/28, авторы Егоров В.Г., Голуб В.В., Невструев Ю.А., заявлено 22.12.03, опубл. 20.06.05. - Бюл. №17, прототип), включающий сплющивание трубной заготовки до придания ей эллипсообразного поперечного сечения, величина меньшей оси которого не превосходит диаметра меньшего отвода готовой детали, формование полой детали из трубной заготовки путем силового воздействия на боковую поверхность последней с одновременным приложением внутреннего давления наполнителя, калибровку боковой поверхности и отводов готовой полой детали. Известный способ обеспечивает проведение процесса формования с направленным перемещением материала трубной заготовки в пластическую зону кратчайшим путем. За счет этого повышается качество изготовления полых деталей, появляется возможность формообразования тройников с несколькими отводами с увеличенной высотой.A known method of forming hollow parts (RF patent 2254190, IPC 7 В21С 37/28, authors Egorov V.G., Golub V.V., Nevstroyev Yu.A., claimed on December 22, 03, published on June 20, 2005. - Bull. No. 17, prototype), including flattening the tube stock to give it an elliptical cross-section, the smaller axis of which does not exceed the diameter of the smaller outlet of the finished part, molding a hollow part from the tube stock by force acting on the lateral surface of the latter with simultaneous application of the internal pressure of the filler, calibration side pove echoes and taps of the finished hollow part. The known method provides for the molding process with the directional movement of the material of the tubular billet in the plastic zone in the shortest way. Due to this, the quality of manufacture of hollow parts is increased, it becomes possible to form tees with several bends with increased height.

Недостаток: ограниченность номенклатуры штампуемых тройников (прямо- и косоугольные тройники с отводами, продольные оси которых и продольная ось трубной заготовки лежат в одной плоскости).Disadvantage: limited nomenclature of stamped tees (right and oblique tees with bends, the longitudinal axis of which and the longitudinal axis of the pipe billet are in the same plane).

Технический результат: расширение номенклатуры формообразуемых полых деталей за счет возможности получения отводов, продольные оси которых лежат в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубной заготовки. Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном способе формообразования полых деталей, включающем сплющивание трубной заготовки до придания ей эллипсообразного поперечного сечения, величина меньшей оси которого не превосходит диаметра меньшего отвода готовой полой детали, формование полой детали из трубной заготовки путем силового воздействия на боковую поверхность последней с одновременным приложением внутреннего давления наполнителя, калибровку боковой поверхности и отводов готовой полой детали, перед формованием полой детали на одной из плоских сторон боковой поверхности трубной заготовки формуют технологическую полость, закладывают в нее наполнитель и формуют из трубной заготовки полую деталь с отводами, продольные оси которых пересекают ось трубной заготовки с противоположных сторон и расположены с ней в одной плоскости, далее расправляют боковую поверхность трубной заготовки до придания ей цилиндрической формы, при этом отводы разворачиваются в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубной заготовки.Effect: expanding the range of formed hollow parts due to the possibility of obtaining bends, the longitudinal axes of which lie in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tube billet. The specified technical result is achieved due to the fact that in the known method of forming hollow parts, including flattening the tube stock to give it an elliptical cross-section, the smaller axis of which does not exceed the diameter of the smaller outlet of the finished hollow part, molding the hollow part from the tube stock by force the lateral surface of the latter with the simultaneous application of internal pressure of the filler, calibration of the lateral surface and bends of the finished hollow part, by molding a hollow part on one of the flat sides of the side surface of the tube stock, the process cavity is formed, a filler is inserted into it and a hollow part with bends is formed from the tube stock, the longitudinal axes of which intersect the axis of the tube stock from opposite sides and are in the same plane with it, then straighten the lateral surface of the tube stock until it is cylindrical in shape, while the bends are deployed in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tube stock.

