Способ изготовления гнутых трубных заготовок
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к трубогибочному производству. Трубную заготовку заполняют жидкостным наполнителем, состоящим из воды и смешанного с ней эмульсола, и подвергают гибке в трубогибочных устройствах. После гибки трубную заготовку с наполнителем заключают в разъемную жесткую матрицу, геометрические параметры ручья которой соответствуют окончательной форме заготовки. Затем их охлаждают до отрицательной температуры, при которой объемное расширение образовавшегося в наполнителе льда вызовет в стенках заготовки сжимающие напряжения выше предела текучести материала заготовки. Далее заготовку отжигают для снятия остаточных напряжений. Повышается эффективность.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочному производству.
Уровень техники известен из способа изготовления гнутых трубных заготовок при помощи трубогибочных устройств и с использованием жидкостных наполнителей, содержащих воду и смешанный с ней эмульсол, т.е. представляющих собой эмульсию, которые уменьшают потерю устойчивости формы стенок трубы (гофрообразования) и отклонения от округлости (овальности) при гибке (см. 1. Марьин Б.Н. Гидрогазовые системы летательных аппаратов. Владивосток: Дальнаука, 2001. - 447 с.). Рекомендуемые марки эмульсий в зависимости от условий изготовления заготовок регламентируются требованиями ГОСТ 1975-75 или ГОСТ 6794-75 (см. [1] на стр.153).
Недостатком способа является недостаточно высокое качество гибки, т.к. давление наполнителя, находящегося внутри трубы, должно не только уравновешивать внутренние напряжения, возникающие в стенках трубы при ее гибке, но и обеспечивать сохранение ее округлости [1]. Эти условия вследствие легкотекучести жидкостного наполнителя не всегда выполняются, особенно при малых по отношению к диаметру радиусах гиба и толщинах стенок трубы, т.е. могут быть выполнены только в пределах норм отклонения [1].
Сущность изобретения заключается в разработке способа изготовления гнутых трубных заготовок при помощи известных трубогибочных устройств и с использованием жидкостных наполнителей, содержащих воду, уменьшающего гофрообразование и овальность при изготовлении гнутых трубных заготовок по сравнению с аналогом.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности процесса изготовления гнутых трубных заготовок.
Существенные признаки, характеризующие изобретение
Ограничительные: гнутые трубные заготовки заполняют жидкостным наполнителем, состоящим из воды и смешанного с ней эмульсола, и затем изгибают при помощи трубогибочных устройств.
Отличительные: после гибки трубную заготовку с наполнителем заключают в разъемную жесткую матрицу, геометрические параметры ручья которой соответствуют окончательной форме заготовки, затем их охлаждают до отрицательной температуры, при которой объемное расширение образовавшегося в наполнителе льда вызовет в стенках заготовки сжимающие напряжения выше предела текучести материала заготовки, после чего заготовку подвергают отжигу.
Изобретение осуществляется следующим образом.
Трубную заготовку заполняют жидкостным наполнителем, состоящим из воды и смешанного с ней эмульсола в пропорциях, рекомендуемых в зависимости от марки материала и размеров трубы, соблюдая технологию процесса ее заполнения [1]. После завершения процесса гибки трубной заготовки известными способами и трубогибочными устройствами [1] ее вместе с находящимся в ней наполнителем размещают в жесткой разъемной матрице, выполненной, например, из чугуна, геометрические параметры ручья которой соответствуют окончательной форме заготовки. Затем трубную заготовку с наполнителем и матрицей посредством естественных или искусственных источников низкой температуры охлаждают до такой отрицательной температуры, при которой объемное расширение образовавшегося в наполнителе льда вызовет в стенках заготовки сжимающие напряжения выше предела текучести материала заготовки. Такое деформирование стенок трубы вызовет не только устранение гофрообразований, овальности и пружение стенок гнутой трубной заготовки после такой ее дополнительной обработки, но и залечит образовавшиеся в материале заготовки трещины, устранит дефекты неоднородности в его кристаллической решетке, позволит перевести его структуру в мелкозернистое состояние. После этого заготовку подвергают термической обработке, т.е. отжигу, которая снимает остаточные пластические напряжения (наклеп), что позволит достичь заявленный технический результат.
Способ изготовления гнутых трубных заготовок, включающий заполнение их жидкостным наполнителем, состоящим из воды и смешанного с ней эмульсола, и последующую их гибку в трубогибочных устройствах, отличающийся тем, что после гибки трубную заготовку с наполнителем заключают в разъемную жесткую матрицу, геометрические параметры ручья которой соответствуют окончательной форме заготовки, затем их охлаждают до отрицательной температуры, при которой объемное расширение образовавшегося в наполнителе льда вызовет в стенках заготовки сжимающие напряжения выше предела текучести материала заготовки, после чего заготовку подвергают отжигу.
