Рогообразный сердечник

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 В 21 D 9 12

:;,p

l3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

tucnonod

&лгм А ющии фиг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3861988/25-27 (22) 27.02.85 (46) 15.08.86. Бюл. № 30 (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского (72) В. Ю. Астапов, В. В. Шикера и И. Б. Астапова (53) 621.774.63 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 631237, кл. В 21 D 9/12, 1978. (54) (57) РОГООБРАЗНЫЙ СЕРДЕЧНИК для гибки труб, выполненный с внутрен..SUÄÄ 1250351 А1 ним отверстием и радиальными отверстиями, на конце рога соединенными с внутренним для подачи кислорода, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий и стойкости сердечника, он снабжен трубопроводом, размещенным во внутреннем отверстии с зазором, и кольцевой камерой с лопастями, закрепленной с возможностью вращения на трубопроводе и установленной на конце рога, причем лопасти выполнены полыми, а их концы отогнуты в одну сторону от оси камеры.

125035!

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для гибки трубных заготовок.

Цель изобретения — повышение качества реза и стойкости рогообразного сердечника.

На фиг. 1 показан рогообразный сердечник для гибки труб, общий вид; на фиг. 2— вид А на фиг. 1 (кольцевая камера); на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 2 (разрез радиально отходящих патрубков).

Рогообразный сердечник (фиг. 1) представляет собой изогнутый рог 1, внутри которого выполнено осевое отверстие. В этом отверстии с зазором установлен трубопровод 2, представляющий собой трубу с утолщением (седлом) ближе к концу, отверстиями по периметру, выполненными между торцом и утолщением, и с резьбой на конце.

В рабочем положении законцовка трубопровода 2 несколько выступает за торец ро га 1 и на ней установлен ряд элемен тов.

Ближе к концу рога осевое отверстие соединено наклонными отверстиями для подачи воздуха, выполненными по всему периметру, с торцом рога. Отверстия могут быть выполнены в два-три ряда, чтобы улучшить подачу воздуха из полости к торцу рога.

Для придания направления закрутки воздуха вокруг оси рога отверстия можно выполнить под наклоном к оси.

Для выполнения равномерного зазора и закрутки потока воздуха между изогнутым рогом 1 и трубопроводом 2 размещают спиральную прокладку 3, представляющую собой, например, спираль, шаг витков которой равен (5 — 8) d, где d — диаметр проволоки, из которой навита спираль. На конце рога 1 выход из пространства между отверстием рога и трубопроводом 2 закрыт заглушкой 4, приваренной к рогу 1.

За заглушкой 4 установлены латунные профилированные вкладыши 5, которые служат подшипниками и герметизирующими фланцами для кольцевой камеры 6. Последняя снабжена радиально отходящими лопастями

7. Подшипники-фланцы 5 позволяют кольцевой камере 6 свободно вращаться на них, не задевая рог 1, заглушку 4. Число радиально отходящих лопастей 7 зависит от диаметра изготавливаемого отвода и толщины заготовки. Чтобы получить ровный срез, необходимо выполнить, как показали экспериментальные исследования, не менее трех полостей для внутреннего диаметра детали до 100 мм; четыре — для диаметра до

300 мм, пять — для диаметра до 500 мм и т. д.

Внутри трубопровода 2 установлен золотник 8, прижимаемый пружиной 9 к утолщению (седлу). Пружину 9 и подшипники 5 прижимает и удерживает гайка 10, привинчиваемая по резьбе на конце трубопровода.

Концы лопастей 7 отогнуты в одну сторону от камеры 6, например вправо, если

4О

2 поток воздуха закручивается прокладкой 3 по часовой стрелке, или влево, если охлаждающий поток закручен против часовой стрелки. Общий вид камеры с патрубком показан на фиг. 2, на которой концы патрубков отогнуты вправо.

По трубопроводу 2 через отверстия в камеру 6 и в лопасти 7 поступает под давлением кислород. В результате поворота потока кислорода вправо лопасти с кольцевой камерой будут ускорять свое вращение в противоположную сторону вследствие возникновения в отогнутых концах реактивной силы и крутящего момента вокруг оси симметрии камеры. В сечении радиально отходящие лопасти 7 расположены под углом к оси вращения кольцевой камеры 6 (фиг. 3).

