Рогообразный сердечник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик о>963611

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-sy (22) Заявлено 07. 05. 81 (21) 3284389/25-27 с присоединением заявки N9— (23) Приоритет.Опубликовано 07.1082. Бюллетень N937

Дата опубликования описания,02. 02.83 И)М Кп з

В 21 D 9/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

)53) УДК 621 ° 981 ° 23 (088.8) В.И.Назаров, С.В.Баранов, В.Д.Нохрин, A.A.Øàòðoâ и A М.Кабуренков р л41

1,, Челябинский филиал Специального проектну-. конструкторского бюро "Проектнефтегазсп цйЬЖгаж". н Новосинеглазовский комбинат строител ых конструкций

{72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) РОМБООБРАЗНЫЙ СЕРДЕЧНИК

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к инструменту для изготовления крутоизогнутых отводов из трубных заготовок.

Известен рогообразный сердечник для изготовления отводов из трубных заготовок,-выполненный в виде последовательно расположенных направляющего, переходного, деформирующего, калибрующего и стабилизирующего .участ ков круглого сечения f 1).

Недостатком известного сердечника является то, что не обеспечивается получение равнонапряженных отводов, т.е. с увеличенной толщиной стенок на вогнутой и уменьшенной толщиной стейок на выпуклой частях, так как известный профиль поперечного сечения деформирующего участка сердечни- . ка не обеспечивает перемещение {,распределение),металла в заданном направлении в процессе деформации. у, крутоизогнутых отводов {кривые трубы) для обеспечения равнопрочности трубопроводных систем, которые рассчитаны на полное использование несу.щей способнОсти труб, толщину стенок берут больше до 1,5 раз по сравнению с толщинами стенок присоединяемых прямых труб, так как в отводах при транспортировании среды кольцевые напряжения по периметру распределяются неравномерно, на вогнутой части они больше до 1,5 раза, а на выпуклой части меньше до 17%.

Кроме того, стойкость сердечника невелика из-за недостаточной жесткости в плоскости изгиба на деформирующей части, что ограничивает возможность изготовления толстостенных отводов высокого давления) методом протягивания через рбгообразный сердечник °

Иэ-за недостаточной жесткости сердечника отводя, полученные на среднее давление 5,6-100 МПа, имеют большие отклонения по радиусу и углу гиба, для чего требуется ввести дополнительные операции по объемной правке и калибровке торцов.

Целью изобретения является улучшение качества отводов путем повышения жесткости сердечника.

С этой целью формообразующий участок в поперечных сечениях выполнен в виде симметричного овала, очерченного с выпуклой и вогнутой сторон сердечника двумя окружностями разных радиусов,, плавно увеличивающихся от

96Д611 начала до конца участка, и двумя ка- сательными к ним прямыми, причем окружность большего радиуса расположе. на на вогнутой. части участка.

На фиг.1 схематично изображен рогообраэный сердечник с сечениями, a) по середине деформирующего участка, б) A-A - по переходному участку; в/

Б-Б — по калибрующему участку, на фиг.2 - крутоиэогнутый отвод, разрез по плоскости изгиба и поперечного ce- >O чения, полученный протяжкой через рогообразный сердечник предлагаемой конструкции.

Сердечник выполнен в виде последовательно расположенных направляю- 15 щего 1, переходного 2, деформирующего 3, калибрующего 4 и стабилизирующего 5 участков. Причем деформирующий участок в поперечном сечении выполнен в виде овала .с большей опор- . 20 ной окружностью на вогнутой части, ось симметрии которого расположена в плоскости симметрии сердечника.

