Устройство для гидропрессования трубчатых изделий

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к процессам гидропрессования труб. Цель изобретения - повышение производительности. В матрицу 16 устанавливается заготовка 25, которая центрируется в направляющей втулке 18. После загрузки заготовки плунжер 1 опускается и оправка 24 вводится в полость заготовки 25. В верхней части корпуса оправки 24 имеется конический выступ, который опирается на заготовку 25, уплотняя ее внутреннюю поверхность. После такой установки оправки жидкость может проникать в полость заготовки только через осевое отверстие штока 3, переходник 20 и радиальные отверстия корпуса оправки 24. При дальнейшем опускании плунжера 1 оправка 24 движется по внутренней поверхности заготовки, осуществляя раздачу ее внутреннего диаметра. При дальнейшем смещении плунжера 1 происходит деформация заготовки в матрице 16 и заготовка плотно облегает прижимную втулку 26 и формующий упор 15. Наличие сжатой жидкости в зазоре между оправкой 24 и заготовкой и вокруг наружной поверхности заготовки позволяет деформировать трубы с различной толстостенностью в широком диапазоне обжатий без потери устойчивости. Процесс гидропрессования проходит при постоянном давлении и заканчивается в момент касания переднего торца изделия головки толкателя 13. После окончания деформации заготовки плунжер 1 поднимается в крайнее верхнее положение и извлекает оправку из полости заготовки 25. Затем включается выталкиватель пресса и толкатель 13 перемещается вверх, извлекая готовое изделие 37 из матрицы 16. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 В 21 3 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 429089 6/3 1-27 (22) 28.07.87 (46) 30.12.89. Бюл. В 48 (71) Институт физики металлов Уральского отделения АН СССР (72) Б.И. Каменецкий, И.В. Колмогоров и Ю.Ф. Бабин (53) 621.777.07(088 ° 8) (56) Балакин В.Ф. Гидропрессование труб. Киев: Техника, 1986, с. 66, рис ° 25.

„.80„„1532172 А 1

2 (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОПРЕССОВАНИЯ

ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИ11 (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к процессам гидропрессования труб.

Цель изобретения — повышение производительности. В матрицу 16 устанавливается заготовка 25, которая центрируется в направляющей втулке 18. После загрузки заготовки плунжер 1 опускается и оправка 24 вводится в по1532172 лость заготовки 25. В верхней части корпуса оправки 24 имеется конический выступ, который опирается на заготовку 25, уплотняя ее внутреннюю поверхность. После такой установки оправки жидкость может проникать в полость заготовки только через осевое отверстие штока 3, переходник

20 и радиальные отверстия корпуса оправки 24. При дальнейшем опуска нии плунжера 1 оправка 24 движется по внутренней поверхности заготовки, осуществляя раздачу ее внутреннего диаметра. При дальнейшем смещении плунжера 1 происходит деформация заготовки в матруце 16 и заготовка плотно облегает прижимную втулку 26 и формующий упор 15. Паличие сжатой

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к процессам гидропрессования труб.

Цель изобретения — повьппение производительности.

На фиг. 1 показано взаимное положение деталей устройства после установки заготовки и ввода оправки в полость заготовки и в момент создания давления жидкости, разрез, на фиг. 2 — конструкция оправки и взаимное положение ряда сопрягаемых с ней деталей в момент установки оправки в полости заготовки и в момент уплотнения внутренней полости заготовки упругим кольцом, разрез; на фиг. 3 взаимное положение деталей устройства в момент окончания процесса деформации и в момент удаления готового изделия из матрицы, разрез.

Устройство состоит из плунжера 1, уплотнения 2, полого штока 3, внутренней втулки контейнера 4, неподвижного уплотнения 5, гайки 6, уплотнений 7, гайки 8, шланга 9 со штуцерами, бандажа 10, уплотнения 11, гайки 12, толкателя 13, винта 14, формующего упора 15, матрицы 16, линзы 17, направляющей втулки 18, наружной втулки контейнера 19, переходника 20, разрезного фланца 21, ванны 22, болтов 23, корпуса оправки 24, трубной заготовки 25, прижимной втулки 26, упругого кольца 27, эластичного кольца 28, винта 29 и рабочей среды 30, 25

55 жидкости в зазоре между оправкой 24 и заготовкой и вокруг наружной поверхности заготовки позволяет дефор. мировать трубы с различной толстостенностью B широком диапазоне обжатий без потери устойчивости. Процесс гидропрессования проходит при постоянном давлении и заканчивается в момент касания переднего торца иэделия головки толкателя 13. После окончания деформации заготовки плунжер 1 поднимается в крайнее верхнее положение и извлекает оправку из полости заготовки 25. Затем включается выталкиватель пресса и толкатель 13 перемещается вверх, извлекая готовое изделие из матрицы 16. 3 ил. готового изделия 31, уплотнения плунжера 32 и гайки 33.

Устройство работает следующим образом.

До начала работы после выбора конкретных размеров заготовки, оправки и готового изделия производят сборку корпуса оправки 24 с прижимной втулкой 26. Для этого с помощью винта

29 зажимают эластичное кольцо 28 и раздают на конической поверхности корпуса оправки 24 упругое стальное кольцо 27, При этом радиальный за" зор между кольцом и внутренней поверхностью заготовки 25 с 0,150,2 мм по диаметру, а осевой зазор между прижимной втулкой 26 и корпусом оправки 24 h, =0,5-1 мм (см. фиг. 2). Затем корпус оправки 24 с помощью разрезного фланца 21 и.винтов 29 соединяют со штоком 3, собранным в плунжере 1. В исходном положении плунжер 1 занимает крайнее верхнее положение (на фиг. 1 не показано), оправка в сборе с грибком выдвинута из контейнера, толкатель 13 спущен в нижнее положение и опирается на дно бандажа 10, формующий упор 15 установлен в калибрующем пояске матрицы. В контейнер залита рабочая жидкость 30 до уровня, показанного на фиг. 1. В этом положении деталей устройства в матрицу 16 устанавливается заготовка 25, которая центрируется в направляющей втулке 18. После загрузки заготовки плуижер 1 опуска15321

15

Г = p(d- )..

