RU64539U1

RU64539U1 - STAMP

Info

Publication number: RU64539U1
Application number: RU2007108057/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Георгиевич Комаишко; Андрей Георгиевич Комаишко; Георгий Николаевич Кулик; Михаил Вильгельмович Моисей; Константин Валерьевич Суздаль
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Дефорт"
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2007-07-10

Abstract

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована в машиностроении для горячей гибки труб в мелкосерийном производстве, в частности, для гибки коротких отрезков толстостенных труб большого диаметра, а именно трубных заготовок, диаметр которых составляет от 168 мм до 426 мм, толщина стенок - от 12 до 30 мм и длина равна четырем диаметрам трубной заготовки.The utility model relates to the field of metal forming and can be used in mechanical engineering for hot bending of pipes in small-scale production, in particular, for bending short sections of thick-walled pipes of large diameter, namely pipe billets, the diameter of which is from 168 mm to 426 mm, thickness walls - from 12 to 30 mm and a length equal to four diameters of the tube billet.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель заключается в упрощение конструкции штампа и использовании менее трудоемких в обработке материалов особенно профильных поверхностей при изготовлении деталей штампа.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to simplify the design of the stamp and use less time-consuming materials in processing especially profile surfaces in the manufacture of stamp parts.

Для достижения этого технического результата в штампе для изготовления методом штамповки деталей из трубных заготовок посредством изгиба и поперечного обжима их в горячем состоянии, содержащем соосно установленные пуансон и матрицу с рабочими поверхностями, очерченными по профилю готовой детали, пуансон и матрица изготовлены из жаростойкого высокопрочного железобетона с гравюрой, повторяющей форму поверхности готовой изогнутой детали и имеющей размеры, соответствующие размерам готовой изогнутой детали, но увеличенные на величину теплового расширения металла, из которого изготовлена трубная заготовка, при оптимальной температуре процесса штамповки. При этом в пуансоне и матрице по краям и в центре каждого могут быть расположены силовые элементы, рабочие профили которых идентичны профилю поперечного сечения трубной заготовки в соответствующем месте и выполнены они могут быть из толстолистовой конструкционной стали. Сам штамп может быть использован для изгиба трубных заготовок, заполненных наполнителем, например, песком. Кроме того, предлагаемый штамп целесообразно использовать для гибки коротких отрезков толстостенных труб большого диаметра, т.е. для изгиба трубных заготовок, диаметр которых составляет от 168 мм до 426 мм, толщина стенок - от 12 мм до 30 мм, а длина отрезка трубы равна четырем диаметрам трубной заготовки. 1 н.п., 5 з.п. ф-лыTo achieve this technical result, in a stamp for the manufacture by stamping of parts from tube billets by bending and transverse crimping them in a hot state, containing a coaxially mounted punch and die with working surfaces outlined along the profile of the finished part, the punch and die are made of heat-resistant high-strength reinforced concrete with engraving, repeating the shape of the surface of the finished curved part and having dimensions corresponding to the dimensions of the finished curved part, but increased by t the thermal expansion of the metal of which the tube billet is made at the optimum temperature of the stamping process. At the same time, power elements can be located at the edges and in the center of each punch, the working profiles of which are identical to the cross-sectional profile of the pipe billet in an appropriate place and they can be made of plate structural steel. The stamp itself can be used to bend tube blanks filled with a filler, such as sand. In addition, the proposed stamp is advisable to use for bending short sections of thick-walled pipes of large diameter, i.e. for bending pipe billets, the diameter of which is from 168 mm to 426 mm, the wall thickness is from 12 mm to 30 mm, and the length of the pipe segment is four diameters of the pipe billet. 1 n.p., 5 w.p. f-ly

Description

Известна конструкция штампа для гибки труб, (см., например, патент РФ №2085317), который содержит пуансон с рабочим ручьем, закрепленный на верхней плите, и матричный блок со сменными рабочими ручьями, закрепленный на нижней плите. Матричный блок состоит из двух полуматриц, при этом одна из полуматриц выполнена поворотной. Данный штамп обладает достаточно сложной конструкцией, все его элементы изготавливаются из металла, в том числе и профильные рабочие поверхности пуансона и матрицы, а это ведет к высокой трудоемкости и стоимости изготовления штампа в целом.A known stamp design for bending pipes, (see, for example, RF patent No. 2085317), which contains a punch with a working stream mounted on the top plate, and a matrix unit with interchangeable working streams mounted on the bottom plate. The matrix block consists of two half-matrices, while one of the half-matrices is made rotatable. This stamp has a rather complex design, all of its elements are made of metal, including the profile working surfaces of the punch and die, and this leads to high complexity and the cost of manufacturing the stamp as a whole.

