Способ многопереходной формовки заготовок

(51) М. КлВ 21 С 37/06 В 21 Р 5/06 Гасударственный комитет по делам нвобретеннй н открытий(54) СПОСОБ МНОГОПЕРЕХОДНОЙ ФОРМОВКИ ЗАГОТОВОК1Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве заготовок для электросварных труб большого диаметраИз основного авт. св.369958 известен способ многопереходной формовки заготовок конечной длины, используемый преимущественно для формовки полуцилиндрических заготовок труб большого диаметра, согласно которому заготовку формуют на угол, больше заданного, а затем разгибают до угла, меньше заданного на величину, рав о ную величине пружинения 11).Указанный способ при определенной степени разгибки профиля за счет влияния на. продольную деформацию полосы позволяет значительно уменьшить или получить впол- не определенную величину концевых эффектов (искажения профиля и искривления кромок по концам) на заготовках при ус- . ловии, что механические свойства металла, в частности предел текучести, в продольном направлении исходных листов будут одинаковы.Однако, практически при производстве труб большого диаметра металл исходных листов по своим механическим свойствам 2значительно отличается друг от друга. Отклонения предела текучести металла листов в продольном направлении достигает 12 - 8 кгс/мм. В этом случае величина концевых эффектов и, следовательно, размер профиля по концам готовых заготовок колеблется в зависимости от изменения механических свойств металла листов в продольном направлении из-за неодинаковой величины упругой разгрузки (пружинения) после продольной деформации металла, имеющего разные механические свойства. Это приводит к серьезным осложнениям при выполнении последующих технологических операций, в частности при сборке и сварке заготовок, и, как следствие, к браку и большим отходам при обрези труб,Целью изобретения является повышение качества формовки путем уменьшения влияния изменений механических свойств металла.Цель достигается тем, что в способе многопереходной формовки заготовок по авт, св,369958 при разгибе заготовки ее кромки непрерывно годвергают дополнительному знакопеременному упруго-пластическому изгибу в направлении, перпендикулярном поверхности профиля заготовок, сна "чача выпукло"тью наружу, а затем внутрьпо ходу движения заготовки.Полуцилиндрические заготовки получаются с одинаковым или близким по своей величине размером профиля по концам при изменениях механических свойств листа благодаря тому, что при определенной степени знакопеременной продольной упруго-пластической деформации изгиба кромок дости "гается одинаковая величина пружиненияпосле деформации для максимальных и минимальных значений предела текучести исходного металла листов.На фиг. 1 и 2 представлены два варианта"практйческого осуществления предложенного способа формовки.Способ заключается в следующем, Производят поперечный гиб трубной заготовки 1 в валках 2 клети до угла, превышающего заданный (более 180), при" этом продольные кромки 3 заготовки неизбежно искривляются внутрь заготовки до некоторой кривизныи выпрямляются (К 1 - радиус изгибающего валка 2),Далее трубную заготовку 1 разгибаютна участке между валками 2 и 4 до угла, меньше заданного на величину пружинения впоперечном направлении, и одновременно принудительно изгибают ее кромки 3 сначала в паре валков 5 и 6 выпуклостью наружу до кривизны .;, а затем во второй паре валков 7 и 8 внутрь" заготовки до кривизны в, при которой величина пружинения в продольном направлении после знакопеременной упруго-пластической деформации изгиба кромок будет одинакова для максимальных (Ьмщ, ) и минимальных значений (6) предела текучести металлазаготовки. Необходимые для стабилизации размеров профиля заготовок радиусы продольйбгоупруго-пластического изгиба кромок можйО рассчитывать по следующим зависимостям:ЕьКЬ (бидке+ Ьнен)где В аи 1 - радиусы кривизны при изгибе кромок соответственно выпуклостью наружу и внутрь заготовки;Е - модуль упругости металла; Ь - толщина стенки заготовки;6, и, - соответственно максимальное и минимальное значения предела текучести в фактическом диапазоне разброса механических свойств исходного металла листов;Ки К - коэффициенты, учитывающие упрочнение металла в процессе деформации, степень деформации и др.Для низколегированных сталей, которые в настоящее время применяются при производстве труб большого диаметра К 1= = 1,8 - 2,2 К а=0,5 - ,0,9.На непрерывном валковом стане йроведена опытная формовка полуцилиндрических заготовок для труб диаметром 1220 мм с толщиной стенки 12 мм из партии листов стали 17 Г 1 С. Колебания значений предела текучести металла листов находятся в пределах 36 - 48 кгс/мм, т. е. Ьюм =48 кгс/мм,й 1 о мин =36 кгс/мм.Вначале был испытан известный способ многопереходной формовки по авт, св.369958, т. е. в непрерывном валковороликовом стане заготовку формовали на угол 252, затем разгибали до угла 151 и получали заготовку с углом заформовки, близким к 180, При таком способе формовки обеспечивается стабильность размеров только средней части заготовок. Изменение диаметра (расстояние между кромками) в средней части заготовок при всем диапазоне изменения механических свойств не превышает 10 мм (размер по диаметру составлял 1215 в 12 мм), что обеспечивает качественную сборку и сварку только средней части заготовок. На концевых участках зад готовок диаметр изменяется в пределах от1210 до 1260 мм, т, е. диапазон изменения профиля го диаметру составляет 50 мм, что не позволяет произвести качественную сборку и сварку концевых участков в связи с образованием при сборке и сварке заготофф вок превышений кромок, зазоров между ними и разрывов технологических швов,При проведении испытаний предлагаемого способа в процессе разгибки заготовок был осуществлен дополнительный непрерывный знакопеременный изгиб кромок 35в направлении, перпендикулярном поверхности профиля заготовок, сначала выпуклостью наружу, а затем внутрь заготовки до радиусов кривизны соответственно 1620 мм и 4000 мм. Радиусы кривизны рас 4 р читывались по вышеприведенным зависимостям.В результате при указанном разбросемеханических свойств исходного металла листов (12 кгс/мм ) удалось снизить диапазон изменения размеров профиля на концевых участках по диаметру с 50 до 10 - 15 мм, что обеспечивает качественную сборку и сварку заготовок.Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить влияние изменений механических свойств металла листов на качество концевых участков формуемых заготовок. Это обуславливается тем, что после выхода из разгибочной клети в сформованных трубных заготовках отсутствуют моменты внутренних сил, способные вызвать искривление кромо( на концевых участках, так как происходит уравновешивание остаточных напряжений при разбросе механических свойств исходного металла заготовок, а72253 формула изобретения г. Составител Техред К. Ш Тираж 086 Государственного елам изобретений ква, Ж - 35, Рау Патент, г, УжгоьС. Нифрич ина Корректор О. Ковинская Подписное Редактор Т. КузнецоваЗаказ 1027/5 ЦНИИП по 113035,ил пал П ПСССРтийб д, 4/5Проектная, 4 омитетоткры кая на д, ул. следовательно и обеспечивается стабилизация размеров на концевых участках заготовок. Последнее позволяет повысить качество сборки и сварки заготовок на концевых участках и уменьшить величину отходов металла при обрези концов труб. Способ многопереходной формовки заготовок по авт. св.369958, отличающийся тем, что, с целью повышения качества формовки путем уменьшения влияния изменений механических свойств металла, в процессе разгиба продольные кромки заготовки подвергают дополнительному знакопеременному упруго-пластическому изгибу сначала выпуклостью наружу, а затем внутрь заготовки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР369958, кл. В 21 0 5/06, 1969.