Способ гибки труб многоколенной пространственной формы на трубогибочных станках намоточного типа

 

Использование: изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к трубогибочному производству, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении гнутых многоколенных пространственных трубопроводов. Сущность изобретения: способ гибки труб многоколенной пространственной формы на трубогибочных станках намоточного типа включает операции размещения и фиксации трубчатой заготовки на формующем элементе гибочной головки, деформирование трубчатой заготовки изгибом, расфиксацию трубчатой заготовки, измерение деформированного состояния в зоне ее прямолинейной части, подлежащей последующему изгибу, и операцию поворота трубчатой заготовки перед ее фиксацией для реализации каждого последующего изгиба в противоположном закручиванию под действием собственного веса ранее изогнутых участков направлении. Поворот осуществляют на величину измеряемого угла закрутки, после чего производят фиксацию трубчатой заготовки на формующем элементе гибочной головки, а затем осуществляют разворот ее прямолинейной части, подлежащей дальнейшему изгибу, для исключения имеющейся закрутки в первоначальное положение и последующего изгиба. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к трубогибчному производству, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении гнутых многоколенных пространственных трубопроводов.

Известен способ гибки труб по схеме намотки, реализуемый, например на трубогибочных станках мод. ТГСП (1), по которому изгибаемую трубу закрепляют в цанговом патроне (гидрошарнире) механизма подачи и поворота трубогибочного станка, выставляют необходимым образом в его гибочной головке, а затем зажимают на гибочном шаблоне соответствующими рабочими органами и изгибают по принципу намотки на гибочный шаблон при повороте последнего на заданный угол. По окончании вращения гибочного шаблона изгибаемую трубу освобождают от действия рабочих органов гибочной головки, гибочный шаблон возвращают в исходное положение, а изгибаемую трубу либо снимают, либо проталкивают на необходимую длину и поворачивают на требуемый угол механизмом подачи и поворота через цанговый патрон (гидрошарнир) с целью обеспечения ее пространственной ориентации, необходимой для реализации последующих изгибов при изготовлении трубопроводов многоколенной пространственной формы.

Недостаток представленного способа заключается в том, что при освобождении изгибаемой трубы от действия рабочих органов гибочной головки ее прямолинейная часть, удерживаемая на конце цанговым патроном (гидрошарниром) механизма подачи и поворота, будет подвергаться закручивающей деформации под действием собственного веса ранее уже изогнутых участков, что приведет к несоответствию действительной величины угла между плоскостями изогнутого и далее изгибаемого соседних участков его потребному значению, вызывая неточность конфигурации изготавливаемого многоколенного пространственного трубопровода.

Известны способ и устройство для контроля упругого пружинения при гибке длинномерного элемента (например трубы) (2), которые по результатам измерения посредством измерительного датчика величины упругого пружинения дают возможность производить догибку трубы после ее изгиба путем намотки на формообразующий элемент с зажимом и удержанием той части изгибаемой трубы, которая располагается перед получаемым коленом.

Недостаток данного изобретения заключается в том, что его целью является повышение точности изгибаемой трубы только за счет учета величины ее упругого отгиба (пружинения). Между тем, при гибке труб многоколенной пространственной формы на точность их конфигурации кроме явления упругого отгиба (пружинения) существенное влияние будут оказывать силы веса ранее формообразованных участков, под действием которых будет происходить закручивание подлежащей дальнейшему изгибу прямолинейной части изгибаемой трубы, не зажатой еще на формующем элементе. Рассматриваемый способ не предусматривает возможности контроля и устранения указанного закручивания, что как уже отмечалось выше, повлечет за собой возникновение несоответствия действительных величин углов между плоскостями соседних изогнутых участков их проектным значениям, приводя при сложной пространственной конфигурации многоколенного трубопровода к значительным отклонениям от его первоначально задуманной геометрии.

Известен способ гибки профилей путем наматывания, согласно которому осуществляют размещение и фиксацию заготовки на формующем элементе, деформирование заготовки изгибом, расфиксирование заготовки и измерение деформированного состояния в зоне ее прямолинейной части (3).

Недостатком известного способа является недостаточная точность, вследствие упругого закручивания профиля.

Задачей изобретения является повышение точности многоколенных пространственных трубопроводов при их пластическом формообразовании изгибом за счет устранения предварительного упругого закручивания, возникающего на подлежащей дальнейшему изгибу прямолинейной части трубчатой заготовки под действием силы веса ее ранее изогнутых участков.