Формовка технологической полости на одной из плоских сторон боковой поверхности трубной заготовки сразу после ее сплющивания необходима для того, чтобы заранее сосредоточить на боковой поверхности излишний объем материала. Для сохранения формы технологической полости в нее закладывают наполнитель так же, как и во внутренний объем сплющенной трубной заготовки. В результате последующего силового воздействия на боковую поверхность трубной заготовки материал перемещается в отводы по кратчайшему пути с наименьшим перегибом, что позволяет увеличить ресурс пластичности материала, и формуется полая деталь с отводами, продольные оси которых пересекают ось трубной заготовки с противоположных сторон и расположены с ней в одной плоскости. Далее расправляют технологическую полость, при этом сосредоточенный в ней излишний объем материала позволяет без нарушения его сплошности придать боковой поверхности трубной заготовки цилиндрическую форму и развернуть отводы в плоскости, перпендикулярной оси трубной заготовки. Тем самым получается полая деталь с отводами, пространственная ориентация которых относительно продольной оси трубной заготовки не может быть качественно реализована ни одним из известных способов. То есть расширяется номенклатура штампуемых полых деталей.The molding of the technological cavity on one of the flat sides of the side surface of the tube stock immediately after its flattening is necessary in order to preconcentrate on the side surface an excess volume of material. To maintain the shape of the technological cavity, filler is laid in it in the same way as in the internal volume of a flattened tube billet. As a result of subsequent force action on the side surface of the tube billet, the material moves to the bends along the shortest path with the smallest bend, which allows to increase the plasticity resource of the material, and a hollow part is formed with bends, the longitudinal axes of which intersect the axis of the tube billet from opposite sides and are located with it in one plane. Next, the technological cavity is straightened, while the excessive volume of material concentrated in it makes it possible to give a cylindrical shape to the side surface of the pipe billet without breaking its continuity and deploy the bends in a plane perpendicular to the axis of the pipe billet. Thus, a hollow part with bends is obtained, the spatial orientation of which relative to the longitudinal axis of the tube billet cannot be qualitatively realized by any of the known methods. That is, the range of stamped hollow parts is expanding.

На фиг.1 показано сплющивание трубной заготовки перед формообразованием до придания ей эллипсообразного поперечного сечения;Figure 1 shows the flattening of the tubular billet before shaping to give it an elliptical cross-section;

на фиг.2 - трубная заготовка с эллипсообразным поперечным сечением;figure 2 - pipe billet with an elliptical cross-section;

на фиг.3 - технологическая полость на одной из плоских сторон боковой поверхности трубной заготовки;figure 3 - technological cavity on one of the flat sides of the side surface of the tube stock;

на фиг.4 - формообразование полой детали из предварительно сплющенной трубной заготовки путем силового воздействия на боковую поверхность трубной заготовки с одновременным приложением давления наполнителя к внутренней поверхности трубной заготовки и технологической полости;figure 4 - shaping of a hollow part from a pre-flattened tube stock by force acting on the side surface of the tube stock with the simultaneous application of filler pressure to the inner surface of the tube stock and the process cavity;

на фиг.5 - схема силового воздействия на трубную заготовку при расправлении ее боковой поверхности;figure 5 is a diagram of the force exerted on the pipe billet when smoothing its side surface;

на фиг.6 - отформованная полая деталь с отводами с цилиндрической формой боковой поверхности трубной заготовки.figure 6 - molded hollow part with bends with a cylindrical shape of the side surface of the pipe billet.

Способ осуществляют следующим образом. Сплющивают трубную заготовку 1 до придания ей эллипсообразного поперечного сечения 2, величина меньшей оси 3 которого не превосходит диаметра d отводов 4 готовой полой детали 5. На одной из плоских сторон 6 боковой поверхности 7 трубной заготовки 1 формуют технологическую полость 8, закладывают в нее и в трубную заготовку 1 наполнитель 9 и устанавливают сплющенную трубную заготовку 1 с эллипсообразным поперечным сечением 2 и наполнителем 9 в ручей 10 штампа 11 так, чтобы большая ось 12 эллипсообразного поперечного сечения 2 была ориентирована в зону развитых пластических деформаций, т.е. в сторону штампуемых отводов 4. Путем приложения усилия Р к боковой поверхности 7 трубной заготовки 1 с эллипсообразным поперечным сечением 2 формуют из трубной заготовки 1 полую деталь 13 с отводами 4, продольные оси 14 которых пересекают продольную ось 15 трубной заготовки 1 с противоположных сторон и расположены с ней в одной плоскости. Далее усилием P1 расправляют боковую поверхность 7 трубной заготовки 1 до придания ей цилиндрической формы 16, одновременно калибруя ее. При этом отводы 4 разворачиваются в плоскости, перпендикулярной продольной оси 15 трубной заготовки 1, до достижения угла β между ними, отличного от 180°.The method is as follows. Flatten the tube preform 1 to give it an elliptical cross-section 2, the smaller axis 3 of which does not exceed the diameter d of the bends 4 of the finished hollow part 5. On one of the flat sides 6 of the side surface 7 of the tube preform 1, a process cavity 8 is formed, put into it and tube billet 1 is filler 9 and a flattened tube billet 1 with an ellipsoidal cross-section 2 and filler 9 is installed in the stream 10 of the stamp 11 so that the major axis 12 of the ellipsoidal cross-section 2 is oriented in zones developed plastic deformation, ie, in the direction of the stamped bends 4. By applying a force P to the side surface 7 of the tube stock 1 with an elliptical cross-section 2, a hollow part 13 with bends 4 is formed from the tube stock 1, the longitudinal axes 14 of which intersect the longitudinal axis 15 of the tube stock 1 from opposite sides and are located with her on the same plane. Next, the force P1 straightens the side surface 7 of the tube stock 1 until it is cylindrical in shape 16, while calibrating it. While the bends 4 are deployed in a plane perpendicular to the longitudinal axis 15 of the tube stock 1, until the angle β between them, other than 180 °.

