RU2438822C1 - Horizontal hydraulic press to deform long tube biller ends - Google Patents

Horizontal hydraulic press to deform long tube biller ends Download PDF

Info

Publication number
RU2438822C1
RU2438822C1 RU2010118969/02A RU2010118969A RU2438822C1 RU 2438822 C1 RU2438822 C1 RU 2438822C1 RU 2010118969/02 A RU2010118969/02 A RU 2010118969/02A RU 2010118969 A RU2010118969 A RU 2010118969A RU 2438822 C1 RU2438822 C1 RU 2438822C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
segments
cavity
rod
adapter
tube
Prior art date
Application number
RU2010118969/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Софья Сергеевна Козий (RU)
Софья Сергеевна Козий
Сергей Иванович Козий (RU)
Сергей Иванович Козий
Original Assignee
Сергей Иванович Козий
Софья Сергеевна Козий
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 Сергей Иванович Козий, Софья Сергеевна Козий filed Critical Сергей Иванович Козий
Priority to RU2010118969/02A priority Critical patent/RU2438822C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2438822C1 publication Critical patent/RU2438822C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used for deformation of long tube billet ends. Proposed press comprises tubular bed, power unit studded thereto, split die and tubular billet clamp. Said clamp is made up of fixed adapter with tapered cavity accommodating segments. Said segment work surface is notched and thrusts against support surface formed by insert with plate spring. Power unit is made up of main cylinder with rod incorporating piston and extra cylinder rod. Extra cylinder rod end supports the case with moving adapter rigidly jointed therewith. Said moving adapter has tapered cavity with taper reverse of that of fixed adapter tapered cavity. Split die is accommodated in moving adapter cavity with clearance between ends faces of its segments and clamp segment faces.
EFFECT: precise alignment of deforming tool and split die, higher reliability and deformation quality.
3 dwg, 1 ex

Description

Горизонтальный гидравлический пресс относится к металлургии и машиностроению и может быть использован в обработке металлоав давлением для деформирования концов длинномерных трубных заготовок.Horizontal hydraulic press refers to metallurgy and mechanical engineering and can be used in metal forming to deform the ends of long pipe blanks.

Известен горизонтальный гидравлический пресс, содержащий главный цилиндр с плунжером и подвижной траверсой, неподвижную поперечину с закрепленными на ней двумя цилиндрами обратного хода с плунжерами, стяжные колонны, сварную раму и неподвижный, размещенный на колоннах стол (см. Желобов В.В., Зверев Г.И. Оборудование гидропрессовых цехов. - М.: Металлургия, 1974, с.26-31).A horizontal hydraulic press is known, comprising a master cylinder with a plunger and a movable traverse, a fixed cross member with two return cylinders fixed on it with plungers, tie-rods, a welded frame and a fixed table placed on the columns (see Zhelobov V.V., Zverev G. .I. Equipment of hydropress shops. - M .: Metallurgy, 1974, p. 26-31).

Недостатком известного пресса является невозможность реализации технологического процесса обработки длинномерных трубных заготовок по схеме: рабочий ход сегментов матрицы в радиальном направлении, зажим трубы при перемещении сегментов матрицы с деформированным концом трубы в осевом направлении и рабочий ход деформирующим инструментом в осевом направлении пресса, с последующими обратными холостыми ходами плунжеров главного и вспомогательного цилиндра.A disadvantage of the known press is the impossibility of implementing the technological process for processing long tube blanks according to the scheme: the working stroke of the matrix segments in the radial direction, the clamping of the pipe when moving the matrix segments with the deformed end of the pipe in the axial direction and the working stroke of the deforming tool in the axial direction of the press, with subsequent reverse idle strokes of the plungers of the main and auxiliary cylinders.

