SU1726084A1 - Способ изготовлени оболочек с гофрами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гибких металлических трубопроводов большого диаметра. Цель - повышение качества готовых изделий.В процессе формообразовани  оболочки плоскость осей вращени  профилирующих роликов смещают относительно оси поперечного сечени  оболочки в направлении, обратном движению ленты. Смещение определ ют по расчетной математической зависимости. Условна  точка контакта каждой пары профилирующих роликов в процессе формообразовани  оболочки всегда остаетс  на исходном контуре заготовки. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве металлорукавов большого диаметра (Дуг/300 мм).

Известен способ изготовлени  гофрированных труб из профилированной ленты путем намотки ее на вращающийс  барабан , ось вращени  которого установлена наклонно к оси вращени  подающих роликов.

Недостатком известного способа  вл етс  низкое качество получаемых труб из-за недостаточной герметичности замкового соединени  отдельных витков.

Известен способ изготовлени  спиральной трубы из предварительно гофрированной металлической полосы, котора  сначала профилируетс , а затем навиваетс  на оправку с последующим образованием замкового шва путем прот гивани  обрабатываемой заготовки через неподвижный комплект матрицы и пуансона.

Недостаток способа - низкое качество получаемой гофрированной оболочки из-за невозможности полной синхронизации подачи в зону обжима внутреннего сердечника и наружной оболочки.

Известен способ изготовлени  гофрированной трубы с двум  и более стенками, при котором две или более профилированные полосы наматывают на оправку с необходимым смещением, а кра  полос после намотки сваривают между собой внахлест.

Недостатком известного способа  вл етс  низкое качество гофрированных труб вследствие их повышенной жесткости, котора  неизбежно возникает при сварке многослойных гофрированных оболочек.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ изготовлени  гибких шлангов, изготавливаемых из металлической ленты, котора  профилируетс  в нескольких парах формующих роликов, расположенных под углом к оси заготовки, изгибаетс  вокруг

ел С

vj

hO Os

о

00

формующей втулки и свариваетс  по кра м с помощью сварочного ролика, встроенного в формующую втулку,

Недостатком известного способа  вл етс  низкое качество металлорукавов из-за недостаточ ной прочности гофров вследствие утонени  материала в вершинах гофр. Неравномерное распределение толщины гофр св зано с неравномерностью изгибных деформаций при профилировании и зависит от сложности конфигурации профил  и компоновки профилирующего узла.

Цель изобретени  - повышение качества металлорукавов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  оболочек с гофрами, включающему операции последовательной формовки гофрированного профил  и гибки профил  на заданный радиус с последующей сваркой отдельных витков между собой, формовку профил  начинают на линии, смещенной относительно оси поперечного сечени  оболочки на величину, которую определ ют по следующему выражению:

a-(c+ r) sin/3+a, где R - фактический радиус кривизны изгибаемого профил  на выходе из формующего устройства;

с - допустимое радиальное отклонение фактической формы оболочек от заданной по чертежу;

г- радиус оболочки, заданный по чертежу;

а - угол между линией действи  силы, изгибающей заготовку, и вертикальной плоскостью, параллельной продольной оси рукава и проход щей через линию начала изгиба профил ;

/3 - угол между линией действи  упом нутой силы и плоскостью поперечного сечени  оболочки;

а - рассто ние между двум  вертикальными плоскост ми, одна из которых проходит через линию начала формовки профил , а друга  - через линию начала изгиба профил .

На фиг.1 изображена схема устройства дл  реализации способа изготовлени  металлорукавов; на фиг.2 - схема формовки гофрированной оболочки в гибочном устройстве .

Устройство дл  изготовлени  металлорукавов большого диаметра содержит станину 1 и смонтированные на ней профилирующие ролики 2, гибочные ролики 3 и опорные ролики 4, сварочную

головку 5, вводную проводку 6, разматыва- тель 7 и узел привода 8.

Изготовление металлорукавов происходит следующим образом.

