SU1486207A1

SU1486207A1 - Device for working pipe ends

Info

Publication number: SU1486207A1
Application number: SU874304129A
Authority: SU
Inventors: Oleg V Lomovskoj; Vasilij S Feoktistov; Yurij V Fedotov; Vladimir Z Spinkov
Original assignee: Kb Aviat I
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1989-06-15

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при калибровке и формовке труб. Цель изобретения - расширение технологических возможностей. Устройсто содержит матрицу (М) 4,The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the calibration and molding of pipes. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities. The device contains a matrix (M) 4,

установленные во внутренней полостиМ 4 втулку 5, пуансон (П) 1 с гильзой (Г) 2 на его' наружной поверхности и расположенный в отверстии П 1 источник нагрева 3. При этом Π 1 и Г 2 выполнены из материала с памятью формы. М 4 и втулка 5 выполнены также из материала с памятью формы, у которого температура начала мартенситного превращения выше соответствующей температуры материала П 1. Обрабатываемую трубу 10 устанавливают между Г 2 и втулкой 5 М 4. К источнику тепла 3 подают напряжение, П 1, нагреваясь, увеличивает свой диаметр и, деформируя Г 2, раздает трубу 10. М 4, нагреваясь от трубы 10, уменьшает свой ” внутренний диаметр, сжимая трубу 10.Mounted in the inner cavity 4 of the sleeve 5, the punch (P) 1 with the sleeve (G) 2 on its' outer surface and located in the hole P 1 heating source 3. At the same time Π 1 and D 2 are made of a material with shape memory. M 4 and sleeve 5 are also made of a material with shape memory, in which the temperature of the onset of martensitic transformation is higher than the corresponding temperature of material P 1. The pipe 10 to be machined is installed between G 2 and sleeve 5 M 4. Voltage is supplied to the heat source 3, P 1, heating , increases its diameter and, deforming G 2, distributes pipe 10. M 4, heating from pipe 10, reduces its ”internal diameter, compressing pipe 10.

1 ил.1 il.

14862071486207

33

14862071486207

4four

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при калибровке и формовке труб.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the calibration and molding of pipes.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспеченйя калибровки труб, имеющих отклонения от заданного диаметра как в отрицательную, так и в положительную сторону.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by ensuring the calibration of pipes with deviations from a given diameter in both a negative and a positive direction.

На чертеже изображено устройство для обработки труб.The drawing shows a device for processing pipes.

Устройство состоит из выполненного из материала с "памятью" формы пуансона 1 и установленной на нем гильзы 2. В пуансоне 1 расположен источник тепла 3 в виде электрической спирали с изолятором. Устройство содержит матрицу 4, которая выполнена из материала с памятью формы, снабжена втулкой 5 из того же материала, установленной в матрицу 4. Матрица 4 имеет несколько несообщающихся полостей 6, образованных кольцевыми проточками на ней, и кожух.7, изготовленный из того же материала, что и матрица и термоциклированный вместе с ней. Каждая полость имеет впускной 8 и вы-, пускной 9 штуцеры, которые расположены диаметрально противоположно один относительно другого.The device consists of the shape of a punch 1 made of a material with a “memory” and a sleeve 2 mounted on it. In the punch 1 there is a heat source 3 in the form of an electric spiral with an insulator. The device contains a matrix 4, which is made of a material with shape memory, equipped with a sleeve 5 of the same material installed in the matrix 4. The matrix 4 has several uncooled cavities 6 formed by annular grooves on it, and a housing 7 made of the same material as the matrix and thermocyclic along with it. Each cavity has an inlet 8 and outlet, inlet 9 fittings, which are diametrically opposed to each other.

Устройство для калибровки труб работает следующим образом.Device for calibrating pipes works as follows.

Обрабатываемую трубу 10 устанавливают между пуансоном 1 и матрицей 4. К источнику тепла 3 подают напряжение и от него к пуансону направляется тепловой поток определенной интенсивности, постоянной по длине рабочей части.пуансона 1. Пуансон 1, нагреваясь выше температуры начала мартенситного превращения, увеличивает свой диаметр, при этом, деформируя гильзу 2, раздает трубу 10. Не- . термоциклированный материал гильзы 2 в области температур фазового перехода находится в состоянии сверхупругости и поэтому гильза 2 существенно не препятствует увеличению диаметра пуансона. Матрица 4 нагревается за счет теплопередачи от трубы 10 выше температуры начала мартенситного превращения материала матрицы, уменьшая при этом внутренний диаметр. Втулка 5, аналогично гильзе 2, не препятствует изменению диаметра отверстия в матрице 4, деформируясь вместе с матрицей 4. Матрица 4 изменяет свой размер позже, чем пуансон 1, так как температура начала мартенситного превращения материала матрицы выше, чем у материала пуансона.The pipe 10 to be processed is installed between the punch 1 and the matrix 4. Voltage is supplied to the heat source 3, and a heat flow of a certain intensity, constant along the length of the working part, is directed to the punch. The punch 1, heating up above the onset temperature of the martensitic transformation, increases its diameter At the same time, deforming the sleeve 2, distributes the pipe 10. Not-. thermally cycled material of the sleeve 2 in the temperature range of the phase transition is in a state of superelasticity and therefore the sleeve 2 does not significantly prevent an increase in the diameter of the punch. The matrix 4 is heated by heat transfer from the pipe 10 above the temperature of the beginning of the martensitic transformation of the matrix material, while reducing the internal diameter. The sleeve 5, similar to the sleeve 2, does not prevent the diameter of the hole in the matrix 4 from changing, deforming together with the matrix 4. The matrix 4 changes its size later than the punch 1, since the temperature of the beginning of the martensitic transformation of the matrix material is higher than that of the punch material.

