Способ ротационной развальцовки квадратных раструбов на цилиндрических трубах

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении квадратных раструбов на концах трубчатых заготовок. Цель изобретения -снизить расход металла за счет уменьшения длины переходного участка между раструбом и трубой и непараллельности сторон раструба, а также повысить точность размеров раструбов. Трубу 1 зажимают в патроне 2, Внутрь соосно трубе вводят инструмент в виде трехгранной призмы 3 с треугольником Рапс в основании. Трубу 1 и призму 3 со скоростями вращения V и W, определяв.- мыми соотношением ,75W, вращают з одну сторону и располагают соосно затем по мере развальцовки ось призмы 3 смещают относительно оси трубы 1 на заданную величину эксцентрисргтета и оформляют квадратный раструбна основе свойства треугольника Рало описывать квадратный контур при вращении вокруг своей оси со скоростью в 3 раза меньшей скорости вращения . его оси относительно другого центра. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 151) 4 В 21 D 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4033494/25-27 (22) 05,03.86 (46) 30,09.88, Бюл. N - 36 (72) А.С.Анищенко, М.П.Найденов, А.П.Андрющенко и А.Х.Паша (53), 621,774.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 1375383, кл. В 21 D 41/02, 21.01.85. (54) СПОСОБ РОТАЦИОННОЙ РАЗВАПЬЦОВКИ

КВАДРАТНЫХ РАСТРУБОВ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТРУБАХ (57) Изобретение относится к обработке .металлов давлением и может быть использовано при изготовлении квадратных раструбов на концах трубчатых заготовок. Цель изобретения — снизить расход металла за счет уменьшения длины переходного участка между раструбом и трубой и непараллельности сторон раструба, а также повысить точность размеров раструбов. Трубу зажимают в па роне 2. Внутрь соосно трубе вводят инструмент в виде трехгранной призмы 3 с треугольником Рчс в основании. Трубу 1 и призму 3 со скоростями вращения V u 11, определи=мыми соотношением V=0,75М, вращают в одну сторону и располагают соосно, затем по мере развальцовки ось пр::-:= мы 3 смещают относительно оси трубы

1 на заданную величину эксцентриситета и оформляют квадратный раструб на основе свойства треугольника Реп< описывать квадратный контур при вращении вокруг своей оси со скоростью, в 3 раза меньшей скорости вращения .

его оси относительно другого центра.

5 ил.

1426676

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении квадрат ных раструбов на концах трубчатых заготовок, Цель изобретения — снижение расхода металла и улучшение качества путем повышения точности размеров квадратных раструбов.

На фиг. 1 схематично представлено устройство в начальной стадии развальцовки; на фиг.2 — расположение деформирующего инструмента в трубе перед развальцовкой," на фиг.3 — разBà ï цовка квадратного раструба; на фиг.4 — одна из стадий развальцовки квадратного раструба; на фиг.5 — схе. ма ооразования квадратного раструба с помощью треугольника Рело.

Трубу (фиг,1) 1 зажимают в патроне 2, оставляя свободным развальцовываеьый участок, и нагревают до рабочей температуры. Вводят внутрь трубы

1 соосно ее оси деформирующий инстру-; мент в виде трехгранной призмы 3 с треугольником Рело в основании 4 (фиг.2), закрепленной в приводе 5 вращения инструмента (фиг.1)„ Треугольник Рело образуется путем попар- „0 ного соединения его вершин дугами окружности с радиусом, равным расстоянию между вершинами, и центром в третьей вершине. Призму 3 выбирают таким образом, чтобы радиус описанной окружности около ее основания 4 был чуть меньше или равен внутреннему радиусу трубы 1. В этом случае точность размеров квадратного раструба будет максимальной.

Щ

Вращают патрон 2 с трубой 1 и призму 3 с приводом 5 в одну сторону, обеспечивая соотношение

V = 0,,75W, где V u W — угловые скорости вращения деформирующего инструмента (или привода 5 с призмой 3., что то же) и тру50 бы 1.

Одновременно смещают (фиг.3 и 4) ось S< призмы 3 относительно оси S привода 5 (или оси трубы 1) по перпендикуляру иа величину эксцентриси55 тета г О, определяемую по формуле, 2а-R(2- -ГЗ-2- - 2)

) (2)

2- -, 2 где а — допустимое отклонение стороны квадратного раструба от абсолютно прямой.