5Плоска  металлическа  лента 9 из разматывател  7 попадает во вводную проводку 6 и первую пару профилирующих роликов 2, приводимых во вращение от привода 8. Далее по ходу движени  лента попадает в

0 гибочное устройство 1-й клети (ролики 3 и 4), затем в последующих клет х конфигураци  профил  постепенно усложн етс , в результате чего увеличиваетс  высота профил  и соответственно момент сопро5 тивлени  изгибу. Наконец, в последней клети формовка профил  заканчиваетс , и он приобретает форму и размеры, заданные чертежом. На 2-ом витке кромки гофрированного профил  свариваютс  внахлест не0 прерывной контактно-роликовой сваркой в сварочной головке 5. Таким образом, из формующего устройства станка непрерывно выходит готова  оболочка с гофрами, расположенными по винтовой линии. Одна5 ко в гибочном устройстве любой клети профилированна  лента получает кривизну, несколько отличающуюс  от кривизны профил , заданной по чертежу (например, на величину С, см. фиг.2), так как отформован0 ный профиль после каждой клети выходит об зательно по касательной к гибочному ролику вследствие его поперечной жесткости, поэтому дл  обеспечени  плавного и беспреп тственного вхождени  профил  в каж5 дое гибочное устройство необходимо плоскость осей профилирующих роликов сместить против хода движени  ленты на определенную расчетную величину, обеспечивающую минимальное отклонение

0 фактической формы профил  от формы, заданной чертежом.

Пример. Был спроектирован и изготовлен опытный станок дл  навивки рукавов мм из ленты толщиной S 0,25 мм.

5 Профилирование ленты осуществл лось последовательно в четырех парах профилирующих роликов, равномерно установленных по окружности на планшайбе станка (фиг.1). Диаметр профилирующих роликов

0 Дп.р.120 мм, диаметры опорных и гибочных роликов Дг.р.40 мм. Установочные углы а и/ гибочного ролика равны 25° и 30° соответственно (фиг.2). При этом плоскости осей профилирующих роликов в каждой кле5 ти были смещены относительно оси поперечного сечени  оболочки в направлении, обратном движению ленты, на величину L 48 мм. Кроме того, профилирующие ролики были установлены на планшайбе станка та- ким образом, чтобы точка касани  профилирующих роликов в любой момент формовки находилась на исходном контуре заготовки . Проведенные расчеты показали, что максимальное отклонение от заданной формы профил  составило 6 мм на диа- метре Ду 320 мм, т.е. менее 4 % (фактическое отклонение 5 мм). Расчеты также показывают, что, если не обеспечить смещение профилирующих роликов (L 0), то отклонение от заданной формы профил  при тех же размерах инструментах и параметрах настройки станка составит уже 19 мм, что в 3 раза превышает допустимую величину и неприемлемо дл  производства.

Реализаци  указанного способа позво- л ет уменьшить металлоемкость станка на 60% за счет совмещени  узлов профилировани  и свертки в одном агрегате, а также уменьшить в 2-3 раза линейные габариты и производственные площади, занимаемые станком.

Кроме того, во всех известных способах изгиб профил  приводит к большим энергетическим затратам и сопровождаетс  возникновением больших деформаций и по влением волнистости, привод щих к браку издели . По предлагаемому способу профилирование и изгиб профил  ведутс  одновременно, причем деформации, получаемые при гибке профил  в каждой клети, в п раз меньше, чем деформации, получаемые при гибке полного профил  (п - число клетей). Соответственно в меньшей степени и упрочн етс  металл в результате изгиба, что позвол ет сохран ть пластические свой- ства материала и облегчает услови  деформировани  в последующих клет х.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  оболочек с гофрами , расположенными по винтовой линии, из плоской металлической ленты, включающий операции последовательной формовки гофрированного профил  и гибки профил  на заданный радиус с последующей сваркой отдельных витков между собой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества готовых изделий, формовку профил  начинают на линии, смещенной относительно оси поперечного сечени  оболочки на величину, которую определ ют по следующему выражению:

   L R sina(c + r) ,

   где R - фактический радиус кривизны изгибаемого профил  на выходе из формующего устройства;

   с - допустимое радиальное отклонение фактической формы оболочек от заданной по чертежу;

   г - радиус оболочки, заданный по чертежу;

   а - угол между линией действи  силы, изгибающей заготовку, и вертикальной плоскостью , параллельной продольной оси рукава , и проход щей через линию начала изгиба профил ;

   / - угол между линией действи  упом нутой силы и плоскостью поперечного сечени  оболочки;

   а - рассто ние между двум  вертикальными плоскост ми, одна из которых проходит через линию начала формовки профил , а друга  - через линию начала изгиба профил .