Известна также конструкция штампа для гибки трубных заготовок (см., например, авторское свидетельство СССР №459283), в которой штамп состоит из верхней плиты, на которой закреплен пуансон, и нижней плиты, где крепится матрица. Для ограничения бокового течения металла заготовки в процессе штамповки предназначены боковые пластины, которые выполняют также роль направляющих элементов штампа. Пуансон и матрица установлены соосно, при этом в сомкнутом состоянии их рабочая полость имеет форму и размеры готовой изогнутой детали. Разъем между пуансоном и матрицей выполнен по двум цилиндрическим поверхностям с радиусом равным среднему A stamp design for bending tube blanks is also known (see, for example, USSR author's certificate No. 459283), in which the stamp consists of an upper plate on which a punch is mounted, and a lower plate where the matrix is mounted. To limit the lateral flow of the metal of the workpiece during the stamping process, side plates are designed that also play the role of the guiding elements of the stamp. The punch and the matrix are installed coaxially, while in the closed state their working cavity has the shape and dimensions of the finished curved part. The connector between the punch and the die is made on two cylindrical surfaces with a radius equal to the average

радиусу готового отвода трубопровода. Все детали данного штампа также выполнены из металла в том числе и профильные рабочие поверхности пуансона и матрицы, и изготовление его также трудоемкий и дорогостоящий процесс.the radius of the finished pipe outlet. All the details of this stamp are also made of metal, including the profile working surfaces of the punch and die, and its manufacture is also a laborious and expensive process.

Предлагаемая полезная модель решает задачу устранения указанных недостатков, а именно: упрощение конструкции штампа и использование менее трудоемких в обработке материалов особенно профильных поверхностей при изготовлении деталей штампа.The proposed utility model solves the problem of eliminating these disadvantages, namely: simplifying the design of the stamp and the use of less time-consuming materials in processing especially profile surfaces in the manufacture of stamp parts.

Для достижения указанного технического результата в штампе для изготовления методом штамповки деталей из трубных заготовок посредством изгиба и поперечного обжима их в горячем состоянии, содержащем соосно установленные пуансон и матрицу с рабочими поверхностями, очерченными по профилю готовой детали, пуансон и матрица изготовлены из жаростойкого высокопрочного железобетона с гравюрой, повторяющей форму поверхности готовой изогнутой детали и имеющей размеры, соответствующие размерам готовой изогнутой детали, но увеличенные на величину теплового расширения металла, из которого изготовлена трубная заготовка, при оптимальной температуре процесса штамповки. При этом в пуансоне и матрице по краям и в центре каждого могут быть расположены силовые элементы, рабочие профили которых идентичны профилю поперечного сечения трубной заготовки в соответствующем месте и выполнены они могут быть из толстолистовой конструкционной стали. Сам штамп может быть использован для изгиба трубных заготовок, заполненных наполнителем, например, песком. Кроме того, предлагаемый штамп целесообразно использовать для гибки коротких отрезков толстостенных труб большого диаметра, т.е. для изгиба трубных заготовок, диаметр которых составляет от 168 мм до 426 мм, толщина стенок - от 12 мм до 30 мм, а длина отрезка трубы равна четырем диаметрам трубной заготовки.To achieve the specified technical result in a stamp for manufacturing by stamping parts from pipe billets by bending and transverse crimping them in a hot state, containing a coaxially mounted punch and die with working surfaces outlined along the profile of the finished part, the punch and die are made of heat-resistant high-strength reinforced concrete with engraving, repeating the shape of the surface of the finished curved part and having dimensions corresponding to the dimensions of the finished curved part, but increased by Inu thermal expansion of the metal from which the preform is made tubular, with an optimum temperature stamping process. At the same time, power elements can be located at the edges and in the center of each punch, the working profiles of which are identical to the cross-sectional profile of the pipe billet in an appropriate place and they can be made of plate structural steel. The stamp itself can be used to bend tube blanks filled with a filler, such as sand. In addition, the proposed stamp is advisable to use for bending short sections of thick-walled pipes of large diameter, i.e. for bending pipe billets, the diameter of which is from 168 mm to 426 mm, the wall thickness is from 12 mm to 30 mm, and the length of the pipe segment is four diameters of the pipe billet.