Наиболее близким по технической сущности является горизонтальный гидравлический пресс, содержащий станину, скрепленный с ней силовой блок и разъемную матрицу в виде сегментов (см. SU 1523229 A1, B21D 41/04, 23.11.89, 3 стр.). Недостатком прототипа является отсутствие возможности пластического формоизменения длинномерных трубных заготовок.The closest in technical essence is a horizontal hydraulic press containing a bed, a power block fastened with it and a detachable matrix in the form of segments (see SU 1523229 A1, B21D 41/04, 11.23.89, 3 pages). The disadvantage of the prototype is the lack of the possibility of plastic forming of long pipe blanks.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в компоновке главного и вспомогательного цилиндров с плунжерами, а также технологической оснастки и механизма зажима, направленных на обработку длинномерных трубных заготовок при обеспечении строгой соосности деформирующего инструмента и формообразующей разъемной матрицы, и позволяющей реализовывать технологию по схеме: рабочий ход сегментов матрицы в радиальном направлении, далее зажим трубы в соответствующем механизме при перемещении сегментов матрицы с деформированным концом трубы в осевом направлении и, наконец, рабочий ход деформирующим инструментом в осевом направлении пресса, с последующими обратными холостыми ходами плунжеров главного и вспомогательного цилиндра.The problem solved by the invention is the layout of the main and auxiliary cylinders with plungers, as well as technological equipment and a clamping mechanism, aimed at processing long tube blanks while ensuring strict alignment of the deforming tool and the forming mold matrix, and allowing to implement the technology according to the scheme: working stroke segments of the matrix in the radial direction, then clamp the pipe in the appropriate mechanism when moving the segments of the matrix with a deformed the axial direction of the pipe and, finally, the working stroke with a deforming tool in the axial direction of the press, with subsequent reverse idle strokes of the plungers of the main and auxiliary cylinders.

Поставленная задача достигается тем, что горизонтальный гидравлический пресс, содержащий станину, скрепленный с ней силовой блок и разъемную матрицу, выполненную в виде сегментов, согласно изобретению, снабжен механизмом зажима трубной заготовки, выполненным в виде закрепленной в станине неподвижной обоймы с конической полостью и сегментов, имеющих насечки на рабочей поверхности, обращенной к трубной заготовке, и размещенных в конической полости неподвижной обоймы с опорой торцов на опорную поверхность, образованную вкладышем с тарельчатой пружиной, а силовой блок скреплен со станиной, выполненной трубной, посредством шпилек и выполнен в виде главного цилиндра со штоком, вспомогательного цилиндра, поршень и шток которого расположены на штоке главного цилиндра, корпуса, размещенного на конце штока вспомогательного цилиндра, и жестко сопряженной с ним подвижной обоймы, выполненной с конической полостью с конусностью, обратной конусности конической полости неподвижной обоймы, а разъемная матрица размещена в полости подвижной обоймы с зазором между торцами ее сегментов и торцами сегментов механизма зажима.The problem is achieved in that a horizontal hydraulic press containing a bed, a power unit fastened with it and a detachable matrix made in the form of segments, according to the invention, is equipped with a tube blank clamping mechanism made in the form of a fixed clip fixed in the frame with a conical cavity and segments, having notches on the working surface facing the pipe billet, and placed in a conical cavity of a stationary holder with the ends supported on the supporting surface formed by the insert from the plates a coil spring, and the power unit is fastened to a tubular bed by means of pins and is made in the form of a main cylinder with a rod, an auxiliary cylinder, the piston and rod of which are located on the rod of the main cylinder, the housing located at the end of the auxiliary cylinder rod, and rigidly interfaced with a movable holder made with a conical cavity with a taper, the inverse conicity of the conical cavity of the stationary holder, and a detachable matrix is placed in the cavity of the movable holder with a gap between the ends of its segment a clamping mechanism and ends of segments.

На фиг.1 чертежа (вид сверху) изображен продольный разрез горизонтального пресса, на фиг.2 - конструкция пресса в изометрии; на фиг.3 - фотография действующей модели горизонтального гидравлического пресса, развивающего максимальное усилие, равное 0,5 МН.Figure 1 of the drawing (top view) shows a longitudinal section of a horizontal press, figure 2 - design of the press in isometry; figure 3 is a photograph of the current model of a horizontal hydraulic press, developing a maximum force equal to 0.5 MN.