Пример. Из трубной заготовки 1 наружным диаметром 70 мм с толщиной стенки 1,0 мм и длиной 100 мм из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т формуют готовую полую деталь 5 диаметром 50 мм с толщиной стенки 1,0 мм, с диаметром отводов 4 d=32 мм, с высотой отводов 4, равной 10 мм, и углом между продольными осями 14 отводов 4 β=110°. Для этого в специальном приспособлении, устанавливаемом на пресс П6324Б (на чертеже не показано), перед формованием сплющивали трубную заготовку 1 диаметром 70 мм до придания ей эллипсообразного поперечного сечения 2, большая ось 12 которого равнялась 115 мм, а меньшая ось 3-32 мм. На одной из плоских сторон 6 боковой поверхности 7 трубной заготовки 1 при помощи вдавливания скалки (на чертеже не показана) формовали технологическую полость 8 глубиной 24 мм с радиусом 16 мм. Предварительно сплющенная трубная заготовка 1 с эллипсообразным поперечным сечением 2 и технологической полостью 8 заполнялась сплавом Вуда и после его затвердевания устанавливалась в ручей 10 штампа 11 так, чтобы большая ось 12 эллипсообразного поперечного сечения 2 была ориентирована в сторону штампуемых отводов 4. Формовали полую деталь 13 путем приложения воздействия усилием Р=300 кН на боковую поверхность 7 трубной заготовки 1 с отводами 4 диаметром 32 мм, продольные оси 14 которых пересекают продольную ось 15 трубной заготовки с противоположных сторон и расположены с ней в одной плоскости. Далее выплавляют сплав Вуда и конической оправкой (на чертеже не показана) расправляют усилием P1=120 кН боковую поверхность 7 трубной заготовки 1 до приданий ей цилиндрической формы 16, одновременно калибруя ее. При этом отводы 4 разворачиваются в плоскости, перпендикулярной продольной оси 15 трубной заготовки 1, до достижения угла β=110° между их продольными осями 14. Максимальное утолщение материала в зонах, противолежащих отводам 4, составило 7%, а утонение в вершинах отводов 4-11%. Таким образом готовая полая деталь 5 имела минимальную разнотолщинность, высоту отводов, достаточную для последующего применения автоматической сварки, что свидетельствует о ее высоком качестве. Готовая полая деталь 5 может быть использована для разделения потока рабочей среды по скрещивающимся направлениям, что свидетельствует о расширении номенклатуры типовых элементов трубопроводных систем.Example. From a pipe billet 1 with an outer diameter of 70 mm with a wall thickness of 1.0 mm and a length of 100 mm from corrosion-resistant steel 12X18H10T, a finished hollow part 5 is formed with a diameter of 50 mm and a wall thickness of 1.0 mm, with a branch diameter of 4 d = 32 mm, with a height of bends 4 equal to 10 mm and an angle between the longitudinal axes of the 14 bends 4 β = 110 °. To do this, in a special device installed on the P6324B press (not shown in the drawing), prior to molding, the tube billet 1 was flattened with a diameter of 70 mm to give it an elliptical cross section 2, the major axis 12 of which was 115 mm, and the smaller axis 3-32 mm. On one of the flat sides 6 of the side surface 7 of the pipe billet 1 by pressing a rolling pin (not shown in the drawing), a technological cavity 8 was formed with a depth of 24 mm and a radius of 16 mm. The pre-flattened tube billet 1 with an ellipsoidal cross-section 2 and a process cavity 8 was filled with Wood's alloy and, after hardening, was installed in the stream 10 of the stamp 11 so that the major axis 12 of the ellipsoidal cross-section 2 was oriented towards the stamped bends 4. The hollow part 13 was formed by application of force P = 300 kN to the lateral surface 7 of the tube stock 1 with bends 4 with a diameter of 32 mm, the longitudinal axes 14 of which intersect the longitudinal axis 15 of the tube stock with the opposite sides and are located with it in the same plane. Next, the Wood alloy is melted and a conical mandrel (not shown in the drawing) is straightened with a force P 1 = 120 kN, the side surface 7 of the tube billet 1 until it is cylindrical in shape 16, while calibrating it. In this case, the bends 4 are deployed in a plane perpendicular to the longitudinal axis 15 of the pipe billet 1, until the angle β = 110 ° between their longitudinal axes 14 is reached. The maximum thickening of the material in the zones opposite to the bends 4 was 7%, and the thinning at the tops of the bends 4 eleven%. Thus, the finished hollow part 5 had a minimum thickness difference, the height of the bends, sufficient for the subsequent use of automatic welding, which indicates its high quality. The finished hollow part 5 can be used to separate the flow of the working medium in intersecting directions, which indicates the expansion of the range of typical elements of pipeline systems.