В результате (фиг.4) на конце трубы

1 образуется квадратный раструб 6 в соответствии со следующим свойством треугольника Рело, если треугольник

А„В,C, вращать вокруг центра О описанной вокруг него окружности радиусом О, А< (фиг.5), а центр треугольника О, вращать в противоположную сторону в три раза быстрее по окружности с центром N то треугольник опишет фигуру, незначительно отличающуюся по формуле от квадрата. За один оборот центра О, вправо по окружности радиуса О, N два угла квадрата будут оформлены вершиной А треугольника Рело и по одному — вершинами В и С. Через каждые четверть оборота около центра

N треугольник Рело будет находиться в положениях А В С, А В С и А <В,С,.

Вращением трубы 1 в патроне 2 в процессе развальцовки моделируется вращение центра О„ относительно центра N в противоположную сторону. При вращении призмы 3 в сторону вращения трубы 1 со скоростью, определяемой соотношением (2), обеспечивается полное динамическое подобие предлагаемого способа развальцовки и описанного процесса образования квадратного контура с помощью треугольника Репо.

Трубы из алюминиевого сплава АП размерами Р 54 ° 3 170 мм на длине

60 мм зажимали в четырехкулачковом патроне и при скорости вращения

600 об./мин нагревали полосовым индуктором до 350-,400 С. Затем вводили внутрь трубы соосно ее оси деформирующий инструмент в виде трехгранной призмы высотой 100 мм, имеющей в основании треугольник Рело с диаметром описанной окружности, равным 52 мм, Развальцовку производили при скоростях вращения в одну сторону трубы и призмы, равных соответственно 30 и

40, 60 и 80, 90 и 120 об./мин. При этом вращаемую призму смещали относительно оси трубы по перпендикуляру на величину эксцентриситета, равную

4 мм, Смещение производили при помощи осевого движения клина, через который призма крепилась в приводе ее вращения. Соотношения скоростей трубы и призмы обеспечивали соединением привода вращения деформирующего инструмента с патроном зубчатой передачей

3 14266 через промежуточный вал. Развальцованные раструбы имели диагональ, равную 60 и сторону квадрата — 42 мм.

Максимальное отклонение геометрической формы стороны квадрата от прямой составило для трех режимов развальцовки соответственно 1 85 1,90 и

1,95 мм. Ширина участка перехода цилиндрической части трубы и квадратный 10 раструб не превышала 6 мм и определялась минимальным радиусом гибки материала трубы.

Преимуществами предлагаемого способа являются: отсутствие необходимости в мощных прессах и увеличение пластичности металла за счет снижения усилия деформирования, локализации деформации и цикличности приложения нагрузки повышение точности раз 20 меров раструбов за счет регулировки эксцентриситета r и установления оптимального соотношения между параметрами r и R, обеспечивающего минимальное отклонение стороны квадрата раст- 2 руба от идеальной прямой; снижение расхода металла за счет уменьшения длины переходного участка между трубой и раструбом и уменьшения выпуклости сторон раструбов, упрощение конструкции и снижение трудоемкости изготовления деформирующего инструмента, поскольку призму изготовить легче, чем пирамиду.

4 изобретения

i 6 формул а

Способ ротационной раэвальцовки квадратных раструбов на цилиндрических трубах путем вращения в одну сторону установленных с эксцентриситетом трубы и инструмента со скоростями вращения, связанными соотношением

V=0,75М, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью экономии металла и улучшения качества путем повышения точности размеров квадратных раструбов, в качестве инструмента используют инструмент в виде трехгранной призмы с треугольником Рело в основании, при этом в начальной стадии развальцовки трубу и инструмент располагают соосно, а затем смещают инструмент на величину эксцентриситета

r определяемую по формуле

2а-R (2 (3-2- (2)

r—

2 — 2 где а — максимально допустимое отклонение стороны квадратного растр <>3 от а:абсолютно прямой

R — радиус описанной окру-„-:ности около основания деформирующего инструмента.

V,M — - скорости вращения деформирующего инструмента и трубы„

1426676

142667б

Составитель В.Поникаров

Техред N.Äèäûê Корректор Л.Пилипенко

Редактор Ю.Середа

Заказ 4804/10

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4