Трубная станина 1 в верхней части гидравлического пресса имеет окно. Главный цилиндр 2 посредством шпилек скреплен с торцом станины (шпильки условно не показаны). Соосно главному цилиндру в станине размещен вспомогательный цилиндр 3.The tube bed 1 at the top of the hydraulic press has a window. The main cylinder 2 by means of pins is fastened to the end face of the bed (the pins are not shown conventionally). Coaxial to the main cylinder in the frame is the auxiliary cylinder 3.

На штоке главного цилиндра 4 размещен поршень со штоком вспомогательного цилиндра 3. На выступающем конце упомянутого штока вспомогательного цилиндра размещен корпус 5, зафиксированный посредством штифта 6. Корпус ответным концом жестко сопряжен с подвижной обоймой 7, перемещаемой по посадке движения в направляющей втулке.On the rod of the main cylinder 4 there is a piston with the rod of the auxiliary cylinder 3. On the protruding end of the said rod of the auxiliary cylinder there is a housing 5 fixed by a pin 6. The housing by the return end is rigidly mated with a movable sleeve 7, which is moved along the movement in the guide sleeve.

Подвижная обойма имеет конусную полость, в которой размещены сегменты 8 формующей матрицы с соответствующим рабочим профилем. В сопрягаемых плоскостях сегментов выполнены цилиндрические углубления, в которых установлены пружины. Сегменты матрицы удерживаются в конусной полости посредством кольца, прикрепленного к обойме винтами.The movable holder has a conical cavity in which the segments 8 of the forming matrix are placed with the corresponding working profile. In the mating planes of the segments, cylindrical recesses are made in which springs are mounted. The matrix segments are held in the conical cavity by means of a ring attached to the ferrule with screws.

Механизм зажима выполнен следующим образом. В полости свободного торца пресса установлена неподвижная обойма 9, имеющая обратную конусную полость по отношению к конической полости подвижной обоймы. В упомянутой конической полости обоймы размещены сегменты 10 с насечками на рабочей поверхности, обращенной к трубе. Перемещение этих сегментов механизма зажима также ограничено фиксирующим кольцом и винтами. Механизм зажима опирается на тарельчатую пружину 11, фиксируемую вкладышем с торца станины.The clamping mechanism is as follows. In the cavity of the free end of the press, a stationary clip 9 is installed, having an inverse conical cavity with respect to the conical cavity of the movable holder. In said conical cavity of the casing, segments 10 are provided with notches on the working surface facing the pipe. The movement of these segments of the clamping mechanism is also limited by the locking ring and screws. The clamping mechanism relies on a Belleville spring 11, fixed by the liner from the end of the bed.

Инструмент - дорн 12 через муфту 13 соединен с переходником 14, закрепленным в гнезде штока главного цилиндра. Малая ступень дорна постоянно размещена в полости матрицы, а большая его ступень выполнена с диаметром, обеспечивающим минимальный зазор по отношению к диаметру направляющей ступени матрицы.The tool - the mandrel 12 through the clutch 13 is connected to the adapter 14, mounted in the socket of the rod of the master cylinder. The small step of the mandrel is constantly placed in the cavity of the matrix, and its large step is made with a diameter that provides a minimum clearance with respect to the diameter of the guide stage of the matrix.

Таким образом, сегментные матрицы имеют две ступени: формующую и направляющую, разделенные буртом. Исходное положение силового блока и технологической оснастки обеспечивает раскрытие механизма зажима и сегментов разъемной матрицы посредством пружин.Thus, segmented matrices have two steps: forming and guide, separated by a shoulder. The initial position of the power unit and tooling provides the disclosure of the clamping mechanism and segments of the split matrix by means of springs.

