Способ штамповки соединительных деталей трубопроводов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке эксцентричных трубных переходов для трубопроводов с отношением диаметров, превышающим 2, из металлической пластины с отверстием. Способ осуществляют в технологической оснастке, содержащей матрицу, неподвижно установленную на столе пресса, выполненную по форме двух сопрягающихся цилиндров большого и малого диаметров, расположенный над столом подвижный ползун со скалкой диаметром, соответствующим диаметру отверстия малого диаметра эксцентричного перехода и заострением на конце, пуансон, выполненный в форме цилиндра большего диаметра эксцентричного перехода с вертикальным сквозным отверстием под скалку, расположенную между ползуном и пуансоном жесткую проставку и цилиндрические фиксаторы. Причем матрица и пуансон выполнены с горизонтальными отверстиями в их боковых стенках, соосно расположенными при установке пуансона в матрице для размещения в них цилиндрических фиксаторов. На матрицу устанавливают нагретую до 800-950°С металлическую пластину с отверстием с обеспечением соосности отверстия металлической пластины и острия скалки, осуществляют ее штамповку пуансоном по форме матрицы с формованием эксцентричного перехода. После этого останавливают движение ползуна и фиксируют заготовку пуансоном в матрице цилиндрическими фиксаторами в предусмотренных под них горизонтальных отверстиях матрицы и пуансона. Удаляют жесткую проставку между ползуном и пуансоном для обеспечения движения скалки вдоль пуансона. Повторно приводят в движение ползун, вводят острие скалки в отверстие в заготовке и разбортовывают по форме цилиндра малого диаметра матрицы. Расширяются технологические возможности. 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке эксцентричных трубных переходов. [В21С 37/28]

Из уровня техники известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ [авторское свидетельство СССР №484031], содержащий резку заготовок и их раздачу с образованием цилиндрического участка малого диаметра, отличающийся тем, что полученную раздачей заготовку фиксируют по цилиндрическому участку, после чего формуют со стороны большого диаметра эксцентрическим пуансоном с одновременной калибровкой по внутреннему диаметру.

Недостатки данного способа заключаются в том, что его использование ограничено из-за невозможности изготовления эксцентрических переходов с большей степенью формовки и сравнительно тонкой стенкой исходной заготовки, так как с увеличением степени формовки, даже при изготовлении перехода из предварительно концентрически отформованной заготовки, этому способу присущи потеря устойчивости заготовки, смятие ее или разрыв со стороны максимального угла наклона деформированной стенки и разностенность. Кроме того, с возрастанием острого угла наклонной образующей пуансона к вертикали, в результате увеличения степени формовки, заготовка не формуется по пуансону, образуя зазор между цилиндрической частью большего диаметра пуансона и стенкой перехода. Это приводит к значительному отклонению диаметра от номинального, овальности и, следовательно, к ухудшению качества переходов. Также из уровня техники известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ И ОПРАВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ [авторское свидетельство СССР №1215787], включающий формовку нагретой заготовки, отличающийся тем, что формовку осуществляют в два перехода, первоначально протягивая заготовку по изогнутой части оправки, формуя с одной стороны коническую часть эксцентрического перехода и придавая заготовке овальную форму с противоположной стороны, а окончательную формовку осуществляют раздачей овальной части заготовки., при этом оправка выполнена в виде сопряженных между собой цилиндрической и эксцентричной частей, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным формующим вкладышем, а эксцентричная часть оснастки выполнена изогнутой и с расположенной со стороны, противоположной формующей, лыской, при этом на поверхности лыски оправки смонтирована направляющая для перемещения по ней вкладыша.

Недостатком данного аналога является нестабильная толщина стенки, которая обусловлена тем, что в соответствии со способом формовке подлежит только одна сторона боковой стенки цилиндрической заготовки, что ограничивает изготовление переходов, соотношение диаметров которых превышает 2 к 1.

Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ [авторское свидетельство СССР №858971], включающий обжим конца трубы с образованием конической части и цилиндрической части малого диаметра, фиксацию заготовки в штампе по цилиндрической части малого диаметра и формовку эксцентрического перехода воздействием усилия на внутреннюю поверхность заготовки в зоне большого диаметра, отличающийся тем, что в процессе формовки эксцентрического перехода одновременно с внутренним воздействием на наружную поверхность заготовки воздействуют внешним усилием, при этом устройство для изготовления эксцентрических переходов, содержащее верхнюю подвижную плиту с установленным на ней пуансоном и нижнюю неподвижную плиту с цилиндрической полостью для установки цилиндрической части заготовки малого диаметра, отличающееся тем, что нижняя неподвижная плита снабжена разъемной матрицей, выполненной из неподвижной и подвижной половин, и системой из трех рычагов, соединенных одним плечом с верхней подвижной и нижней неподвижной плитами и с подвижной половиной матрицы, а другим плечом - друг с другом посредством подвижного шарнира. Недостатком прототипа является использование в качестве заготовки конической детали, что подразумевает двухэтапное изготовление эксцентричных переходов - на первом этапе изготовляют коническую заготовку, а на втором этапе из конической заготовки формуют эксцентричный переход, при этом данная технология ограничивает изготовление переходов, соотношение диаметров которых превышает 2 к 1.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности изготовления эксцентричных соединительных деталей трубопроводов соотношением диаметров более чем 2 к 1.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ штамповки эксцентричного трубного перехода для трубопроводов с отношением диаметров, превышающим 2, из металлической пластины с отверстием, характеризующийся тем, что используют технологическую оснастку, содержащую пресс с подвижным ползуном, стол с отверстием, матрицу, неподвижно установленную на столе соосно его отверстию, и выполненную по форме двух сопрягающихся цилиндров большого и малого диаметров, расположенный над столом подвижный ползун со скалкой диаметром, соответствующим диаметру отверстия малого диаметра эксцентричного перехода и заострением на конце, пуансон, выполненный в форме цилиндра большего диаметра эксцентричного перехода с вертикальным сквозным отверстием под скалку, расположенную между ползуном и пуансоном жесткую проставку и цилиндрические фиксаторы, причем матрица и пуансон выполнены с горизонтальными отверстиями в их боковых стенках, соосно расположенными при установке пуансона в матрице для размещения в них цилиндрических фиксаторов, при этом на матрицу устанавливают нагретую до 800-950°С металлическую пластину с отверстием с обеспечением соосности отверстия металлической пластины и острия скалки, осуществляют ее штамповку пуансоном по форме матрицы с формованием эксцентричного перехода, после этого останавливают движение ползуна и фиксируют заготовку пуансоном в матрице цилиндрическими фиксаторами в предусмотренных под них горизонтальных отверстиях матрицы и пуансона, удаляют жесткую проставку между ползуном и пуансоном для обеспечения движения скалки вдоль пуансона, повторно приводят в движение ползун, вводят острие скалки в отверстие в заготовке и разбортовывают по форме цилиндра малого диаметра матрицы, удаляют цилиндрические фиксаторы, поднимают ползун пресса вверх и извлекают готовую деталь посредством воздействия на нее снизу толкателем.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показано исходное положение деталей технологической оснастки для штамповки соединительных деталей трубопроводов.

На фиг. 2 показано положение заготовки и деталей технологической оснастки в конце 1 рабочего хода.

На фиг. 3 показано положение готового изделия и деталей технологической оснастки в конце 2 рабочего хода.

На фиг. 4 показан вариант исполнения технологической оснастки для штамповки соединительных деталей трубопроводов.

На фиг. 5 показан разрез матрицы для штамповки соединительных деталей трубопроводов.

На фигурах обозначено: 1 - матрица, 2 - пуансон, 3 - скалка, 4 - скользящая шпонка, 5 - фиксаторы, 6 - проставка, 7 - ползун пресса, 8 - заготовка, 9 - соединительная деталь трубопроводов, 10 - выталкиватель, 11 - стол пресса, 12 и 13 - отверстия, 14 - отверстие в заготовке, 15 - подставка, 16 - основание скалки, 17 - пружина.

Осуществление изобретения

Способ может быть реализован с помощью технологической оснастки для штамповки соединительных деталей трубопроводов, которая состоит из пресса, включающего подвижный ползун 7, который расположен над столом 11.