К торцу лопасти сечение сужается и имеет форму окружности, чтобы толщина реза была небольшой.

С целью обеспечения охлаждения рогообразного сердечника 1 изнутри трубопровода 2, камеры и патрубков зазор соединен с внешним пространством, в него под давлением подается воздух. Проходящий по зазору воздух приобретает направление закрутки, заданное прокладкой 3.

Внутренние поверхности всех нагреваемых элементов устройства — рога, трубопровода, золотника, гайки, пружины, камеры и полостей — покрывали дисульфидом молибдена для предотвращения коррозии металла при нагреве и прохождении кислорода.

Работа осуществляется следующим образом.

Трубопровод 2 соединяется с кислородным баллоном, а воздушное пространство между трубопроводом 2 и рогом 1 — с воздушной магистралью. Трубная заготовка

11 устанавливается в исходное положение.

Далее заготовка, нагреваемая токами высокой частоты или пламенной горелкой, наталкивается на рогообразный сердечник 1 деформирующим усилием. Под воздействием этого усилия заготовка перемещается по сердечнику, который подвешивается на штанге, закрепленной на верхней плите пресса.

Сочетающееся с изгибом окружное растяжение (раздача) ослабляет опасность потери устойчивости на вогнутой стороне за счет увеличения диаметра заготовки; вместо утолщения или образования складок происходит увеличение площади заготовки.

Одновременно для охлаждения рогообразного сердечника 1 в зазор между ним и трубопроводом 2 подается под давлением воздух. Размещенная в зазоре спиральная прокладка 3 закручивает воздушный поток, придавая ему вращательное движение и улучшая условия охлаждения сердечника 1 изнутри. Пройдя по зазору, охлаждающий воздух через наклонные отверстия, выходящие к торцу рога 1, попадает на кольцевую камеру 6 и лопасти 7. Происходит охлаждение камеры, полостей, подшипников, тру1250351

Составитель И. Ковригина

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Петрова

Заказ 4360/9

d бопровода, выполненнои части детали, которые нагреваются при подогреве заготовки и теряют свою стойкость и прочность без охлаждения. Одновременно воздух по отверстиям попадает на лопасти и начинает вращать камеру. Так как лопасти установлены под углом к оси симметрии камеры, возникают усилия, вращающие камеру.

Когда изогнутая лопасть (деталь) достигает необходимой длины, включается подача кислорода в трубопровод. Проходя по трубо- 10 проводу, поток кислорода дополнительно охлаждает его и затем, когда его давление превысит усилие пружины 9, открывается золотник 8 и кислород попадает во вращающуюся кольцевую камеру и через нее— в радиально отходящие лопасти 7.

Изгиб концов лопастей 7 отклоняет потоки кислорода .и в результате создается дополнительный крутящий момент, заставляющий камеру с патрубками быстрее вращаться вокруг своей оси. При вращении лопасти работают как вентилятор, убыстряя откачку воздуха из зазора между трубопроводом 2 и сердечником 1 и охлаждая сердечник, трубопровод и сами радиально отходящие лопасти. Одновременно кислород, выходящий из крутящихся лопастей, 25 соприкасаясь с разогретым металлом детали, режет его. При этом кислород соприкасается с деталью равномерно по всему ее периметру и отрезает готовую деталь. Неровности отреза детали в нашем случае не превышают 1 мм при диаметрах лопасти

90 — 120 мм и толщине стенки 1 — 2 мм.

После отрезки детали прекращается подача кислорода и клапан перекрывает его доступ в камеру.

Предлагаемая конструкция рогообразного сердечника повышает качество реза, которое обеспечивается равномерным . распределением кислорода по периметру детали, даже если лопасть уже., в одном месте прогорела. Такой рогообразный сердечник позволяет осуществлять резку патрубка любой длины при его сходе с сердечника.

Повышается стойкость инструмента — рогообразного сердечника — за счет малой теплоемкости подводящих трубопроводов, обеспечения их охлаждения потоком воздуха и кислородом. Кроме того, трубопровод, подводящий кислород, теплоизолирован воздушным зазором, через который под давлением прокачивается охлаждающий воздух, в результате уменьшается эрозия материала трубопровода кольцевой камеры, патрубков и сердечника при соприкосновении с кислородом, что существенно увеличивает стойкость инструмента, особенно при диаметре сердечника на выходе менее 80 мм.