SU1417952A1 - Способ изготовлени профильных многогранных труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частнос ти к технологии изготовлени  профиль- ных труб. Цель - повышение точности геометрических размеров изготовл емых труб. При изготовлении профильных труб заготовку 1 в виде полого цилиндра деформируют последовательтельес- сти .Бру- дазго0- абоНЫХ аносфиль- сти  ельго льно по участкам. В процессе профилировани  к участку заготовки прикла- дывают одновременно деформирующие усили  Р , действующие изнутри в на- нйправлении формуемых ребер, и Pj, действующие снаружи в направлении формуемых граней. Затем снимают усили  Р и нат гивают заготовку 1 на профильную оправку, перемеща  заготовку на шаг t вдоль оправки. Процесс повтор ют до лолного нат гивани  всей заготовки на оправку. Полученную деформированную трубу вместе с оправкой подвергают вибрационной нагрузке PJ. Нагрузку Р определ ют из услови  создани  напр жений в стенках трубы, близких к пределу текучести материала трубы. После деформации нагрузкой РЗ в стенках готовой трубы не остаетс  остаточных напр жений и она сохран ет полученную форму. Даны расчетные зависимости между усили ми Р, и Р, . Обработка заготовки по пред- li ложенной схеме усили ми Р, Р и Р обеспечивает изгиб без изменени  параметра заготовки. 4 ил., 1 табл. iiiHn / 47 e (Л со S

Description

1 rrm t /

Фиг г

114

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к тенологии производства профильных труб.

Цель изобретени  - повышение точности геометрических размеров изготовл емых труб.

На фиг. 1 показаны четыре позиции

профилировани  трубы (поз. 1 - размещение заготовки на профилирующем устройстве, присоединение к нему оправки; поз. IT - профилирование заготовки на участке 1; поз. ТТТ - пере- за.готовки на шаг t; поз. IV - установка профилирующего устройства :В исходное положение, отсоединение ОТ него оправки с передельной трубой на фиг. 2 - схема приложени  сил при :профилировании согласно предлагаемому способу; на фиг. 3 - три позиции при прохождении оправки с передельной трубой через валки калибрующей клети (поз..Т - установка оправки в лиг нию калибрующей клети; поз, II - обработка передельной трубы; поз. ITI сн тие оправки с готовой трубой, возврат оправки на поз. Т профилирова- :ни ); на фиг. А - схема приложени  вибрационной нагрузки при калибровке

Способ осуществл етс  следующим образом.

Полую цилиндрическую заготовку 1, размещенную на профилирующем устрой- :стве 2 последовательно, по участкам 3 подвергают воздействию изгибаю Ц1х усилий Р и Р . При этом усили  пр илагают изнутри заготовки 1 в правлении ребер 4 получаемой лередел ной трубы 5, а усили  Р прилагают снаружи заготовки I в направлении граней 6 получаемой передельной труб 5. Усили  Р, и Р- прилагают одновременно . К ребрам 4 усили  Р подвод тс  -при помощи, например, плашек 7, которые расположены на штанге 8 про- филирующего устройства 2. Плашки 7 при помошИ привода перемещаютс  ради ально и обеспечивают усили  Р .при их разведении от оси. К гран м 6 усили  Pj подвод тс  при помог И плашек 9, расположенных в обойме 10. Плашки 9 при помощи отдельного привода перемещаютс  р адиальио и обеспечивают усPI на

ЛИЯ Р при их сведении к оси. Число плашек 7 и 9 равно числу ребер и граней передельной трубы 5,

Соотношение усилий Р и Р , дей- CTByroniHX снаружи и изнутри на заго

товку , должно быть таким, чтобы при изгибе было обеспечено равенство периметров исходного и конечного контуров . При малых деформаци х, которые- обеспечивают шаговыми перемещени ми заготов.ки 1 на величину шага t, соотношение сил определ етс  условием возникновени  в сечени х граней 6 момента , не превышающего момента в сечени х ребер 4. Это условие определ етс  неравенством

, 1п ч/ 1 п ,

2 НрУН 2f i sTnf7H 2rf

т 2D

5

0

д 5

5

где

1

Ро п

6 - предел текучести материала

заготовки 1;

0 D и h - диаметр и толщина стенки заготовки 1 ;

внутреннее усилие в направлении ре бер 4; внешнее усилие в направлении граней 6; число граней получаемого профил .

В случае невыполнени  неравенства к отдельным участкам периметра заготовки 1 будут прикладыватьс  излишние напр жени , что приведет к по влению остаточных напр жений в стенках трубы. Дл  осущ.ествлени  шагового перемещени  заготовки 1 на величину 5 шага t сначала снимают усили  Р, и заготовку, зажатую усили ми Р, перемещают на величину шага t, которую выбирают не более половины дпины 1 участка 3. При этом передельна  труба 5 нат гиваетс  на оправку 11, присоединенную к профилирующему устройству 2. Возможность выполнени  этой операции обеспечена тем, что обойма 0 с плашками 9 вьшолнена в осевом направлении .

