способ гибки труб

Формула изобретения

Способ гибки труб, включающий проталкивание заготовки трубы через матрицу, отличающийся тем, что сначала заготовку проталкивают через расположенную между матрицей и деформирующим элементом кольцевую щель, после выхода из последней заготовку проталкивают под упором, при этом радиус кривизны изогнутой оси трубы R определяют по формуле

,

где l и - изменяемые расстояния точки касания упора с заготовкой трубы соответственно от кольцевой щели и от верхней точки отверстия в матрице.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки металлов давлением применительно к изготовлению изогнутых труб и может использоваться в авиастроении, судостроении и других отраслях машиностроения.

Известен способ гибки труб [1], заключающийся в проталкивании их через матрицу, ось которой наклонена под некоторым углом к оси трубы. Основным недостатком данного способа является невозможность получения трубы с постоянной толщиной стенки по всему периметру ее поперечного сечения, а также с переменным значением радиуса кривизы изогнутой оси трубы.

Изобретение направлено на разработку способа изготовления труб с постоянной толщиной стенки по всему периметру их поперечного сечения и переменным значением радиуса кривизны изогнутой оси трубы.

Это достигается тем, что заготовку трубы вначале проталкивают через расположенную между матрицей и деформирующим элементом кольцевую щель, после выхода из последней заготовку проталкивают под упором, точка касания которого с заготовкой расположена на изменяемых расстояниях от кольцевой щели и от верхней точки отверстия в матрице. Радиус кривизны изогнутой оси трубы определяется по соотношению

.

Сущность предлагаемого способа гибки труб поясняется с помощью фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 представлена схема деформирования заготовки трубы; на фиг.2 показана схема распределения материала в заготовке трубы.

На фиг.1 показаны основные элементы технологической оснастки для реализации предлагаемого изобретения. 1 - матрица с отверстием, имеющим осесимметричную криволинейную поверхность; 2 - деформирующий элемент в виде дорна со штоком 3, необходимым для фиксации дорна соосно с отверстием матрицы 1; 4 - упор.

На фиг.2 показана схема перераспределения материала из нижней части, зоны торможения (заштрихована), в верхнюю часть (по направлению стрелок) поперечного сечения заготовки трубы.

Процесс гибки трубы происходит следующим образом. Заготовку трубы 5 подают в отверстие матрицы 1 со скоростью V₀=(0.05-0.10) м/с и проталкивают через расположенную между поверхностью отверстия матрицы 1 и деформирующим элементом 2 кольцевую щель. Далее после выхода из кольцевой щели трубу с постоянной толщиной стенки t=(0.05-0.50)d, где d - внутренний диаметр трубы, проталкивают под упором 4. Точка касания упора с заготовкой трубы расположена на изменяемых расстояниях от кольцевой щели - l и от верхней точки отверстия в матрице - . При этом формообразование изогнутой трубы реализуется по следующей схеме. В связи с тем, что в верхней части стенки трубы радиус кривизны ₁ больше радиуса кривизны в нижней ее части ₂(₁>₂), то скорости движения материальных частиц в указанных частях будут находиться в том же соотношении, т.е. V₁>V₂ (см. фиг.1). Это при схеме гибки согласно прототипу приводит к утонению и утолщению стенки соответственно в верхней и нижней частях сечения трубы. Для обеспечения неизменности толщины стенки часть материала трубы в зоне контакта с поверхностью отверстия матрицы 1 и деформирующим элементом 2 за счет их специальной формы будет перераспределяться из нижней части АВ, зоны торможения, в верхнюю часть (см. фиг.2) под действием упора 4. При этом деформирующий элемент 2 обеспечивает постоянство толщины стенки t трубы по всему периметру ее поперечного сечения и внутреннего диаметра d. Радиус кривизны изогнутой оси трубы R определяют по соотношению

.

В соответствии с данной формулой, изменяя в процессе формообразования заготовки значения l и по заданной программе, получают трубу с переменным радиусом кривизны ее изогнутой оси.

Применение предлагаемого изобретения в промышленности позволит изготавливать изогнутые трубы высокого качества.

Источник информации

1. Заявка №2453692 Франция. Способ деформирования труб. МКИ 3 В 21 D 9/12; 1980.