Длинномерную трубную заготовку калиброванным и зачищенным концом подают в полость матрицы, минуя полость механизма зажима до опирания торца трубы на бурт. Далее, подавая рабочую жидкость давлением 32-35 МПа в верхнюю полость вспомогательного цилиндра, вызывают осевое перемещение его поршня совместно со штоком. Из нижней полости вспомогательного цилиндра рабочая жидкость удаляется.A long tube stock with a calibrated and stripped end is fed into the cavity of the matrix, bypassing the cavity of the clamping mechanism until the end of the pipe abuts the collar. Further, by supplying a working fluid with a pressure of 32-35 MPa to the upper cavity of the auxiliary cylinder, the axial movement of its piston together with the rod is caused. From the lower cavity of the auxiliary cylinder, the working fluid is removed.

Данное движение воспринимает корпус 5, вызывая перемещение подвижной обоймы относительно сегментов формующей матрицы (тангенс угла наклона образующей конусной поверхности в подвижной обойме превышает коэффициент трения).The housing 5 perceives this movement, causing the movable holder to move relative to the segments of the forming matrix (the tangent of the angle of inclination of the generatrix of the conical surface in the movable holder exceeds the friction coefficient).

Труба на ответном торце не закреплена (фиг.2). Осевое движение обоймы вызывает уменьшение внешнего диаметра сегментов матрицы, что приводит к совершению радиального обжима конца трубы на формующем зубе дорна. С момента образования контакта между торцами формующей матрицы и механизма зажима осевое перемещение подвижной обоймы вызывает уменьшение внешнего диаметра сегментов механизма зажима, а следовательно, приводит к фиксированию трубы в осевом направлении. При этом воспринимающая осевое усилие тарельчатая пружина прогибается и принимает плоский вид с накоплением упругой энергии. После чего верхнюю полость вспомогательного цилиндра посредством золотника перекрывают, сохраняя в ней давление рабочей жидкости.The pipe at the counter end is not fixed (figure 2). The axial movement of the cage reduces the outer diameter of the segments of the matrix, which leads to a radial crimp of the end of the pipe on the forming tooth of the mandrel. From the moment of contact between the ends of the forming matrix and the clamping mechanism, the axial movement of the movable holder causes a decrease in the outer diameter of the segments of the clamping mechanism, and therefore leads to the fixing of the pipe in the axial direction. In this case, the axle-force sensing spring plate bends and takes a flat look with the accumulation of elastic energy. After that, the upper cavity of the auxiliary cylinder is closed by means of a slide valve, while maintaining the pressure of the working fluid in it.

Затем приступают к выполнению финишной операции. Рабочая жидкость под давлением 32-35 МПа подают в нижнюю полость главного цилиндра, а из верхней полости ее удаляют. Давлением рабочей жидкости поршень и шток главного цилиндра приобретают осевое перемещение, образуя тянущее усилие через переходник на торец дорна, совершая операцию обратного дорнования с течением материала трубы в формующую матрицу. Далее, поменяв направление течения рабочей жидкости на обратное, вызывают движение дорна в обратном направлении, совершая операцию прямого дорнования.Then proceed to complete the finishing operation. The working fluid under a pressure of 32-35 MPa is fed into the lower cavity of the main cylinder, and it is removed from the upper cavity. By the pressure of the working fluid, the piston and the rod of the main cylinder acquire axial displacement, forming a pulling force through the adapter on the end of the mandrel, performing the reverse die-cutting operation with the flow of pipe material into the forming matrix. Further, changing the direction of flow of the working fluid to the opposite, cause the mandrel to move in the opposite direction, performing the operation of direct mandrel.

