Способ гибки труб



Способ гибки труб
Способ гибки труб
Способ гибки труб
Способ гибки труб
Способ гибки труб
Способ гибки труб
Способ гибки труб

 


Владельцы патента RU 2571994:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов давлением - изготовлению труб по жесткому пуансону, и может быть использовано в производстве летательных аппаратов, судостроении, а также в других отраслях машиностроения. Осуществляют регулирование давления на стенку трубы при изгибе эластичным наполнителем и пружиной, при этом создают внутреннее давление, равное или превышающее наружное. Обеспечиваются требуемые геометрические размеры. 3 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к формообразованию труб, используемых в машиностроении, в конструкции летательных аппаратов и судостроении.

Известен способ изготовления труб при помощи внутренней оправки, состоящей из витков пружины, а также механизма регулирования расстояния между витками оправки, выполненного в виде резьбового соединения (авторское свидетельство СССР 1546192, МПК B21D 9/00, 1988 (Авторы: Кузнецов Е.С., Быков В.Ф.) (аналог)). Устройство для гибки тонкостенных труб, содержащее гибочный узел, выполненный в виде стационарного и обкатного гибочных роликов, и внутреннюю спиральную гибкую оправку, также снабжено механизмом регулирования расстояния между витками, выполненными в виде шайб, размещенных на торцах оправки и связанных между собой гибкой тягой с регулировочным резьбовым соединением на конце, оправка выполнена из прутка круглого сечения с продольными цилиндрическими углублением по всей его длине, радиус которого не меньше радиуса прутка, причем каждый виток оправки выполнен с возможностью взаимодействия с поверхностью углубления соседнего витка. Недостатки: в процессе гибки возможна потеря устойчивости при гибке труб из упрочненных сталей и алюминиевых сплавов.

Наиболее близким техническим решением из известных является техническое решение, представленное в патенте 2201308, МПК B21D 9/00, 2000 (Авторы: Максименков В.И., Одинг С.С., Клименков А.Н.). В данном способе при растяжении и изгибе трубы регулировка внутреннего давления в изгибаемой заготовке осуществляется с помощью разрезных колец и клиньев с учетом радиуса изгибаемой трубы. Однако при данном способе формообразования сложно изготовить оснастку, обеспечивающую создание требуемого внутреннего давления, а следовательно, и заданное качество трубы.

Технический результат: повышение качества изгиба трубы, с получением требуемых геометрических размеров. Поставленная задача решается посредством того, что в трубу вводят эластичный заполнитель и пружину, а регулирование давления на стенку трубы осуществляется по следующей зависимости

qвн≥qнар,

где qвн - внутреннее давление, создаваемое при изгибе трубы эластичным наполнителем и пружиной;

qнар - наружное давление трубы на пружину и наполнитель.

В процессе изгиба трубы с одной стороны создается удельное давление, изменяющееся с изменением радиуса кривизны, при этом внутри трубы создается давление, равное или превышающее наружное давление. Такое сочетание наружного и внутреннего давления обеспечивает требуемое качество трубы, исключая появление браковочных признаков.

На фиг.1 показан наполнитель для гибки трубы.

На фиг.2 показано сечение трубы с наполнителем.

На фиг.3 показана труба с наполнителем в изогнутом положении.

Способ осуществляется следующим образом.

Способ гибки трубы определяется наличием взаимодействия подкрепляющего элемента (пружины 5) и эластичного заполнителя в виде полиуретана 4 с трубой (фиг.1).

Увеличение давления на внутренние стенки трубы достигается за счет предварительного растяжения и последующего изгиба трубы 3. Для предотвращения смятия полиуретана создается усилие натяжения двух гибких тросов 7 с оболочкой 8, пропущенных через всю длину трубы, крышку 6 и прикрепленных к резьбовым соединениям 2 в ограничивающих наполнитель направляющих 1.

Пример реализации способа

Имеем трубу диаметром 30 мм, с толщиной стенки 2 мм. Длина трубы 600 мм. Радиус изгиба трубы 500 мм. Материал трубы АМг2.

Величина деформации трубы в тангенциальном направлении определяется как

где dcp - среднее значение диаметра трубы;

R0 - радиус нейтрального слоя.

Перемещение направляющих втулок составляет 5,4%.

Наружная поверхность трубы удлиняется на 32,4 мм.

Удельное давление полиуретана составляет:

qвн=E×ε0,

где E - модуль упругости, E=20 МПа.

qBH=20×0,054=1,08 МПа.

Удельное давление на заполнитель определяется по зависимости

где σ1 - тангенциальные напряжения, σ1=30 МПа;

R1 - радиус наружного слоя трубы, R1=530 мм;

σ2 - радиальные напряжения, σ2=3 МПа;

R2 - радиус трубы, R2=15 мм;

h1,2 - толщина стенки трубы.

При этом выполняется условие

qвн≥qнар.

Способ гибки труб по жесткому пуансону, включающий введение в трубу эластичного наполнителя и пружины и ее последующий изгиб по жесткому пуансону с созданием внутреннего и наружного давления на стенку трубы, отличающийся тем, что перед изгибом осуществляют предварительное растяжение трубы, при этом внутреннее давление, создаваемое на стенку трубы, равно или превышает наружное давление.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных областях машиностроения при изготовлении соединительных деталей сварных трубопроводов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для гибки длинномерных труб с постоянной площадью проходного сечения.

Изобретение относится к области обработки металла давлением, может быть использовано для строительства мостовых и подкрановых конструкций, а также при перекрытии больших пролетов зданий.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий с изогнутой осью и ступенчатой осью из полых квадратного или прямоугольного сечения или трубных или трубчатых заготовок, имеющих в поперечном сечении контур в виде окружности или иной кривой второго порядка.

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к трубогибочным станкам для образования пластического шарнира при гибке труб средней и повышенной толщины из нержавеющих и труднодеформируемых сплавов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочному производству. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к получению изделий с изогнутой и ступенчатой осью из полых заготовок. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. .
Наверх