В качестве пресса могут быть использованы винтовой пресс, гидравлический пресс или координатно-штамповочный пресс.

По первому варианту реализации технологической оснастки (см. фиг. 1-3) на столе 11 неподвижно установлена матрица 1, таким образом, что сквозное отверстие в столе 11 соосно со сквозным отверстием в матрице 1, при этом в указанных отверстиях расположен толкатель 10.

По второму варианту реализации (см. фиг. 4) на столе 11 расположена подставка 15 для матрицы 1, при этом сквозное отверстие в подставке 15 соосно со сквозным отверстием в матрице 1.

Во всех вариантах реализации матрица 1 выполнена по форме двух сопрягающихся цилиндров (см. фиг. 5) большого диаметра - D и малого диаметра - d соотношением D/d>4, таким образом, что боковая стенка малого цилиндра является касательной с внутренней стороны к боковой стенке большого цилиндра, при этом эксцентричный переход расположен в верхней части матрицы 1. Высота матрицы 1 - h в общем случае соответствует высоте соединительного элемента.

Пуансон 2 выполнен по размеру цилиндра большого диаметра - D и по форме эксцентричного перехода.

В пуансоне 2 выполнено вертикальное сквозное отверстие под скалку 3, при этом скалка 3 выполнена в виде цилиндрической детали, соответствующей диаметру отверстия малого диаметра - d. С одной стороны скалка 3 прикреплена к ползуну 7, другой конец скалки 3 выполнен с заострением. Вдоль скалки 3 выполнен паз под скользящую шпонку 4, которая обеспечивает подвижное соединение пуансона 2 и скалки 3. Между пуансоном 2 и ползуном 7 расположена проставка 6, которая обеспечивает фиксацию на скалке 3 пуансона 2 в крайнем нижнем положении.

Дли второго варианта реализации технологической оснастки скалка 3 установлена на основании 16, которое прикреплено к ползуну 7, при этом между пуансоном 2 и ползуном 7 установлена пружина 17.

В боковых стенках матрицы 1 выполнены горизонтальные отверстия 12, которым в пуансоне 2 выполнены ответные горизонтальные отверстия 13, таким образом, что они являются соосными отверстиям 12 при расположении пуансона 2 в матрице 1, при этом в отверстиях 12 расположены цилиндрические фиксаторы 5.

Заготовка 8 выполнена в виде металлической пластины нагретой до температуры 800-950°С в которой выполнено сквозное отверстие 14.

Проставка 6 обеспечивает жесткое соединение пуансона 2 и скалки 3.

Исходное положение технологической оснастки перед штамповкой - матрица 1 неподвижно расположена на столе 11, ползун 7 находится в верхнем положении, проставка 6 расположена между ползуном 7 и пуансоном 2 для фиксации пуансона 2 на скалке 3 в нижнем положении.

Способ штамповки соединительных деталей трубопроводов характеризуется тем, что сверху матрицы 1 устанавливают нагретую до 800-950°С металлическую пластину-заготовку 8, после чего позиционируют заготовку 8 таким образом, чтобы отверстие 14 заготовки 8 было соосно острию скалки 3, после чего приводят в движение ползун 7, при этом пуансон 2 штампует заготовку 8 по форме матрицы 1 и формует в заготовке эксцентрический переход. После этого останавливают движение ползуна 7. Затем пуансоном 2 фиксируют заготовку 8 в матрице 1 для чего в отверстия 13 вставляют цилиндрические фиксаторы 5. После этого убирают проставку 6 и повторно приводят в движение ползун 7, при этом острие скалки 3 входит в отверстие 14 заготовки 8 и разбортирует его по форме цилиндра малого диаметра d. После этого вытаскивают из отверстий 13 фиксаторы 5 и поднимают ползун 7 пресса вверх. Для высвобождения из матрицы 1 снизу воздействуют толкателем 10 на готовую деталь 9.

Реализация указанной последовательности операций позволяет достигнуть заявленный технический результат - обеспечение возможности изготовления эксцентричных соединительных деталей трубопроводов соотношением диаметров более чем 2 к 1. В 2016 году заявитель в соответствии с заявленным способом экспериментально подтвердил возможность штамповки соединительных переходов трубопроводов, которые отличаются небольшой высотой и большим соотношением диаметров сопрягаемых трубопроводов, которое может превышать значение 4 к 1. Для штамповки заявителем был использован пресс PYE 250 S/1 усилием 250 т.е.

