SU1268320A1 - Способ резки труб и штамп дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и быть использовано в машиностроении дл  резки труб на мерные заготовки. Изобретение позвол ет повысить качество резки за счет осуществлени  гидравлического подпора трубы изнутри. При резке-поршни 8 и 9 сближаютс . Давление жид- , кости между поршн ми увеличиваетс . Затем происходит разделение трубы на заготовки. При возврате рабочих частей в исходное положение поршни 8 и 9 расход тс . Рабоча  жидкость посту пает в пространство между поршн ми. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.g 9 о: СХ) со

Description

Изобретение относится к обработке маталлов давлением и может быть использовано в машиностроении для резки труб на мерные заготовки.

Цель изобретения — повышение качества резки.

На фиг. 1 изображен штамп для безотходной резки труб в исходном положении; на фиг.2 - то же, после подачи жидкости в рабочую полость; на фиг.Зсхема взаимодействия механизмов штампа в процессе разделения трубы; на фиг.4 - штамп с тягой в исходном положении; на фиг.5 - то же, после подачи жидкости в рабочую полость.

Штамп для осуществления способа безотходной резки труб (фиг.1) содержит подвижную плиту 1, неподвижную плиту 2, ножи 3-6, подпорный орган, выполненный с соединенной с гидросистемой (не показана) полостью 7, образованной подвижным 8 и неподвижным 9 поршнями. Подвижный 8 и неподвижный 9 поршни соединены между собой тягой 10 'с упором 11, каналом 12 и шарнирами А и 5 . Между подвижным 8 и неподвижным 9 поршнями установлены подвижные'и подпружиненные в осевом направлении с помощью пружин 1 3 втулки 14 с уплотнениями 15. Неподвижный поршень 9 имеет упор 16 для установки трубы 17, обратный клапан 18 и канал 19, клиновую плоскость В . Подвижный поршень'8 имеет также клиновую плоскость ^в . Втулки 14 имеют клиновые плоскости Г .

Штамп работает следующим образом.

На подпорный орган с зазором устанавливается труба 17 до упора 16 неподвижного поршня 9. Подвижный поршень 8 и неподвижный 9 поршни занимают соосно неподвижное положение, так как втулки 14 под действием пружин 13 заходят на тягу 10 до упора 11,. делая шарниры А иЬ неподвижными. При этом относительная'неподвижность поршней подпорного органа и наличие большого радиального зазора между трубой и подпорным органом обеспечивают упрощение операции установки трубы и повышение производительности труда. Через канал 19 из гидромагнстрали подается жидкость. При этом обратный клапан 18 открывается и жидкость через канал 12 тяги 10 попадает в полость 7. Посредством давления жидкости втулки 14 двигаются (фиг.2) в противоположные стороны, преодолевая сопротивление пружин 13. С помощью клиновых поверхностей & неподвижного и подвижного 8 поршней и клиновых поверхностей Г втулок 14 уплотнения '15 деформируются и прижимаются к внутренней образующей трубы 17. Создание 5 давления, достаточного для полной локализации полости 7, обеспечивает стабильный подпор жидкостью в зоне разделения. Этим достигается устранение радиального зазора между подпор-* IQ ным органом и трубой и создаются оптимальные условия для последующего сдвига. Ножи 3-6 при ходе подвижной плиты 1 вниз обжимают трубу 17. Далее ножи 5 и 6,продолжая двигаться вниз, 15 производят сдвиг стенки отделяемой от трубы 17 заготовки 20. Вместе с отрезаемой от заготовки 20 частью трубы 17 двигается вниз подвижный поршень 8 с втулкой 14 и уплотнением 15. При 2Q этом тяга 10, вращаясь вокруг шарнира А, двигает подвижный поршень 8 . вдоль отрезаемой части трубы 17 навстречу неподвижному поршню 9, т.е. подвижный поршень 8 совершает плоско25 параллельное движение относительно неподвижного поршня 9. Вследствие этого уменьшается объем полости 7 на' величину, равную _aV=^-T(1-cos4) ,

4 где aV - уменьшение объема полости, d - внутренний диаметр трубы;

- расстояние между шарнирами А и Б; ‘ сх — угол поворота шарнирной связи от начального положения.

За счет этого происходит автоматическое повышение давления локализованной жидкости в полости 7 одного временно со сдвигом стенки отделяемой от трубы 17 заготовки 20. При этом обратный клапан 18 закрыт и препятствует падению давления в полости 7. Повышенное давление локализованной ₄5 жидкости препятствует смятию трубы при разделении, к тому же повышаются величины напряжений, действующих на материал трубы в плоскости реза, так как касательные напряжения среза складываются с напряжениями от давления . жидкости в полости., Скорость роста . напряжений возрастает, за счет этого момент среза сдвигается в сторону первоначального пластического смятия трубы. Т.е. увеличивается скорость ⁵⁵ накопления деформации, быстрее достигается предел прочности и разделение заготовки и трубы происходит раньше.