Г

50

55 !

5 ется и корпус оправки 24 вводится в полость заготовки до положения, показанного на фиг. 1 слева. В верхней части корпуса оправки 24 имеется конический выступ, который опирается на заготовку 25, уплотняя ее внутреннюю поверхность, После такой установки корпуса оправки 24 жидкость 30 может проникать в полость заготовки 25

10 только через осевое и радиальные отверстия штока 3, переходник 20 и радиальные отверстия корпуса оправки

24 (см. фиг. 2).

Затем при дальнейшем опускании плунжера 1 оправка движется по внутренней поверхности заготовки, осуществляя раздачу ее внутреннего диаметра. Степень деформации при раздаче незначительна (1-2X) при этом осуществляется прижатие заготовки к конусу матрицы 16 и сжатие жидкости в канале контейнера. Так как диаметр плунжера 1 D,больше диаметра d штока 3, то уже при малых смещениях плунжера жидкость проникает в радиальные и осевое отверстия штока 3 и попадает в глухую полость плунжера над головкой штока, и шток 3 перемещается вниз. Перетекание жидкос30 ти через малое отверстие переходника

20 при заданной скорости рабочего хода пресса связано с повышением давления жидкости (в наших опытах давление возрастало до 2-3 МПа). При создании давления шток 3 перемещает- 35 ся вниз и продвигает оправку до касания упора 15 (см, фиг, 2 справа).

Сила, с которой перемещается шток 3 вместе с корпусом оправки 24, может быть оценена по формуле 40 где р — давление жидкости, KIa;

dz — диаметр головки штока, см;

d> — диаметр стержня штока, см.

Смещение штока 3 во столько раэ больше перемещения плунжера 1, во сколько различаются их площади, поэтому при малом ходе плунжера оправка касается упора. Затем при ходе плунжера давление растет и выбирается зазор h между корпусом оправки

24 и прижимной втулкой 26 и, соответственно, упругое кольцо 27 прижимается к внутренней поверхности заготовки 25, осуществляя уплотнение полости заготовки (см. фиг. 2). Затем давление возрастает и жидкость через переходник 20 и радиальные отверстия проникает в полость заготовки, однако упругое кольцо 27 предотвращает вытекание жидкости в зазор между заготовкой и прижимной втулкой

26 в зоне матриць 16 (см. фиг. 2).

При дальнейшем смещении плунжера происходит деформация заготовки в матрице 16, и заготовка пл< тно облегает прижимную втулку 26 и формующий упор

15, а наличие сжатой жидкости в зазоре между оправкой и заготовкой и вокруг наружной поверхности заготовки позволяет деформировать трубы с различной толстостенностью в широком диапазоне обжатий, беэ потери устойчивости. Так как диаметр D заготсв4 ки 25 меньше диаметра D плунжера 1, то перемещение плунжера 1 меньше перемещения заготовки 25, и в конце процесса гидропрессования между штоком 3 и торцом глухой полости плунжера 1 имеется зазор hz (см. фиг. 3 слева). Верхняя часть трубной заготовки 25, которая при продвижении корпуса оправки 24 получила небольшую деформацию по внутреннему и наружному диаметру, в процесс -идропрессова— ния частично проходит через калибрующий пояс:.>к направляющей втулки 18 и принимает р,"змеры исходной трубной заготовки (см. фиг, 2 и 3) .

Процесс гидропрессования трубного иэделия проходит при постоянном давлении и заканчивается в момент касания переднего торца изделия 31 головки толкателя 13 (как это показано на фиг. 3 слева). Этот момент фиксируется по повышению давления жидкости на манометре пресса ° При деформации заготовки часть рабочей жидкости, находящейся в полости бандажа 10, перетекает через шланг 9 в ванну 22.

После окончания деформации заготовки плунжер 1 поднимается в крайнее верхнее положение и извлекает оправку иэ полости заготовки. Затем включается выталкиватель пресса и толкатель 13 перемещается вверх, извлекая готовое изделие 3 1 из матрицы и устанавливая его в положение, показанное на фиг.3 справа. Изделие удаляют иэ контейнера, толкатель устанавливают в исходную нижнюю позицию, переключая вытал— киватель пресса на ход вниз. И цикл деформации повторяется, 153217,"

ХЧ

27

28

Z9

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

Устройство для гидропрессования трубчатых иэделий, содержаше» конт»йнер, матрицу, оправку с рабочим и

5 опорным торцами, прижимную втулку, плунжер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено неподвижным формующим упором, рабочая часть которого размещена в калибрующем пояске матрицы, плунжер снабжен полым штоком, размещенным с воэможностью перемещения в полости, выполненной в плунжере, прижимная втулка установлена на рабочем торце оправки, которая снабжена упругим уплотняющим кольцом, размещенным между втулкой и оправкой, опорный торец оправки соединен с по лым штоком, 1532172

Составитель Н.Сейфулина

Техред М.Ходанич Корректор О. Ципле

Редактор М,Киштулинец

Заказ 799 1/ 16 Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101