Отличительными признаками заявляемого штампа является изготовление пуансона и матрицы из жаростойкого высокопрочного железобетона с гравюрой, повторяющей форму поверхности готовой изогнутой детали и имеющей размеры, соответствующие размерам готовой изогнутой детали, но увеличенные на величину теплового расширения металла, из которого изготовлена трубная заготовка, при оптимальной температуре Distinctive features of the claimed stamp is the manufacture of a punch and a matrix of heat-resistant high-strength reinforced concrete with an engraving that repeats the surface shape of the finished curved part and having dimensions that correspond to the dimensions of the finished curved part, but increased by the thermal expansion of the metal from which the tube billet is made, at the optimum temperature

процесса штамповки, а также возможное выполнение в пуансоне и в матрице по краям и центру каждого силовых элементов из толстолистовой конструкционной стали, и возможное использование штампа для гибки коротких отрезков толстостенных труб большого диаметра заполненных наполнителем.the stamping process, as well as the possible execution in the punch and in the matrix along the edges and center of each power elements of plate steel, and the possible use of a stamp for bending short sections of thick-walled large diameter pipes filled with filler.

Благодаря наличию приведенных признаков упрощается конструкция штампа, снижается трудоемкость его изготовления, а следовательно и стоимость, кроме того уменьшается время технологической подготовки мелкосерийного производства необходимого изгиба трубных заготовок.Due to the presence of the above features, the design of the stamp is simplified, the complexity of its manufacture is reduced, and hence the cost, in addition, the time for technological preparation of small-scale production of the necessary bending of pipe billets is reduced.

На фиг.1 схематично изображены изгибаемая деталь и конструкция штампа, половина вида которой выполнена в разрезе; на фиг.2 - схематично изображены изгибаемая деталь и штамп с разомкнутыми пуансоном и матрицей; на фиг.3 - схематично изображены изгибаемая деталь и штамп с сомкнутыми пуансоном и матрицей; на фиг.4 - схематично изображены изогнутая деталь и штамп с сомкнутыми пуансоном и матрицей.Figure 1 schematically shows a bendable part and the design of the stamp, half of which is made in section; figure 2 - schematically shows a bent part and a stamp with open punch and die; figure 3 - schematically depicts a bent part and stamp with a closed punch and die; figure 4 - schematically shows a curved part and a stamp with a closed punch and die.

Штамп содержит пуансон 1 и матрицу 2, которые соосно закреплены на прессе или молоте (на фиг. не показаны). Пуансон 1 содержит рабочую поверхность 3, а матрица - рабочую поверхность 4. По краям пуансона 1 и матрицы 2 могут быть расположены боковые силовые элементы 5, а по центру - центральные силовые элементы 6. Для центровки пуансона 1 и матрицы 2 предназначены центровочные штифты 7 (два по диагонали) и соответствующие центровочные гнезда 8. Пуансон 1 и матрица 2 для прочности содержат элементы арматуры 9, обеспечивая прочность бетонной массе 10. На фиг.1-4 условно показана изгибаемая трубная заготовка 11 (изгибаемая деталь 11). Пуансон 1 и матрица 2 изготовлены из жаропрочного высокопрочного бетона (см. Политехнический словарь, М., 1989, стр.54) с гравюрой повторяющей форму поверхности готовой изгибаемой детали 11, имеющей размеры, соответствующие размерам готовой изгибаемой детали 11., но увеличенные на величину теплового расширения металла, из которого изготовлена трубная заготовка, при оптимальной температуре процесса штамповки. При этом данные о расширении соответствующего металла с учетом его коэффициента линейного расширения можно взять из марочника «Стали и сплавы» под ред. В.Г.Сорокина и др., М., «Интерметинжиниринг», 2001, стр.23-572, 589, а данные об оптимальной температуре процесса штамповки для The stamp contains the punch 1 and the matrix 2, which are coaxially mounted on the press or hammer (not shown in Fig.). The punch 1 contains a work surface 3, and the matrix contains a work surface 4. At the edges of the punch 1 and matrix 2, lateral power elements 5 can be located, and central power elements 6 can be located in the center. Centering pins 7 are designed to center the punch 1 and matrix 2 ( two diagonally) and the corresponding centering slots 8. The punch 1 and the matrix 2 for strength contain reinforcing elements 9, providing strength to the concrete mass 10. Figure 1-4 conventionally shows a bent pipe billet 11 (bent part 11). The punch 1 and the matrix 2 are made of heat-resistant high-strength concrete (see Polytechnical Dictionary, M., 1989, p. 54) with engraving repeating the surface shape of the finished bending part 11, having dimensions corresponding to the dimensions of the finished bending part 11., but increased by thermal expansion of the metal of which the tube billet is made at the optimum temperature of the stamping process. Moreover, data on the expansion of the corresponding metal, taking into account its coefficient of linear expansion, can be taken from the steamer “Steels and Alloys” edited by Ed. V.G. Sorokina et al., M., Intermetengineering, 2001, pp. 23-572, 589, and data on the optimum temperature of the stamping process for