Благодаря конструктивным особенностям деталей узлов и механизмов технологической оснастки ее элементы кроме основных функций выполняют ряд вспомогательных, а именно пуансон 2 кроме основной функции штамповки (формовки) заготовки 8 выполняет роль зажимного устройства для фиксации заготовки 8 в матрице 1, а также направляет и позиционирует скалку 3, обеспечивает ее устойчивость, кроме того скалка 3 являясь, по сути, вторым пуансоном (инструментом разбортовки) обеспечивает вертикальное перемещение пуансона 2 и его крепление к ползуну 7 через скользящую шпонку 4.

Технологическая оснастка отличается простотой изготовления, малой себестоимостью и универсальностью. Все основные детали оснастки имеют форму тел вращения и могут быть изготовлены на универсальном оборудовании, кроме того детали оснастки унифицированы и могут быть использованы для изготовления различных типоразмеров переходов.

Конструкция оснастки обеспечивает совмещение двух операций - штамповки и разбортовки в одну и позволяет изготавливать всю линейку эксцентрических переходов на простых (дешевых) одноходовых прессах.

Способ штамповки эксцентричного трубного перехода для трубопроводов с отношением диаметров, превышающим 2, из металлической пластины с отверстием, характеризующийся тем, что используют технологическую оснастку, содержащую пресс с подвижным ползуном, стол с отверстием, матрицу, неподвижно установленную на столе соосно его отверстию и выполненную по форме двух сопрягающихся цилиндров большого и малого диаметров, расположенный над столом подвижный ползун со скалкой диаметром, соответствующим диаметру отверстия малого диаметра эксцентричного перехода, и заострением на конце, пуансон, выполненный в форме цилиндра большего диаметра эксцентричного перехода с вертикальным сквозным отверстием под скалку, расположенную между ползуном и пуансоном жесткую проставку и цилиндрические фиксаторы, причем матрица и пуансон выполнены с горизонтальными отверстиями в их боковых стенках, соосно расположенными при установке пуансона в матрице для размещения в них цилиндрических фиксаторов, при этом на матрицу устанавливают нагретую до 800-950°С металлическую пластину с отверстием с обеспечением соосности отверстия металлической пластины и острия скалки, осуществляют ее штамповку пуансоном по форме матрицы с формованием эксцентричного перехода, после этого останавливают движение ползуна и фиксируют заготовку пуансоном в матрице цилиндрическими фиксаторами в предусмотренных под них горизонтальных отверстиях матрицы и пуансона, удаляют жесткую проставку между ползуном и пуансоном для обеспечения движения скалки вдоль пуансона, повторно приводят в движение ползун, вводят острие скалки в отверстие в заготовке и разбортовывают по форме цилиндра малого диаметра матрицы, удаляют цилиндрические фиксаторы, поднимают ползун пресса вверх и извлекают готовую деталь посредством воздействия на нее снизу толкателем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при гибке труб. Трубная заготовка содержит жестко соединенные при помощи муфты деформируемую часть с припусками на механическую обработку и технологический припуск для установки заготовки на станке и направления ее перемещения в процессе гибки.

Изобретение относится области обработки металлов давлением, в частности к получению гибкой крутоизогнутых патрубков. Формируют скосы в области торцов симметрично относительно плоскости окружного сечения, делящей трубную заготовку на две равные части с образованием опорных площадок со стороны подпора и проталкивания.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению гибкой крутоизогнутых патрубков. Вначале формируют скосы на торцах трубной заготовки, размещают в ее внутренней полости наполнитель с одновременной установкой со стороны входного торца симметрично наименьшей и наибольшей образующих частей цилиндрических оболочек с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру трубной заготовки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для формовки крутоизогнутых патрубков переменного сечения, в частности к ракетной технике для изготовления газовода камер сгорания жидкостных ракетных двигателей.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении деталей из трубных заготовок методом холодной штамповки. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, преимущественно к способам гибки элементов трубопровода с наполнителем проталкиванием через ручей матрицы и может быть использовано в самолето- и судостроении, а также в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для изготовления отводов различных систем в химической, нефтяной и газовой промышленности, а также в системах тепло-водо-газоснабжения в строительстве.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении трубных изделий типа емкостей тороидальной формы, змеевиков, крутоизогнутых колен.