Этим достигается увеличение скорости процесса, улучшение качества за счет уменьшений площадки смятия и осевой утяжины и повышение класса шероховатости поверхности раздела. После разделения давления подвижная плита 1 5 поднимается, устанавливая ножи 3-6 в исходное положение. В исходное положение возвращается также подвижный •поршень 8, устанавливаясь в соосное положение с неподвижным поршнем 9. ю Втулки 14 под действием пружин 13 заходят на тягу 10 до упора 11. Уплотнения 15 также возвращаются в исходное положение. Далее силовой цилиндр (не показан) упором 16 неподвижного 15 поршня 9 сдвигает заготовку 20 и трубу 17 вправо до выхода отрезанной заготовки 20 из ножей 3-6. При обратном ходе влево силового цилиндра заготовка 20 торцом упирается в ножи 20 5 и 6 и снимается вместе- с трубой 17 с подпорного органа. Далее цикл повторяется.

Штамп, показанный на фиг.4, отличается от приведенного на фиг.1 и 2 . 25 тем, что в неподвижном поршне 9 соосно выполнено отверстие 21, в котором смонтирован шток 22, один конец которого имеет клиновый паз 23, а. другой тягой 10 соединен с подвижным поршнем 8. Силовой механизм представлен в виде клина 24, смонтированного на подвижной плите 1· Шток 22 имеет канал , 25 и упор 26. '

Штамп при таком выполнении работает следующим образом. 35

Исходное положение всех механизмов определяется положением клина 24 под действием пружин 13. Жидкость через канал 25, обратный клапан 18, канал 12 тяги 10 подается в полость 7 из гидромагистрали с давлением, большим усилия сжатия пружин 13 посредством втулок 14, но может быть меньшим, чем необходимое для полной локализации полости 7 усилие деформации уплотнений 15 с помощью втулок 14. При ходе подвижной плиты 1 вниз (фиг.5) клин 24 перемещает шток 22 влево, преодолевая сопротивление пружин 13. Шток 22 через тягу Ю сдви^ гает поршень 8 также влево, при этом давление жидкости в полости 7 повышается, происходит окончательное движение втулок 14 в противоположные стороны и деформация уплотнений 15. Полость 7 с жидкостью локализуется.