Claims (1)

Способ формообразования полых деталей с отводами, включающий сплющивание трубной заготовки до придания ей эллипсообразного поперечного сечения, величина меньшей оси которого не превосходит диаметра меньшего отвода готовой полой детали, формование полой детали из трубной заготовки путем силового воздействия на боковую поверхность последней с одновременным приложением внутреннего давления наполнителя, калибровку боковой поверхности и отводов готовой полой детали, отличающийся тем, что перед формованием полой детали на одной из плоских сторон боковой поверхности трубной заготовки формуют технологическую полость, закладывают в нее наполнитель и формуют из трубной заготовки полую деталь с отводами, продольные оси которых пересекают ось трубной заготовки с противоположных сторон и расположены с ней в одной плоскости, далее расправляют боковую поверхность трубной заготовки до придания ей цилиндрической формы, при этом отводы разворачивают в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубной заготовки. A method of forming hollow parts with bends, including flattening the tube stock to give it an elliptical cross-section, the smaller axis of which does not exceed the diameter of the smaller outlet of the finished hollow part, molding the hollow part from the tube stock by force acting on the side surface of the latter with the simultaneous application of internal pressure of the filler calibration of the side surface and bends of the finished hollow part, characterized in that before forming the hollow part on one of the planes of their sides the side surface of the tube stock is formed into a technological cavity, filler is placed in it and a hollow part with bends is formed from the tube stock, the longitudinal axes of which intersect the axis of the tube stock from opposite sides and are in the same plane with it, then straighten the side surface of the tube stock to give it is cylindrical in shape, while the bends are deployed in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the pipe billet.
RU2009101686/02A 2009-01-20 2009-01-20 Method of shaping of hollow parts with pipe bends RU2391165C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009101686/02A RU2391165C1 (en) 2009-01-20 2009-01-20 Method of shaping of hollow parts with pipe bends

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009101686/02A RU2391165C1 (en) 2009-01-20 2009-01-20 Method of shaping of hollow parts with pipe bends

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2391165C1 true RU2391165C1 (en) 2010-06-10

Family

ID=42681442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009101686/02A RU2391165C1 (en) 2009-01-20 2009-01-20 Method of shaping of hollow parts with pipe bends

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2391165C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109940104A (en) * 2019-02-28 2019-06-28 浙江长兴和良智能装备有限公司 A kind of forming method of tee tube, molding machine and formation system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109940104A (en) * 2019-02-28 2019-06-28 浙江长兴和良智能装备有限公司 A kind of forming method of tee tube, molding machine and formation system
CN109940104B (en) * 2019-02-28 2024-03-26 浙江长兴和良智能装备有限公司 Forming method, forming device and forming system of three-way pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2323058C1 (en) Outer thread forming method on end portion of tube blank
EP3225321A1 (en) Method for manufacturing steel pipe and press mold used in said method
TWI542419B (en) Composite pipe and its manufacturing method
JPS6016855B2 (en) Hydraulic bulge forming method for integral front fork material for bicycles
JP7185007B2 (en) Enhanced control of JCO molding press
WO2002024366A1 (en) Method of forming cold diametrally reducing roll for metal pipe and metal pipe formed by the method
RU2391165C1 (en) Method of shaping of hollow parts with pipe bends
RU2474485C2 (en) Method of combined pipe end upsetting
RU2628444C1 (en) Manufacture method of thick-walled short-radius elbows
RU2320440C1 (en) Method for shaping hollow parts with beveled branch pipes
RU2635491C1 (en) Method for manufacturing tee-pieces (versions)
US3919875A (en) Method of and apparatus for making high pressure tube bends, especially for the chemical industry
RU2254190C1 (en) Hollow part shaping method
RU2251462C2 (en) Method for shaping hollow parts
CN108076631B (en) Method for producing a slotted pipe from sheet metal
RU2392077C1 (en) Method of hollow part moulding with skew-angular pipe bends
RU2570268C1 (en) Method of plastic structuring of metal
RU2559623C1 (en) Forming of thin-wall tee-bands
JP2003290849A (en) Cold diameter reduction press forming method for metallic pipe and metallic pipe formed thereby
RU2205713C2 (en) Method for making hollow articles with branch pipes having the same strength as main tube
KR101906721B1 (en) Elbow manufacturing method by extrusion
RU2378070C1 (en) Shaping method of hollow parts with withdrawals
RU2323059C1 (en) Inner thread forming method on end portion of tube blank
RU2369457C1 (en) Method of moulding of hollow parts with branches
RU2152285C1 (en) Method for making parts of tubular blanks

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120121