Способ изготовления трубных переходов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к получению эксцентрических переходов для соединения труб разного диаметра, находящихся на разных осях симметрии. У трубной заготовки срезают под разными углами диаметрально противоположно половину поверхности торцов относительно плоскости, перпендикулярной оси симметрии. При этом штамповку осуществляют в штампе, у которого верхние оси симметрии матрицы и пуансона смещены относительно нижних осей симметрии на величину эксцентриситета, при этом верхняя ось симметрии пуансона совпадает с верхней осью матрицы, а нижняя ось пуансона совпадает соответственно с нижней осью матрицы. Причем используют матрицу с наклонным переходным участком между большим и меньшим диаметрами. Заготовку со срезанными торцами устанавливают в матрицу торцом с большим углом среза, направленным в сторону наклонного переходного участка. Расширяются технологические возможности за счет возможности получения эксцентрических трубных переходов. 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при штамповке эксцентрических трубных переходов комбинированным методом «обжим-раздача».

Известен способ изготовления трубных переходов, в котором раздельно ведут операции обжима и раздачи (Рудман Л.И. Справочник конструктора штампов. - М.: Машиностроение, 1988. - С. 340).

Недостатком указанного способа является малая производительность и низкие технологические возможности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ изготовления трубных переходов, в котором операции обжима и раздачи ведутся одновременно в одном штампе (Горелова И.А. Повышение эффективности изготовления трубных переходов на основе применения совмещенного процесса «раздача-обжим». Автореф… дис. канд. техн. наук. - Челябинск: ЮУрГУ, 2006. - С. 6).

Данный способ предназначен для получения только концентрических переходов. Операции обжима и раздачи ведут в одном штампе, в котором ось матрицы и пуансона совпадают.

Недостатком данного способа являются ограниченные технологические возможности, не позволяющие получать эксцентрические трубные переходы.

Задачей предлагаемого решения является расширение технологических возможностей процесса, а именно изготовление эксцентрических трубных переходов.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления трубных переходов, в котором операции обжима и раздачи ведут одновременно в одном штампе, перед штамповкой у трубных заготовок срезают диаметрально противоположно половину поверхности торцов относительно плоскости, перпендикулярной оси симметрии, под углом α₁=8÷12° у одного торца и α₂=4÷6° у другого, а штамповку ведут в штампе, у которого верхние оси симметрии матрицы и пуансона смещены относительно нижних осей симметрии на величину эксцентриситета е, при этом верхняя ось симметрии пуансона совпадает с верхней осью матрицы, а нижняя ось пуансона совпадает соответственно с нижней осью матрицы, и матрица выполнена с наклонным переходным участком между большим и меньшим диаметрами, при этом перед штамповкой заготовку устанавливают в матрицу большим углом среза, направленным в сторону наклонного переходного участка.

В связи с тем, что оси пуансона и матрицы смещены, а их нижние и верхние оси соответственно совпадают и перед штамповкой заготовке придают заявляемую форму, пуансон при движении в сторону матрицы, соприкасаясь с внутренней поверхностью заготовки, начинает процесс односторонней раздачи, в результате чего заготовка деформируется только в сторону эксцентриситета е, после чего начинается процесс обжима заготовки со стороны наибольшего среза, что позволяет получать эксцентрические трубные переходы.

Придание заготовки перед штамповкой заявляемой формы в виде срезов торцов приводит к равномерной деформации торцов, что приводит к улучшению качества заготовок эксцентрических переходов, что снижает количество последующей механической обработки.

Увеличение угла среза у одного торца больше 12° приводит к недооформлению геометрии заготовки, меньше 8° к выступам на торце, что приводит к увеличению механической обработки.

Увеличение угла среза у другого торца более 6° приводит к недооформлению геометрии заготовки и высокой нагрузке на противоположной стороне торца. Это может привести к последующему смятию несрезанной поверхности торца. Уменьшение этого угла менее 4°, приводит к смятию срезанной поверхности торца.

Способ проиллюстрирован на фиг. 1-3, где на фиг. 1 показана схема штамповки в начальном положении, на фиг. 2 - схема штамповки в конечном положении, на фиг. 3 - заготовка для штамповки.

На указанных фигурах обозначены: 1 - пуансон, 2 - матрица, 3 - заготовка, 4 - срезанный торец под утлом α₁, 5 - срезанный торец под углом α₂, 6 - наклонный переходный участок, е - эксцентриситет.

Способ осуществляется следующим образом.

У трубной заготовки срезают торцы 4, 5. При этом половину торцов срезают диаметрально противоположно относительно плоскости, перпендикулярной оси симметрии, под углом α₁=8÷12° у одного торца и под углом α₂=4÷6° у другого торца. Заявляемую заготовку 3 устанавливают в матрицу 2 большим углом среза α₁, направленным в сторону наклонного переходного участка 6. Включают привод пресса (на чертеже не показан) и пуансон 1 начинает двигаться в сторону матрицы, при соприкосновении поверхности пуансона внутренней поверхности заготовки начинается процесс «обжима-раздачи».

Способ опробован на базе программного пакета DEFORM 3D. Получена штамповка 57×3-38×2 с эксцентриситетом 9,5 мм.

Способ найдет применение в обработке металлов давлением при получении эксцентрических трубных переходов.

Способ изготовления эксцентрического трубного перехода, включающий установку трубной заготовки в матрицу штампа и проведение одновременного обжима и раздачи заготовки с помощью пуансона, отличающийся тем, что используют штамп, оси симметрии матрицы и пуансона в котором смещены на величину эксцентриситета трубной заготовки, матрица выполнена с наклонным переходным участком между большим и меньшим диаметрами, а пуансон выполнен с обеспечением односторонней раздачи трубной заготовки в сторону эксцентриситета, при этом перед штамповкой у трубной заготовки срезают диаметрально расположенную половину поверхности торцов относительно плоскости, перпендикулярной оси симметрии, под углом α₁=8÷12° у одного торца и под углом α₂=4÷6° у другого торца, причем трубную заготовку устанавливают в матрицу торцом с большим углом среза, направленным в сторону наклонного переходного участка.