Матрица 4 посредством втулки 5 деформирует всю систему: труба 10, гильза 2, пуансон 1 до установления равновесия сжимающих радиальных на-, пряжений на внешней поверхности трубы 10 и раздающих напряжений на внутренней поверхности обрабатываемой трубы. Труба приобретает требуемые размеры. При этом, если детали устройства выполнены из сплава ТН-1, калибрующие напряжения могут достигать 600 МПа. По окончании обработки через полость 6 пропускается охлаждающая жидкость и происходит понижение температуры деталей устройства. При достижении пуансоном 1 .и матрицей 4 температуры конца мартенситного превращения они принимают размеры, заданные термоциклировакием, чему способствуют напряжения от упругих деформаций, развиваемых гильзой 2 и втулкой 5. Между втулкой 5, обработанной трубой 10, и гильзой 2 образуется зазор и труба может быть свободно извлечена из устройства, и оно готово для обработки следующей трубы.The matrix 4 by means of the sleeve 5 deforms the entire system: pipe 10, sleeve 2, punch 1 to establish an equilibrium of compressive radial stresses on the external surface of the pipe 10 and dispensing stresses on the internal surface of the pipe being processed. The pipe acquires the required dimensions. At the same time, if the details of the device are made of a TN-1 alloy, the calibrating voltages can reach 600 MPa. At the end of the treatment, coolant is passed through cavity 6 and the temperature of the parts of the device decreases. When the punch 1 and the matrix 4 reach the temperature of the end of the martensitic transformation, they assume the dimensions specified by thermal cycling, which are facilitated by stresses from elastic deformations developed by the sleeve 2 and sleeve 5. There can be a gap between sleeve 5, the treated pipe 10, and sleeve 2 loosely removed from the device and ready for processing the next pipe.

Предлагаемое устройство может быть использовано для формовки трубчатых деталей любой формы из цилиндрических заготовок. Для этого перед началом обработки через полости 6 пропускают охлаждающую жидкость с разными фиксированными скоростями, причем скорость жидкости, проходящей через каждую полость, соответствует необходимой степени деформации участка трубы, располагающегося около данной полости.. В остальном устройство работает аналогично режиму, описанному выше. Так как тепловой поток постоянен по длине матрицы 4, а разные участки матрицы охлаждаются по разному, то температура в матрице устанавливается переменная по длине, в соответствии со скоростью охлаждающей жидкости в близлежащих полостях. Поэтому матрица, уменьшая свой .внутренний диаметр, обжимает по разному разные участки трубы. Изменяя скорость прохождения охлаждающей жидкости и фик- . сируя ее, напрцмер, измеряя перепад давления охлаждающей жидкости на входе и на выходе, в разных полостях можно экспериментально получить зави5The proposed device can be used for forming tubular parts of any shape from cylindrical blanks. To do this, before starting treatment, coolant with different fixed speeds is passed through cavities 6, and the velocity of the fluid passing through each cavity corresponds to the required degree of deformation of the pipe section located near this cavity. Otherwise, the device works similarly to the mode described above. Since the heat flux is constant along the length of the matrix 4, and different parts of the matrix are cooled differently, the temperature in the matrix is set variable in length, in accordance with the speed of the cooling fluid in the adjacent cavities. Therefore, the matrix, reducing its internal diameter, compresses in different ways different parts of the pipe. Changing the rate of passage of coolant and fic. By measuring it, by measuring, by measuring the differential pressure of the coolant at the inlet and at the outlet, in different cavities, it is possible to experimentally obtain the dependence5

14862071486207

66

симость степени деформации обрабатываемой трубы на участках, находящихся вблизи той или иной полости от скорости прохождения охлаждающей жидкости.the degree of deformation of the pipe being processed in areas close to one or the other cavity as a function of the rate of passage of coolant.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволит существенно расширить его технологические возможности. 1The use of the proposed device in comparison with the prototype will significantly expand its technological capabilities. one

Предлагаемое устройство универсально, оно пригодно как для калибровки участков труб, так и для формовки трубчатых деталей любой формы небольшой кривизны из цилиндрических 1 заготовок.The proposed device is universal, it is suitable for calibrating pipe sections, and for forming tubular parts of any shape with a slight curvature of cylindrical 1 blanks.

Применение предлагаемого устройства позволит калибровать трубы как с отрицательным отклонением от номинального размера, так и с положительным.The application of the proposed device will allow to calibrate pipes with a negative deviation from the nominal size, and with a positive one.

Точность получаемых деталей повысится, так как деформирование проводится с нагревом, что снизит влияние пружинения.The accuracy of the parts produced will increase, since the deformation is carried out with heating, which will reduce the effect of springback.

Предлагаемое устройство наибе- ·? эффективно при обработке толстостенных труб малого диаметра (8-30) мм из малопластичных сплавов с низкой электропроводностью.The proposed device is the most? effectively when processing thick-walled pipes of small diameter (8-30) mm from low-plastic alloys with low electrical conductivity.

Claims

Claim

A device for processing pipe ends, containing a die mounted in a die coaxially with a die, which is made of a material with a reversible shape memory effect, mounted on a die and a sleeve made of the same material and a heat source, characterized in that in order to expand technological capabilities , it is equipped with a sleeve installed in the internal cavity of the matrix, a through hole in the plug is made along its longitudinal axis, annular cavities for cooling supply are made in the matrix waiting medium, each of which is associated with inlet and outlet fittings, while the matrix is made of a material with shape memory, in which the temperature of the beginning of the martensitic transformation is higher than the temperature of the beginning of the martensitic transformation of the punch material, the sleeve is made of the same material as the matrix, and the source heating is installed in the hole of the punch.