Наконец, совершив обратный холостой ход подачей рабочей жидкости в нижнюю полость главного цилиндра и удалив ее из верхней полости, осуществляют освобождение деформированного конца трубы (законцовки) от инструмента. Затем совершают обратный холостой ход поршнем вспомогательного цилиндра, для чего рабочую жидкость подают в нижнюю полость вспомогательного цилиндра, а из верхней его полости рабочую жидкость удаляют. Осевое перемещение штока вспомогательного цилиндра в обратном направлении приводит к возвращению корпуса 5, а следовательно, и подвижной обоймы в исходное положение.Finally, having made the reverse idle by supplying the working fluid to the lower cavity of the main cylinder and removing it from the upper cavity, the deformed end of the pipe (tip) is released from the tool. Then, the piston of the auxiliary cylinder is reverse idled, for which the working fluid is supplied to the lower cavity of the auxiliary cylinder, and the working fluid is removed from its upper cavity. The axial movement of the rod of the auxiliary cylinder in the opposite direction leads to the return of the housing 5, and hence the movable cage in its original position.

Освобождаются сегменты формующей матрицы упругой энергией тарельчатой пружины посредством осевого перемещения механизма зажима, раскрывая формующие сегменты. Трубу с профилированной законцовкой удаляют из полости матрицы.The segments of the forming matrix are released by the elastic energy of the Belleville spring by axial movement of the clamping mechanism, revealing the forming segments. A pipe with a shaped tip is removed from the cavity of the matrix.

Пример конкретной реализации.An example of a specific implementation.

Предлагаемый гидравлический пресс реализован в конструкции, развивающей номинальное усилие, равное 0,5 МН (фиг.3).The proposed hydraulic press is implemented in a design that develops a nominal force equal to 0.5 MN (figure 3).

В качестве исходных данных для проектирования гидропресса был выбран процесс холодной объемной штамповки профилированных законцовок на теплообменных стальных трубах с поперечным сечением 25Х2,5 мм (см. патенты РФ, например №2177854, 2174888).As the initial data for the design of the hydraulic press, the cold forming process of profiled endings on heat-exchanging steel pipes with a cross section of 25X2.5 mm was selected (see RF patents, for example No. 2177854, 2174888).

Использование данного пресса позволяет получать длинномерные теплообменные трубы со штампованными профилированными законцовками по ТУ 1212-001-43950522-02 «Крепление труб с профилированными законцовками в трубных решетках теплообменных аппаратов».Using this press allows you to get long heat exchanging pipes with stamped profiled endings according to TU 1212-001-43950522-02 "Fastening pipes with profiled endings in the tube sheets of heat exchangers."

Пресс многофункциональный и позволяет выполнять такие операции, как: раздача концов труб, калибровка - зачистка, радиальный обжим, кольцевые пережимы трубных заготовок, одностороннее и двустороннее дорнование внутренней полости трубы.The press is multifunctional and allows you to perform operations such as: distribution of pipe ends, calibration - stripping, radial crimping, ring clamps of pipe billets, one-sided and two-sided burning of the inner cavity of the pipe.

Предлагаемый гидравлический пресс является основным технологическим оборудованием в полуавтоматической линии по профилированию концов длинномерных теплообменных труб, применяемых в трубных пучках различных отраслей, таких как: нефтехимия, нефтепереработка, газодобыча, судостроение и т.д.The proposed hydraulic press is the main technological equipment in the semi-automatic line for profiling the ends of long heat exchanging pipes used in tube bundles of various industries, such as: petrochemicals, oil refining, gas production, shipbuilding, etc.

Claims (1)

