Способ калибровки концов труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а точнее к правке валками концов труб большого диаметра. Способ калибровки концов труб включает упругое деформирование выправляемого конца трубы и последующее пластическое деформирование его за несколько циклов. Трубу располагают с размещением большей оси овала поперечного сечения выправляемого конца трубы в горизонтальной плоскости. Упругое деформирование выправляемого конца трубы осуществляют путем приложения усилий по наружной поверхности до придания ему в поперечном сечении овальной формы. Большая ось овала расположена в вертикальной плоскости. Пластическое деформирование производят за несколько циклов путем постепенного увеличения кривизны выправляемого конца трубы. При деформировании обеспечивается равенство остаточной пластической деформации и упругой деформации во всех точках по периметру выправляемого конца трубы. Упругое деформирование выправляемого конца трубы осуществляют одновременно с двух противоположных сторон овала поперечного сечения выправляемого конца трубы. В результате повышается точность правки и обеспечивается минимальная овальность труб. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к правке валками концов труб большого диаметра 530-1220 мм после термообработки, особенно спиральношовных, в результате которой нарушается овальность торца трубы.

Известен способ правки обечаек на валковых листогибочных машинах (а.с. СССР 274065, М. кл. В 21 D 3/02, заявл. 7.08.67, опубл. 24.06.1970).

В известном способе обечайки устанавливают в валках, нагружают до заданного радиуса путем подъема боковых валков до получения расчетного радиуса гиба, осуществляя упругую деформацию, а затем производят пластическое деформирование, вращая заготовку при постоянном радиусе, после чего нагрузку снимают в четырех диаметрально противоположных точках с постепенным уменьшением нагрузки от цикла к циклу.

Известный способ относится к правке обечаек мерной длины и не может быть использован для правки концов труб.

В известном способе при выполнении калибровки концов труб не обеспечивается равенство упругих и пластических деформаций.

Сначала прикладывают упругую деформацию, изменяют форму обечайки до определенного круга (радиуса), а затем при постоянном радиусе начинают прокручивание обечайки. При таком исполнении технологического процесса обеспечить необходимую пластическую деформацию практически невозможно и овальность сохранится.

Для получения идеального круга должно быть в начальной момент превышение усилий пластической деформации над упругой. На практике данный способ этого не обеспечивает, что приводит к отступлению от расчетного радиуса и ожидаемой овальности.

Из известных способов калибровки концов труб наиболее близким по технической сущности является способ, описанный в а.с. 236415, М. кл. В 21 D 3/02, заявл. 29.05.67, опубл. 03.02.69.

Этот способ калибровки концов труб заключается в том, что вначале осуществляют упругую деформацию выправляемого конца трубы до получения правильной цилиндрической формы, а затем производят фиксирование полученной формы путем малой пластической деформации поверхностного слоя материала выправляемого конца трубы.

Недостаток известного способа калибровки концов труб заключается в том, что после снятая нагрузки в силу неравенства упругих и пластических деформаций конец трубы потеряет правильную цилиндрическую форму, кроме того, правка концов, имеющих цилиндрическую форму, возможна только путем раздачи трубы одновременно по всему периметру, что потребует значительных усилий и сложного устройства и не обеспечит необходимой овальности.

Задача настоящего изобретения состоит в создании способа калибровки концов труб, который позволил бы повысить точность правки и обеспечить минимальную овальность концов труб.

Поставленная задача достигается тем, что в способе калибровки концов труб, включающем упругое деформирование выправляемого конца трубы, последующее пластическое деформирование его за несколько циклов, согласно изобретению трубу располагают с размещением большей оси овала поперечного сечения выправляемого конца трубы в горизонтальной плоскости, упругое деформирование выправляемого конца трубы осуществляют путем приложения усилий по наружной поверхности до придания ему в поперечном сечении овальной формы с большей осью овала, расположенной в вертикальной плоскости с образованием зон, с кривизной меньше требуемой, а пластическое деформирование производят за несколько циклов путем постепенного увеличения кривизны выправляемого конца трубы до требуемой с обеспечением равенства остаточной пластической деформации и упругой деформации во всех точках по периметру выправляемого конца трубы. Кроме того, упругое деформирование выправляемого конца трубы осуществляют одновременно с двух противоположных сторон овала поперечного сечения выправляемого конца трубы.

Такое выполнение способа калибровки труб позволит повысить качество выправляемых концов труб и обеспечить заданную овальность.

Это достигается за счет пластической деформации переформованного конца трубы, в котором предварительно созданы зоны с кривизной, меньше кривизны готовой трубы.

В процессе калибровки конца трубы кривизна этих зон увеличивается до требуемой.

В зоне действия усилий прорабатывается полностью конец трубы в заданном диапазоне, благодаря чему выравниваются упругие и пластические деформации, поскольку постепенно за несколько циклов путем постепенного перемещения гибочных роликов переформовывается полностью весь конец трубы с обеспечением равенства во всех точках пластических деформаций и, следовательно, упругих при снятии нагрузки.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на чертеж, где изображена схема способа калибровки концов труб.

Способ калибровки концов труб осуществляется следующим обрезом. Выправляемый конец трубы 1 торцом подают к калибровочным роликам 2, 3. Трубу 1 на позиции калибровки располагают так, чтобы большая ось овального торца находилась в горизонтальной плоскости. Ролики 3 предварительно подают до контакта с трубой на двух противоположных сторонах и осуществляют упругое деформирование выправляемого конца трубы путем приложения усилия по наружной поверхности до придания ему в поперечном сечении овальной формы, чтобы большая ось овала расположилась в вертикальной плоскости с кривизной конца трубы в зоне деформации меньше требуемой кривизны. Затем поджимают к внутренней стенке трубы ролики 2 и, прокручивая трубу, производят пластическое деформирование трубы за несколько циклов путем постепенного увеличения кривизны выправляемого конца трубы в зоне калибровки до требуемой кривизны, обеспечивающей равенство остаточной пластической деформации и упругой деформации во всех точках по периметру выправляемого конца трубы. Торец трубы приобретает форму круга Предложенный способ калибровки концов труб по сравнению с известными позволит повысить точность правки и обеспечить минимальную овальность концов труб.

Минимальная овальность труб, особенно спирально-шовных труб большого диаметра ⊘530-1220 мм, исключает селекцию труб на трассе, то есть подбор труб с одинаковой овальностью, что требует дополнительных затрат.

Формула изобретения

1. Способ калибровки концов труб, включающий упругое деформирование выправляемого конца трубы и последующее пластическое деформирование его за несколько циклов, отличающийся тем, что трубу располагают с размещением большей оси овала поперечного сечения выправляемого конца трубы в горизонтальной плоскости, упругое деформирование выправляемого конца трубы осуществляют путем приложения усилий по наружной поверхности до придания ему в поперечном сечении овальной формы с большей осью овала, расположенной в вертикальной плоскости с образованием зон, с кривизной меньше требуемой, а пластическое деформирование производят за несколько циклов путем постепенного увеличения кривизны выправляемого конца трубы до требуемой с обеспечением равенства остаточной пластической деформации и упругой деформации во всех точках по периметру выправляемого конца трубы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упругое деформирование выправляемого конца трубы осуществляют одновременно с двух его противоположных сторон овала его поперечного сечения.

РИСУНКИ

Рисунок 1