Способ разделения труб

(5)5 В ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) г ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Самарский авиационный институт им.акад.С.П,Королева(56) Авторское свидетельство СССРМ 1558576, кл, В 23 О 23/04, 1987,(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ТРУБ(57) Использование: резка тонкостенныхтруб в заготовительном производстве машиностроительных предприятий. Сущностьизобретения: при разделении трубы, установленной в неподвижную и подвижную Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в заготовительном производстве предприятий для резки тонкостенных труб с одновременным обеспечением повышения эксплуатационной стойкости поверхности разделения.Известен способ резки труб, включающий размещение трубы в жесткой матрице с режущей кромкой, введение в трубу пуансона с эластичной втулкой, отрезку заготовки путем раздачи участка трубы эластичной втулкой пуансона, а также восстановление исходной формы трубы на отрезанной заготовке.Недостатком данного способа является неблагоприятное формирование волокон в зоне перерезанного торца трубы, что сниматрицы. прижатие наружной стенки трубы к матрицам осуществляют приложением статического давления о, определяемого по выражению р = асср Ь Осрйтр НОн, где асср - предел прочности на срез; 1 - толщина трубы; Оср - средний диаметр трубы; Ктр - коэффициент трения поверхности стенки трубы по поверхности матриц; Н - длина эоны прижатия стенки трубы к матрицам; О, - наружный диаметр трубы. После осуществления прижатия наружной стенки трубы к матрицам осуществляют отделение заготовки кручением. 1 ил. жает стойкость при последующей обработке и эксплуатации, т.к, известно, что формирование расположения волокон вдоль контура детали определяет ее механические свойства. Это, в свою очередь, определяет предельные возможности последующей обработки давлением и эксплуатационные характеристики. Так, ударная вязкость стали в 3-4 раза выше поперек волокна, чем вдоль него. Поэтому характер расположения волокна оказывает большое влияние на эксплуатационную стойкость иэделий, Желательным является расположение волокон параллельно контуру изделия. Г 1 оскольку волокна возникают под действием обработки металлов давлением и представляют собой деформированные первичные кристаллы (дендриты), вытянутые в направ1779490 лении деформации, то достижение оптимального расположения волокон обеспечивается правильным выбором способа обработки, который, как правило, является дополнительной операцией, что усложняет процесс изготовления,Из известных способов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ разделения труб, включающий установку разрезаемой трубы в полости неподвижной и поворотной кольцевых матриц, расположенных по обе стороны относительно плоскости разделения, прижатие наружной поверхности стенки трубы к поверхностям полостей матриц путем приложения давления к внутренней поверхности стенки трубы и приложение крутящего момента к поворотной матрице.Недостатком данного способа является перерезание волокон на торце трубы, что является причиной понижения стойкости поверхности разделения при последующей обработке и эксплуатации.Целью изобретения является улучшение качества получаемых изделий за счет повышения стойкости поверхности разделения при последующей обработке и эксплуатации,Поставленная цель достигается тем, что в способе разделения труб, включающем установку разрезаемой трубы в полости неподвижной и поворотной кольцевых матриц, расположенных по обе стороны относительно плоскости разделения, прижатие наружной поверхности стенки трубы к поверхности полостей матриц путем приложения давления к внутренней поверхности стенки трубы и приложение крутящего момента к поворотной матрице, прижэтие наружной поверхности стенки трубы к поверхностям полостей матриц осуществляют приложением статического давления ц, определяемого по выражению 45 50 55 где т,р - предел прочности на срез; Ц - толщина разрезаемой трубы; Оср - средний диаметр трубы; 1 р - коэффициент трения поверхностистенки трубы по поверхности матриц; Н - длина зоны прижатия стенки трубы к матрицам; Он - наружный диаметр трубы. Величина ц определяется из физикипроцесса, э именно из условия, что силарезки должна быть больше или равна силетрения заготовки по матрице. Если приклэ 5 10 15 20 25 30 35 40 дываемоедавление будет меньше величины ц, то резки не произойдет. труба будет проскальзывать по матрицам. При равенстве давления величине о частичное проскальзывание трубы по матрице сохраняется, но резка происходит при значительном загибе волокон вдоль контура торца.При превышении давлением величины о проскальзывание отсутствует, волокна почти не загибаются, уменьшается зона пластической деформации, возможно незначительное повышение чистоты поверхности, но предельные деформации при последующей обработке давлением уменьшаются, поэтому такие заготовки можно применять лишь там, где не требуется их дальнейшаяобработка или низки требования к стойкости.На чертеже приведена схема предлагаемого способа.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом,Разрезаемую трубу 1 устанавливают в полости неподвижной 2 и поворотной 3 кольцевых матриц, прикладывают к внутренней поверхности трубы 1 давление велиЦ Очиной ц = после чего ктрНОнповоротной матрице 3 прикладывают крутящий момент,П р и м е р 1. С использованием предлагаемого способа было проведено разделение трубчатой заготовки диаметром Он = =55 мм, толщиной стенки Ц =1 мм из сплава АМгЗМ ( г;р= 15,2 кг/мм ), Предварительногна наружную поверхность заготовки были нанесены продольные риски. Трубчатую заготовку помещали в кольцевые матрицы и прижимали к ним с давлением ГсрЬОср 15,2 154 Ктр Н Он 0,05 60 55 = 4,98 кг/мм,С помощью эластичных шайб из полиуретана марки СКУЛ с твердостью по Шору 87 ед, к поворотной матрице прикладывали крутящий момент до разделения трубчатой заготовки, который составил 39,5 кг.м. Волокна, направление которых до разделения совпадало с нанесенными на наружную поверхность продольными рисками, стали располагаться по контуру торца заготовки, т.е, не пересекают его,П р и м е р 2. Проводился в условиях, аналогичных указанным в примере 1, но давление р = 4,5 кг/мм, при этом заготовка1779490 Ц = г, ктр Н Он Составитель С.СимагинаТехред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор Заказ 4407 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 проскальзывала по матрицам и разделения не произошло.П р и м е р 3. Проводился в условиях, аналогичных указанным в примере 1, но давление ц = 5,5 кгмм, при этом крутящий2момент до разделения составил 32 кг.м. Волокна расположились перпендикулярно торцу заготовки, т.е, пересекают его.По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет повысить стойкость поверхности разделения при последующей обработке и эксплуатации. Формула изобретения Способ разделения труб, включающий установку разрезаемой трубы в полости неподвижной и поворотной кольцевых матриц, расположенных по обе стороны относительно плоскости разделения, прижатие наружной поверхности стенки трубы к поверхностям полостей матриц путем приложения давления к внутренней поверхности стенки трубы и приложение крутящего момента к поворотной матрице, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества получаемых изделий за счет повышения стойкости поверхности разделения 5 при последующей обработке и эксплуатации, прижатие наружной поверхности стенки трубы к поверхностям полостей матриц осуществляют приложением статического давления о, определяемого по следующему 10 выражению: 15 где асср - предел прочности на срез;й - толщина стенки трубы;Оср - средний диаметр трубы;ктр - коэффициент трения поверхностистенки трубы по поверхности матриц;20 Н - длина эоны прижатия стенки трубык матрицам;О, - наружный диаметр трубы.