Горизонтальный гидравлический пресс для деформирования концов длинномерных трубных заготовок, содержащий станину, скрепленный с ней силовой блок и разъемную матрицу, выполненную в виде сегментов, отличающийся тем, что он снабжен механизмом зажима трубной заготовки, выполненным в виде закрепленной в станине, выполненной трубной, неподвижной обоймы с конической полостью и сегментов, имеющих насечки на рабочей поверхности, обращенной к трубной заготовке, и размещенных в неподвижной обойме с опорой торцами на опорную поверхность, образованную вкладышем с тарельчатой пружиной, а силовой блок скреплен со станиной посредством шпилек и выполнен в виде главного цилиндра со штоком, вспомогательного цилиндра, поршень и шток которого расположены на штоке главного цилиндра, корпуса, размещенного на конце штока вспомогательного цилиндра, и жестко сопряженной с упомянутым корпусом подвижной обоймы, выполненной с конической полостью с конусностью, обратной конусности конической полости неподвижной обоймы, а разъемная матрица размещена в полости подвижной обоймы с зазором между торцами ее сегментов и торцами сегментов механизма зажима. A horizontal hydraulic press for deforming the ends of long tube blanks, comprising a bed, a power block fastened to it and a detachable matrix made in the form of segments, characterized in that it is equipped with a tube blank clamping mechanism made in the form of a tube clip fixed in the frame, made of a tube with a conical cavity and segments having notches on the working surface facing the tube billet, and placed in a stationary holder with the ends supported on the supporting surface, images a liner with a Belleville spring, and the power unit is fastened to the bed by means of studs and is made in the form of a main cylinder with a rod, a secondary cylinder, a piston and a rod of which are located on the rod of the main cylinder, the housing located at the end of the rod of the auxiliary cylinder, and rigidly conjugated with the aforementioned the housing of the movable holder, made with a conical cavity with a taper, the inverse taper of the conical cavity of the stationary holder, and a detachable matrix is placed in the cavity of the movable holder with a gap between t Ortsy of its segments and the ends of the segments of the clamping mechanism.
RU2010118969/02A 2010-05-11 2010-05-11 Horizontal hydraulic press to deform long tube biller ends RU2438822C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010118969/02A RU2438822C1 (en) 2010-05-11 2010-05-11 Horizontal hydraulic press to deform long tube biller ends

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010118969/02A RU2438822C1 (en) 2010-05-11 2010-05-11 Horizontal hydraulic press to deform long tube biller ends

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2438822C1 true RU2438822C1 (en) 2012-01-10

Family

ID=45783919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010118969/02A RU2438822C1 (en) 2010-05-11 2010-05-11 Horizontal hydraulic press to deform long tube biller ends

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2438822C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103252913A (en) * 2012-02-16 2013-08-21 崔振汉 Horizontal full-automatic hydraulic powder squeezing lumping machine
CN111570646A (en) * 2020-05-27 2020-08-25 成都佰缇丽贸易有限公司 Multifunctional necking machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103252913A (en) * 2012-02-16 2013-08-21 崔振汉 Horizontal full-automatic hydraulic powder squeezing lumping machine
CN111570646A (en) * 2020-05-27 2020-08-25 成都佰缇丽贸易有限公司 Multifunctional necking machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101367108B (en) Forging method
TW514567B (en) Pressing apparatus
RU2438822C1 (en) Horizontal hydraulic press to deform long tube biller ends
CN109396266B (en) Pre-forging deep bending die
US3393549A (en) Tube machine
JP2010247199A (en) Method and device for partial thickness increasing of press-made workpiece
CN101229567B (en) Hydraulic cold drawn pipe machine
JP2006263753A (en) Hydroforming method and apparatus
CN110576088A (en) bending forming method and bending device for large-diameter thin pipe
RU2701386C2 (en) Apparatus for making seamless pipes and method of making same
CN203030656U (en) Reducing pipe expansion drawing forming device
KR102390115B1 (en) pipe end processing equipment
RU174424U1 (en) Press for upsetting the end of a metal pipe
JP2005279745A (en) Method for bending large diameter steel pipe
CN104096963A (en) Clamping and positioning method for friction welding of steel piston
US20230201906A1 (en) Pipe machining apparatus
RU2229356C2 (en) Apparatus for forming bellows
RU30638U1 (en) Stamp for crimping tube blanks
JP2020006387A (en) Manufacturing device of round steel pipe and round steel pipe manufacturing facility
CN211613993U (en) Replaceable sheet metal part stamping die
RU2210452C2 (en) Tube bending method
CN215696971U (en) Steel pipe treatment facility that caves in
CN214517371U (en) Pressurizing and upsetting die for variable-section and variable-diameter pipe
RU2422226C1 (en) Device to forge tee from tubular billets
CA2593395C (en) Hydroforming apparatus

Legal Events

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

Effective date: 20120512