Периметр профиля поперечного сечения от начала деформирующего участка до 25 середины его возрастает интенсивнее н доходит до 60В. Профили поперечного сечения начала и конца деформирующего участка, а также на остальных участках сердечника выполнены круглыми. Основные (большие) опорные окружности в поперечных сечениях очерчены с переменными увеличивающимися радиусами %, равными в начале половине длины внутреннего диаметра заготовки, а в конце 0,45-0,48 длины внутреннего диаметра готового изделия. Малые опорные окружности очерчены в начале и до середины деформирующего участка с радиусом М, равным длине радиуса направляющего участка, далее плавно возрастающим по величине, равной длине радиуса начала калибрующего участка 4 сердечника. Диаметр направляющего участка 1 выполнен с учетом минусового допуска внут- 45 реннего диаметра и плюсового допуска на толщину стенки исходной заготовки и составляет 0,96-0,97 внутреннего диаметра исходной трубы, остальные параметры сердечника выполнены 59 по известной методике.

Отводы иэготавливаютследующим образом.

Трубу-заготовку с толщиной стенок внутренним диаметром, равн; диаметру переходного участка 2 сердечника, протягивают через расширяющийся рогообразный сердечник, выполненный в поперечном сечении деформирующего участка в виде овала с большей опорной окружностью на вогнутой части. При этом вначале труба-заготовка на этом участке раздается и приобретает форму в поперечном сечении в виде овала с максимальным утонением65 стенок в зоне малой опорной окружности. При дальнейшем протягиванин заготовка изгибается с одновременной раздачей, далее калибруется и сходиТ с рогообраэного сердечника готовый отвод с увеличенной толщиной стенки

5Э г на вогнутой и уменьшенной толщиной стенки $ @>„ на выпуклой частях (см.фиг.2).

Теоретическое основание увеличения жесткости сердечника на изгиб заключается в следующем.

Рогообразный сердечник имеет наименьшую жесткость на изгиб в середине деформирующего участка, которая определяется по формуле для круглого сечения для овала Я = o< aa bb ч гиэ б ( где Ыц гкв — момент сопротивления данного сечения на изгиб;

d — диаметр сечения, Ь вЂ” средняя ширина данного сечения, Ь вЂ” высота (длина авала).

Так как высота овала значительно больше диаметра круглого сечения, жесткость данного профиля сечения на иэ гиб з н ачительно выше, что поз воляет изготавливать крутоизогнутые отводы с большей толщиной стенок (высокого давления) . Кроме того, профиль поперечного .сечения деформирующего участка сердечника, выполненного в вице овала, с разными опорными окружностями на вог,-той и выпуклой частях в процессе прс.тяжки (раздача с изгибом) обеспе- .:вает перемещение ме.талла заготовки.-трубы в заданном направлении, у еличение толщины стенок на вогнутой;.: утонение на выпуклой частях отвода„ что очень важно. Зто дает возможп. cl ." испольэовать трубуэ аготовку с, "c.",*üøåííîé толщиной стенки в 1,5 .:"=за | или изготавливать отводы на по -::-ж"-нное давление из данных труб ). Испы" ания предлагаемого сердечника - pè протяжке отводов диаметром 108 6 мм показали, что конструкция сердечника позволяет получать отвод> равнонаправленной (равнопрочной ) конструкции высокого качества.

Использование изобретения только на Новосинеглазовском комбинате строительных конструкций при изготовлении крутоиэогнутых отводов для нефтегазопроводов даст экономический эффект только от экономии металла

450-500 тыс.руб. в год.

963611

Формула изобретения

Ъ

ВНИИПИ Заказ 307/1 Тираж 845 Подйисное

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная,4

Рогообразный сердечник для изготовления отводов из трубных заготовок, выполненный в виде последовательно расположенных направляющего, переходного, формообразующего, калибрующего и стабилизирующего участков, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качестве отводов путем повышения жесткости сердечника, формообразующий участок в поперечных сечениях выполнен в виде симметричного овала, очерченного с выпуклой и вогнутой сторон сердечника двумя окружностями разных радиусов, плавно увеличивающихся от начала к концу участка, и двумя касательными к HHM прямыми, причем окружность большего радиуса расположена на вогнутой части участка.

Источники информацйи, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 566649, кл. В 21 0 9/12, 1977 (прототип).