Далее процесс осуществляется аналогично описанному.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к обработке маталлов давлением и может быть использовано в машиностроении дл  резки труб на мерные заготовки. Цель изобретени  - повышение качества резки. На фиг. 1 изображен штамп дл  безотходной резки труб в исходном положении5 на фиг.2 - то же, после подачи жидкости в рабочую полость; на фиг.Зсхема взаимодействи  механизмов штампа в процессе разделени  трубы; на фиг.4 - штамп с т гой в исходном положении; на фиг.5 - то же, после подачи жидкости в рабочую полость. Штамп дл  осуществлени  способа безотходной резки труб (фиг.1) содержит подвижную плиту 1, неподвижную плиту 2, ножи 3-6, подпорный орган, выполненный с соединенной с подросистемой (не показана) полостью 7, образованной подвижным 8 и неподвижным 9 поршн ми. Подвижный 8 и неподвижный 9 поршни соединены между собой т гой 10 с упором 11, каналом 12 и шарнирами А и 5 . Между подвижным 8 и неподвижным 9 поршн ми установлены подвижные и подпружиненные в осевом направлении с помощью пружин 1 3 втулки 14 с уплотнени ми 15. Неподвижный поршень 9 имеет упор 16 дл  установки трубы 17, обратный клапан 18 и канал 19, клиновую плоскость В . Подвижный поршень8 имеет также клиновую плоскость . Втулки 14 имеют клиновые плоскости Г . Штамп работает следующим образом. На подпорный орган с зазором устанавливаетс  труба 17 до упора 16 неподвижного поршн  9. Подвижный поршень 8 и неподвижный 9 поршни занимают соосно неподвижное положение, так как втулки 14 под действием пружин 13 заход т на т гу 10 до упора 11,, дела  шарниры А иЬ неподвижными. При этом относительна неподвижность поршней подпорного органа и наличие большого радиального зазора между трубой и . подпорным органом обеспечивают упрощение операции установки трубы и повьш1ение производительности труда. Через канал 19 из гидромагистрали подаетс  жидкость. При этом обратный клапан 18 открываетс  и жидкость через канал 12 т ги 10 попадает в полость 7. Посредством давлени  жидкости втулки 14 двигаютс  (фиг.2) в противоположные стороны, преодолева  сопротивление пружин 13. С помощью клиновых поверхностей & неподвижного 9 и подвижного 8 поршней и клиновых поверхностей Г втулок 14 уплотнени  15 деформируютс  и прижимаютс  к внутренней образующей трубы 17. Создание давлени , достаточногЪ дл  полной ло кализации полости 7, обеспечивает стабильный подпор жидкостью в зоне разделени . Этим достигаетс  устранение радиального зазора между подпорным органом и трубой и создаютс  оптимальные услови  дл  последующего сдвига . Ножи 3-6 при ходе подвижной плиты 1 вниз обжимают трубу 17. Далее ножи 5 и 6,продолжа  двигатьс  вниз, производ т сдвиг стенки отдел емой от трубы 17 заготовки 20. Вместе с отрезаемой от заготовки 20 частью трубы 17 двигаетс  вниз подвижный поршень 8 с втулкой 14 и уплотнением 15. При этом т га 10, враща сь вокруг шарнира А, двигает подвижный поршень В вдоль отрезаемой части трубы 17 навстречу неподвижному поршню 9, т.е. подвижный поршень 8 совершает плоскопараллельное движение относительно неподвижного поршн  9. Вследствие этого уменьшаетс  объем полости 7 на величину, равную (1-соз4), где uV - уменьшение объема полости, d - внутренний диаметр трубы; 1 - рассто ние между шарнирами А и Б; сх- угол поворота шарнирной св зи от начального положени . За счет этого происходит автоматическое повьш1ение давлени  локализованной жидкости в полости 7 одновременно со сдвигом стенки отдел емой от трубы 17 заготовки 20. При этом обратный клапан 18 закрыт и преп тствует падению давлени  в полости 7. Повьш1енное давлени(; локализованной жидкости преп тствует см тию трубы при разделении, к тому же повьш1аютс  величины напр жений, действующих на материал трубы в плоскости реза, так как касательные напр жени  среза складываютс  с напр жени ми от давлени  . жидкости в полости,, Скорость роста напр жений возрастает, за счет этого момент среза сдвигаетс  в сторону первоначального пластического см ти  трубы. Т.е. увеличиваетс  скорость накоплени  деформации, быстрее достигаетс  предел прочности и разделение заготовки и трубы происходит раньше. Этим достигаетс  увеличение скорости i процесса, улучшение качества за счет уменьшений площадки см ти  и осевой ут жины и повышение класса шероховатости поверхности раздела. После раз делени  давлени  подвижна  плита 1 поднимаетс , устанавлива  ножи 3-6 в исходное положение. В исходное положение возвращаетс  также подвижными поршень 8, устанавлива сь в соосное положение с неподвижным поршнем 9, Втулки 14 под действием пружин 13 за ход т на т гу 10 до упора 11. Уплотнени  15 также возвращаютс  в исходное положение. Далее силовой цилиндр (не показан) упором 16 неподвижного поршн  У сдвигает заготовку 20 и трубу 17 вправо до выхода отрезанной заготовки 20 из ножей 3-6. При обрат ном ходе влево силового цилиндра заготовка 20 торцом упираетс  в ножи 5 и 6 и снимаетс  вместе с трубой 17 с подпорного органа. Далее цикл повтор етс . Штамп, показанный на фиг.4, отличаетс  от приведенного на фиг.1 и 2 тем, что в неподвижном поршне 9 соосн выполнено отверстие 21, в котором смонтирован шток 22, один конец кото рого имеет клиновый паз 23, а.другой т гой 10 соединен с подвижным поршне 8. Силовой механизм представлен .в ви де клина 24, смонтированного на подвижной плите 1. Шток 22 имеет канал , 25 и упор 26. Штамп при таком выполнении работает следующим образом. Исходное положение всех механизмов определ етс  положением клина 24 под действием пружин 13. Жидкость через канал 25, обратньй клапан .18, канал 12 т ги 10 подаетс  в полость 7 из гидромагистрали с давлением, большим усили  сжати  пружин 13 посредством втулок 14, но может быть меньшим, чем необходимое дл  полной локализации полости 7 усилие деформации уплотнений 15 с помощью вту1 204 лок 14. При ходе подвижной плиты 1 вниз (фиг.5) клин 24 перемещает шток 22 влево, преодолева  сопротивление пружин 13. Шток 22 через т гу Юсдвигает поршень 8 также влево, при этом давление жидкости в полости 7 повышаетс , происходит окончательное движение втулок 14 в противоположные стороны и деформаци  уплотнений 15. Полость 7 с жидкостью локализуетс . Далее процесс осуществл етс  аналогично описанному. Формула изобретени  1.Способ резки труб, включающий создание давлени  внутри трубы в зоне реза и отделение заготовки путем ее сдвига относительно трубы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества резки, сдвиг отдел емой от трубы заготовки осуществл ют при увеличении давлени  внутри трубы.
2. 2.Штамп дл  резки труб, содержащий подвижный и неподвижный втулочные, ножи, привод перемещени  подвижного ножа и механизм создани  подпора внутри трубы, отличающийс  тем, что механизм создани  подпора внутри трубы выполнен в виде двзх поршней с уплотнени ми, установленных внутри трубы, т ги, концы которой шарнирно св заны с поршн ми, и гидросистемы , при этом в одном из .поршней выполнено осевое отверстие дл  подачи жидкости из гидросистемы,
3. 3.Штамп по п.2, отличающий с   тем, что он снабжен механизмом перемещени  поршней выполненным в виде клина, св занного с приводом перемещени  подвижного ножа,, и штока, один конец которого шарнирно св зан с поршнем, а другой выполнен с клинбвой поверхностью, расположенной с возможностью взаимодействи  с указанным клином. 3 Г A63

   I I 7 2

   1268320

   г

   фиг. 2.

   JO 7 6 8 /7

   /TeflSo/ t/a/fuwe (f//f/c /xj/h шнхв

   сриг.

   фиг A