Для решения поставленной задачи перед фиксацией для реализации каждого последующего изгиба трубчатую заготовку поворачивают в противоположном закручиванию под действием собственного веса ранее изогнутых участков направлении на величину измеряемого угла закрутки, фиксируют на формующем элементе гибочной головки, а затем разворачивают ее прямолинейную часть, подлежащую дальнейшему изгибу, для исключения имеющейся закрутки в первоначальное положение и производят последующий изгиб.

Суть изобретения поясняется чертежом, на котором изображено: положение трубчатой заготовки перед гибкой промежуточного участка изготавливаемого многоколенного пространственного трубопровода.

1 формующий элемент; 2 механизм зажима; 3 прижим; 4 разглаживающий башмак; 5 зажимной патрон; 6 механизм подачи и поворота; 7 угловой датчик; 8 трубчатая заготовка; 8а изогнутый участок трубчатой заготовки; 8б подлежащая изгибу прямолинейная часть трубчатой заготовки.

Предлагаемый способ гибки осуществляется следующим образом.

Трубчатую заготовку 8 вводят в гибочную головку, включающую в себя формующий элемент 1, механизм зажима 2, прижим 3 и разглаживающий башмак 4, между механизмом зажима 2 и прижимом 3, с одной стороны и разглаживающим башмаком 4 и формующим элементом 1, с другой стороны, по их рабочим ручьям и проталкивают в зажимной патрон 5, которым захватывают ее и затягивают механизмом подачи и поворота 6 на необходимую длину, устанавливая ее в необходимом для изгиба первого колена положении. Далее механизмом зажима 2 прижимают трубчатую заготовку 8 к прямолинейному участку формующего элемента 1 и одновременно прижим 3 перемещают до касания трубчатой заготовки 8. Поворотом формующего элемента 1 осуществляют изгиб первого колена формообразуемого многоколенного пространственного трубопровода путем намотки трубчатой заготовки 8 на формующий элемент 1 гибочной головки.

При достижении заданного угла изгиба вращения формующего элемента 1 прекращают, механизм зажима 2 и прижим 3 отводят, освобождая изогнутую трубчатую заготовку 8, которая спружинив выйдет из ручья формующего элемента 1. Формующий элемент 1 с механизмом зажима 2 обратным вращением возвращают в первоначальное положение, после чего трубчатую заготовку 8 проталкивают на необходимую длину и поворачивают в пространстве на требуемый угол с целью ее размещения для изгиба следующего колена.

В достигнутом положении прямолинейная часть 8б трубчатой заготовки 8, подлежащая дальнейшему изгибу, окажется закрученной под действием силы веса ранее изогнутого участка 8а, создающего крутящий момент относительно продольной оси прямолинейной части 8б. Величину этой закрутки измеряют посредством высокочувствительного углового датчика (например NP-фотоэлемента) 7, после чего трубчатую заготовку 8 поворачивают на величину измеренного угла закрутки в противоположном имеющемуся закручиванию направлении. После этого трубчатую заготовку 8 вновь фиксируют на формующем элементе 1 гибочной головки, а имеющуюся на ее подлежащем изгибу прямолинейной части 8б закрутку снимают путем разворота этой прямолинейной части 8б на величину угла последнего поворота в противоположном ему направлении.

Путем намотки трубчатой заготовки 8 на формующий элемент гибочной головки производят изгиб второго колена, после чего выше описанный по окончании изгиба первого колена процесс полностью повторяется для всех оставшихся участков изготовляемого многоколенного пространственного трубопровода.

Применение описываемого изобретения позволит повысить точность многоколенных пространственных трубопроводов при их пластическом формообразовании изгибом и снизить объем последующих доводочных работ.

Формула изобретения

Способ гибки труб многоколенной пространственной формы на трубогибочных станках намоточного типа, заключающийся в размещении и фиксации трубчатой заготовки на формующем элементе гибочной головки, устранении закрученности трубчатой заготовки на участке между зажимным патроном и формующим элементом гибочной головки путем целенаправленной раскрутки и расфиксации трубчатой заготовки, отличающийся тем, что после размещения трубчатой заготовки для реализации каждого последующего изгиба измеряют величину закрученности подлежащей изгибу ее прямолинейной части, возникающей под действием собственного веса ранее изогнутых участков, и без деформации поворачивают трубчатую заготовку в противоположном этой закрученности направлении на соответствующий измеренной величине угол, фиксируют трубчатую заготовку на формующем элементе гибочной головки, а затем устраняют закрученность упомянутой прямолинейной части путем ее целенаправленной раскрутки и производят последующий изгиб.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3