Операции профилировани  по участкам повтор ютс  до тех пор, пока вс  заготовка не будет спрофилирована в передельную трубу 5 и нат нута на оправку П. После этого оправку 11 отсоедин ют от профилирующего устройства . 2 и пропускают через калибрующую клеть 12 с приложением вибрации к ее валкам 13. Валки 13 передают вибрационную нагрузку Pj к гран м 6 передельной трубы 5, а, при необходимости , и к ребрам 4. Нагрузку РЗ выбирают из услови  создани  напр жений в стенках трубы 5, близких к

31Z,

пределу текучести AT материала трубы При обработке вибрационной нагрузкой РЗ в стенках готовой трубы не остает- ,с  остаточных напр жений и она после сн ти  с оправки сохран ет получен- . ную форму. Оправка 1 1 возвра1чаетс  на позицию профилировани  трубной заготовки 1.

По предлагаемому способу проведены эксперименты на модел х и теоретические исследовани . Они показали, что дл  получени  шестигранной трубы с толщиной стенки 0,25 см из цилиндрической трубной заготовки 170 мм (17 см) из стали 20 усили  Р и Р определ ют следующим образом: предел текучести стали 20 d. 2500 кгс/см, число ребер и граней профильной трубы толщина стенки исходной трубы ,25 см; диаметр исходной трубы см, тогда предельный мснент, необходимый дл  гиба

2500-0,25 ,0

пр 2М

г -

/п ctg-ir7n

.4fТкгссм; 239

,, 6 .ctglT/ST -2

51,6 кгс;

Н Isinl l 2f

-.300 .

Р 25,5 кгс А.

В таблице приведены данные исследовани  граничных соотношений между усили ми Р и

Обработку передельной необходимо проводить с частотой вибрации 300 в минуту и амплитудой 0,2-0,3 мм.

Отклонение по плоскости граней пер едельной трубы {сн той с оправки) составл ло 2-1,5 мм, а у граней готовой трубы 0,4 мм, в то врем  как известный способ дает отклонение, равное 5 мм.

Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с из- вестньп позвол ет повысить точность размеров профильных труб. Это св зано с тем, что при профилировании с приложением усилий, изгибающих стенки трубы изнутри в направлении ребер

2

и снаружи в направлении граней, изгиб осуществл етс  без изменени  параметра заготовки, т.е. с минимальными внутренними напр жени ми, а при применении калибровки с вибрационным приложением нагрузки, создагощей напр жени , близкие к пределу текучести, происходит разукрупнение зерен металла , увеличение числа дислокаций и, как следствие, снимаютс  внутренние напр жени , которые искажают форму профил .

5

0

5

0

5

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  профильных многогранных труб, включающий деформирование полой цилиндрической заготовки путем нат гивани  ее на профильную оправку при приложении деформирующих усилий изнутри и последующий обжим трубы по периметру, отличающийс  тем, что, с целью повьшге- ни  точности геометрических размеров изготовл емых труб, перед .нат гиванием на профильную оправку заготовку профилируют, путем одновременного при- ложени  к обрабатываемому участку деформирующих усилий изнутри в направлении формуемых ребер и снаружи - в направлении формуемых граней, нат гивание деформированного участка на профильную оправку производ т при сн тии деформирующих усилий, действующих изнутри, путем шагового перемещени  заготовки по оправке, а обжим трубы осуществл ют на оправке приложением вибрирующих нагрузок, при этом в процессе профилировани  деформирующие усили , прилагаемые в направлении формуемых ребер и в направлении формуемых граней, определ ют из соотнощени 

   2

   , h

   2D

   5if)P :JsTnf7H

   5

   где Р, - усилие изнутри в направлении ребер;

   усилие снаружи в нщтравле- нии граней;

   предел текучести материала заготовки; диаметр заготовки; число граней получаемого профил ; h - толщина стенки.

   Р - 6.Г D п

   А 10 28,2

   Болырое пластическое течение металла. Потер  формы и периметра. Результат отрицательный,

   25,5 Нормальна  формовка граней и ребер. Отклонение периметра и формы не наблюдаетс . Результат положительный ,

   Р А 10 23

   /

   Нормальна  формовка граней. Небольшое утонение ребер. Отклонение формы не наблюдаетс . Отклонение периметра в пределах допуска. Результат положительный.

   9 Ю

   . 7 11 КЕЗёэЗ/

   t

   11

   фиг.З