Инструмент для развальцовки труб

(5 к устроиствам тверстиях труб- использовано в строении, химиоении, где изгоые теплообменетения являетсявомзожностей. ноисудоческтавлныерасш ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОТРУБИзобретение относитсязакрепления труб в одоски и может бытьстроении, энергомашиноом и пищевом машиностриваются кожухотрубчатаппараты. Целью изобрирение технологических Инструмент выполнен в виде насаженнои на стержень 1 гильзы, состоящей из набора дисков (Д) 3 и 4, Стержень Д изготовлен из материалов с эффектами памяти формы. Стержень с набором Д 3 и 4 при нормальной температуре (+20 С) вводят в трубу, установленную в отверстии трубной доски 7. К стержню от источника, а следовательно, и к набору Д 3 и 4 подводят необходимое количество тепла для нагрева Д до температуры на 150 - 200 С выше интервала температур мартенситного превращения в их материалах. При этом Д 3 увеличивается в диаметре, подвергая раздаче стенки трубы и развальцовывая их в трубной доске, и уменьшается по толщине. Д 4 при тех же условиях уменьшается в диаметре и увеличивается по толщине. При таких усло- Ж виях на внутренней поверхности трубы появ-д ляются кольцевые гофры от Д 3, с помощью Ц) которых труба прочно входит в тело стенок отверстия трубной доски. 2 ил.Изобретение относится к устройствам для закрепления труб в отверстиях трубной доски путем пластической деформации стенок труб и может быть использовано в судостроении, энергомашиностроении, химическом и пищевом машиностроении, где изготавливают кожухотрубчатые теплообменныс аппараты.Целью изобретения является расширение технологических возможностей изготовления на трубе гофров.На фиг.1 показано положение инструмента в начале процесса развальцовки трубы в трубной доске; на фиг.2 - то же, по окончании процесса развальцовки.Инструмент для развальцовки труб из материалов с эффектами памяти формы состоит из стержня 1 и гильзы, выполненной в виде надетого на хвостовик (оправку) 2 набора дисков 3 и 4, который зафиксирован с помощью крепежных элементов 5 на оправке 2.Инструмент расположен в трубе 6, размещенной в отверстии трубной доски 7. Для работы инструмента подводится и отводится тепло Я.Диски 3 и 4 контактируют друг с другом и имеют противофазное направление редукции своего поперечного сечения в диапазоне температур появления эффектов памяти формы в их материале. В качестве материала дисков 3 и 4 используют сплавы, обладающие эффектом памяти формы, например титан-никель (содержащий 54 - 56 Я никеля, остальное титан; интервал температур мартенситного превращения 40 - 60 С; предел прочности 87 кгс/мм, генерируемое напряжение при нагреве на 150 - 200 С выше интервала температур мартенситного превращения - 60 кгс/мм; число допустимых термоциклов составляет около 10 раз) .Диски 3 и 4 формируют при +500 С, общую длину их выбирают в соответствии с длиной и размером внутреннего диаметра наименьшей из выбранного диапазона диаметров трубы 6. При этом диаметр диска 3 соответствует внутреннему диаметру наименьшей из выбранного диапазона диаметров развальцованных трубы 6, а диаметр диска 4 меньше диаметра диска 3, причем толщину диска 4 выбирают в зависимости от числа дисков 3 и расстояния между ними, которое, например, может составлять две толщины диска 3.Затем диски 3 и 4 подвергают отжигу при +500 С в течениеч в заневоленном штампе и охлаждают до +20 С (данной операции диски 3 и 4 могут быть подвергнуты каждый в отдельности),После этого диски 3 и 4 вынимают из штампа и при +20 С пластически деформируют: диски 3 обжимом для получения наружного диаметра, соответствующего размеру внутреннего диаметра наименьшей из выбранного диапазона диаметров трубы 6 доПосле этого инструмент может быть свободно вынут из закрепленной трубы 6 и введен в следующую трубу, подлежащую закреплению,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 развальцовки (степень деформации при этом не превышает 10 - 15 Я), а диски 4 сплющивают на 10 - 15 Я. Так получают диски 3 и 4, из которых собирают набор чередующихся дисков 3 и 4 в зависимости от требуемой длины и размеров внутреннего диаметра выбранных для развальцовки труб 6 в трубной доске 7.Набор дисков 3 и 4 надевают на оправку 2 (размеры задают по поясу, в размерах которого развальцовывают трубы 6) и на ней его фиксируют. Инструмент через хвостовик 2 подсоединяют к источнику теплового поля Я. Инструмент готов к работе.Инструмент для развальцовки труб работает следующим образом.Стержень 1 инструмента, представляющий собой надетый на оправку 2 набор дисков 3 и 4 при нормальной температуре (+20 С) вводят в трубу 6 (из выбранного диапазона обрабатываемых труб), установленную в; отверстии трубной доски 7 (фиг.1) в пределах пояса развальцовки трубы 6, например, по толщине трубной доски 7. К стержню 1, например, с его тыльной стороны по хвостовой части 2 от источника тепла подводят к набору дисков 3 и 4 необходимое количество тепла Я (любым нагревателем (не показан), достаточное для нагрева дисков 3 и 4 до температуры на 150 - 200 С выше интервала температур мартенситного превращения в их материалах. При этом диск 3 увеличивается в диаметре (фиг.2), подвергая раздаче стенки трубы 6 и развальцовывая их в трубной доске, и уменьшается в толщине. А диск 4 при тех же условиях уменьшается в диаметре и увеличивается в толщине на 10 - 15 Я, помогая дискам 3 развивать генерируемое напряжение до 60 кгс/мм, что обеспечивает надежное закрепление трубы 6 в отверстии трубной доски 7, так как на внутренней поверхности трубы 6 появляются кольцевые гофры от дисков 3 и этими гофрами труба 6 прочно входит в тело стенок отверстия трубной доски 7 (фиг.2).По окончании раздачи (развальцовки) трубы 6 подвод тепла к дискам 3 и 4 прекращают, например, отбором тепла Я проточной водой (не показано).При достижении набором дисков 3 и 4 комнатной температуры в соответствии с эффектом памяти формы под действием остаточного упругого напряжения в материале трубной доски 7 диски 3 начинают уменьшать свой диаметр до исходного и, оказывая силовое первоначальное давление на диски 4, вызывают в них согласно эффекту памяти в их материале уменьшение толщины и увеличение диаметра.1282944 Формула изобретения Использование изобретения позволяет упростить процесс изготовления инструмента, так как начилие набора дисков расши рить технологические возможности инструмента и развальцовывать без потерь генерируемых усилий на только круглые трубы, но и квадратные, шести гранные и т. и.,.г тель И. КапИ. Верес731СССР по деРэушскаяедприятие, г тон Состави Техред Тиражкомитетаа, Ж - 35 ческое пр Редактор А. Л еж ни на Заказ 7329/7 ВНИИПИ Государственного 113035, Моск Производственно-полиграфКорректор А. ОбручаПодписноем изобретений и открытина 6., д, 4/5Ужгород, ул. Прае ктная, 4 Путем замены дисков на другие по размеру и форме обеспечивается быстрота в смене инструмента и развальцовка всех труб 6 из выбранного диапазона их толщин стенок, материалов и профилей сечения, при этом создается надежное их закрепление в трубных досках 7. изготавливая из дисков соответствующие пластины и набирая из них рабочий стержень инструмента. Инструмент для развальцовки труб по авт. св.893334, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, гильза выполнена в виде контактирующих один с другим торцовыми поверхностями набора дисков с противофазным направлением редукции своих поперечных сечений в диапазоне температур появления эффектов памяти формы в их материалах.