Изобретение относится к получению металлических контейнеров, в частности к изготовлению бутылок для напитков, из алюминиевого листа. Способ изготовления бутылки из алюминиевого листа включает получение алюминиевого листа, выполненного из алюминиевого сплава серии 3ххх или 5xxx, при этом алюминиевый лист имеет измеренный в продольном направлении предел текучести при растяжении 27-33 ksi и предел прочности при растяжении, причем предел прочности при растяжении минус предел текучести при растяжении составляет менее 3,30 ksi (ППР-ПТР<3,30 ksi), и при этом алюминиевый лист имеет толщину от 0,006 дюйма до 0,030 дюйма, вытяжку и утонение алюминиевого листа с образованием контейнера с куполом, шейкообразование для уменьшения диаметра части алюминиевого контейнера с образованием бутылки и финишную обработку бутылки, выполненной с возможностью приема крышки.

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться при изготовлении тонкостенных оболочек ракетных двигателей или элементов оболочек с толстостенным дном в ее средней части.

Изобретение относится к получению конической резьбы на трубах методом пластического деформирования. Осуществляют изготовление на конце трубы пластическим деформированием предварительного резьбового профиля с последующим получением окончательного профиля посредством воздействия инструмента, к которому в процессе получения окончательного резьбового профиля подводятся ультразвуковые колебания.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и предназначено для изготовления конуса на предварительно раскроенной на сектора конце трубы путем их гибки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении облицовок кумулятивных зарядов для калибра 100 мм с переменной толщиной стенки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам штамповки и ротационной вытяжки тонкостенных оболочек. Из плоской листовой заготовки определенной толщины формуют пустотелый полуфабрикат с фасонной донной частью.

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек. В устройстве, содержащем пуансон, конус, опорное кольцо, раздвижные секторы, матрицу, эластичный элемент, расположенный между раздвижными секторами и матрицей, раздвижные сектора выполнены с разными коническими поверхностями, причем внутренняя поверхность имеет угол наклона образующей больше, чем внешний.

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей усеченной сужающейся формы на прессах двойного действия.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления внутренних оболочек теплообменников, а именно блока сопла камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти применение при изготовлении эксцентричных переходов между трубами большого диаметра в производстве теплообменных аппаратов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке эксцентричных трубных переходов для трубопроводов с отношением диаметров, превышающим 2, из металлической пластины с отверстием. Способ осуществляют в технологической оснастке, содержащей матрицу, неподвижно установленную на столе пресса, выполненную по форме двух сопрягающихся цилиндров большого и малого диаметров, расположенный над столом подвижный ползун со скалкой диаметром, соответствующим диаметру отверстия малого диаметра эксцентричного перехода и заострением на конце, пуансон, выполненный в форме цилиндра большего диаметра эксцентричного перехода с вертикальным сквозным отверстием под скалку, расположенную между ползуном и пуансоном жесткую проставку и цилиндрические фиксаторы. Причем матрица и пуансон выполнены с горизонтальными отверстиями в их боковых стенках, соосно расположенными при установке пуансона в матрице для размещения в них цилиндрических фиксаторов. На матрицу устанавливают нагретую до 800-950°С металлическую пластину с отверстием с обеспечением соосности отверстия металлической пластины и острия скалки, осуществляют ее штамповку пуансоном по форме матрицы с формованием эксцентричного перехода. После этого останавливают движение ползуна и фиксируют заготовку пуансоном в матрице цилиндрическими фиксаторами в предусмотренных под них горизонтальных отверстиях матрицы и пуансона. Удаляют жесткую проставку между ползуном и пуансоном для обеспечения движения скалки вдоль пуансона. Повторно приводят в движение ползун, вводят острие скалки в отверстие в заготовке и разбортовывают по форме цилиндра малого диаметра матрицы. Расширяются технологические возможности. 5 ил.

Наверх