соответствующего металла - из справочника «Ковка и штамповка», под ред. Е.И.Семенова, М. 1986, т.2. Рабочие профили боковых силовых элементов 5 и центральных силовых элементов 6 идентичны профилю поперечного сечения трубной заготовки 11 в соответствующем месте, при этом силовые элементы 5 и 6 целесообразно изготавливать из толстолистовой конструкционной стали, марку которой можно выбрать из ранее приведенного марочника «Стали и сплавы». Изгиб и поперечный обжим в горячем состоянии трубной заготовки 11 может осуществляться в штампе и при ее заполнении наполнителем.of the corresponding metal - from the Forging and Stamping Handbook, ed. E.I.Semenova, M. 1986, v. 2. The working profiles of the side power elements 5 and the central power elements 6 are identical to the cross-sectional profile of the pipe billet 11 in the appropriate place, while the power elements 5 and 6 are advisable to be made of plate structural steel, the grade of which can be selected from the previously listed grades “Steels and alloys”. The bending and transverse crimping in the hot state of the tubular billet 11 can be carried out in the stamp and when it is filled with filler.

Штамп изготавливают следующим образом. В двух ящиках (на фиг. не показаны) из листовой конструкционной стали требуемых размеров, по бокам вырезают полуокружности. В эти вырезы закладывается модель, имеющая размеры требуемой изгибаемой детали 11, с укрепленными на ее изогнутой боковой поверхности разделительными полосами. В ящики закладывают металлическую арматуру 9, прорезают в их днищах небольшие отверстия. Герметизируют сопряжения разделительной полосы с ящиком и с моделью. Сверху устанавливают второй ящик днищем вверх. Через отверстия в днище заливают жаростойкую высокопрочную бетонную смесь 10, непрерывно ее уплотняя трамбовкой. По окончании заливки дается выдержка по времени, после чего ящики переворачивают и таким же образом заполняется второй ящик. По истечении выдержки заготовка штампа (пуансона 1 и матрицы 2) разбирается и подвергается термическому упрочнению, в результате которого штамп готов к работе.The stamp is made as follows. In two drawers (not shown in FIG.) From the structural steel sheet of the required sizes, semicircles are cut out on the sides. A model having the dimensions of the required bending part 11 is laid in these cutouts, with dividing strips fixed to its curved side surface. Metal reinforcement 9 is laid in the boxes, small holes are cut in their bottoms. Seal the interface strip with the box and with the model. From above set the second box upside down. Heat-resistant high-strength concrete mixture 10 is poured through holes in the bottom, continuously sealing it with a tamper. At the end of pouring, a time delay is given, after which the boxes are turned over and the second box is filled in the same way. After the exposure, the blank of the stamp (punch 1 and matrix 2) is disassembled and subjected to thermal hardening, as a result of which the stamp is ready for operation.

Процесс гибки изгибаемой детали 11 происходит следующим образом. Нагретую трубную заготовку 11 укладывают в матрицу 2 и производят надавливание на нее пуансоном 1. После смыкания линии разъема штампа движение пуансона 1 останавливают и отводят его в верхнее положение. Затем из матрицы 2 вытаскивают готовую изогнутую заготовку 11, получая таким образом требуемую изогнутую деталь 11.The process of bending the bending part 11 is as follows. The heated tubular billet 11 is placed in the die 2 and pressed onto it with the punch 1. After closing the line of the stamp connector, the movement of the punch 1 is stopped and it is taken to the upper position. Then, the finished curved preform 11 is pulled out of the matrix 2, thereby obtaining the desired curved part 11.

Claims

1. A stamp for manufacturing by stamping parts from tube billets by bending and transverse crimping them in a hot state, containing a coaxially mounted punch and die with working surfaces outlined along the profile of the finished part, characterized in that the punch and die are made of heat-resistant high-strength reinforced concrete with engraving, repeating the surface shape of the finished curved part and having dimensions corresponding to the dimensions of the finished curved part, but increased by the amount of thermal expansion of the meta la, which is made of tubular billet at a temperature optimal stamping process.

2. The stamp according to claim 1, characterized in that in the punch and die along the edges and in the center of each there are power elements, the working profiles of which are identical to the cross-sectional profile of the pipe billet in an appropriate place.

3. The stamp according to claim 2, characterized in that the power elements are made of plate structural steel.

4. The stamp according to claims 1 to 3, characterized in that it allows bending and lateral crimping in the hot state of the tube billet filled with filler.

5. The stamp according to claims 1 to 3, characterized in that it allows bending and lateral crimping in the hot state of the tube stock, the diameter of which is from 168 to 426 mm, the wall thickness is from 12 to 30 mm, and the length is four tube diameters blanks.

6. The stamp according to claim 4, characterized in that it allows bending and lateral crimping in the hot state of the tube billet, the diameter of which is from 168 to 426 mm, the wall thickness is from 12 to 30 mm, and the length is four diameters of the tube billet.