Способ обработки концов изогнутых патрубков и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КОНЦОВИЗОГНУТЫХ ПАТРУБКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при торцовкеи калибровке изогнутых тонкостенных патрубков, Цель изобретения - повышениепроизводительности и расширение технологических возможностей за счет обеспеченияобработки тонкостенных патрубков и трубс различными углами гиба. Патрубок раздают за счет распора упругих колец 16 пуан 801505687 а) 4 В 23 Р 21 00 В 21 Р 41 0 санов клиновидного сечения давлением Р, равным Р=(1,92,0)о, 1/О, где о - предел текучести материала патрубка; 1 и О - толщина стенки и диаметр конца патрубка соответственно. Обработка ведется на устройстве, содержащем две обрабатывающие головки 3 и 4 с торцовочнь 1 ми резцами 21 с приводами подачи и вращения резцов, пуансонами, выполненными в виде штока 13 с головкой 14 и втулки 15. Упругие кольца 16 размещены между головкой 14 и втулкой 15.Резец 2 и составляющие матрицу ролики 18 вращаются совместно. В момент отрезки стенка патрубка защемляется между упругим кольцом 16 и соседним роликом 18. Часть основания выполнена шарнирно подвижной относительно другой части с осью вращения, перпендикулярной плоскости изгиба патруб- Я ка и проходящей через пересечение осей штоков пуансонов. 2 с. н 1 а. и. ф лы, 4 нл. (/)10 15 20 25 Р=(1,92,0)о 1/О,где о 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при торцовке и калибровке изогнутых тонкостенных патрубков,Цель изобретения - повышение производительности и расширение технологических возможностей за счет обеспечения обработки тонкостенных патрубков, а также за счет обеспечения обработки труб с различньп,.и углами гиба,На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - устройство с повернутой консолью, вид сверху; на фиг. 3 - схема обработки конца патрубка; на фиг, 4 - схема деформации стенки оболочки и распределения напряжений по сечениям.Устройство для обработки концов изогнутых патрубков содержит основание 1, часть которого выполнена в виде консоли 2, шарнирно закрепленной посредством оси на неподвижной части основания 1, обрабатывающие головки 3 и 4, установленные на неподвижной части основания 1 и на подвижной части 2 с возможностью продольного перемещения по направляющим 5, поворотный стол 6, ось которого совмещена с осью вращения консоли 2, имеханизм 7 зажима патрубка, установленный в центре поворотного стола 6 с во"можностью поперечного перемещения. Г 1 от консоли 2 на требуемый угол изгиба пя грубка производится механизмом (не показан) при вращении маховика ч, я фиксация - зажимом 9.Управление работой устройства производится с пульта 10 управления, Электро- и гидроаппаратура размещены в шкафу 11, приводы продольного перемещения обрабатывающих головок 3 и 4 размещены на соответствующих частях основания, Головки 3 и 4 выполнены с осевыми отверстиями, в которых размещены пуансоны 12. Пуансоны 12 выполнены в виде штока 13 с головкой 14, втулки 15, между которыми в кольцевой канавке с наклонными стенками установлено упругое кольцо 16 трапецеидального сечения Головки 3 и 4 имеют патрон 17, на кулачках которого установлены ролики 18 с конусной заходной частью, совместно образующие матрицу 19, с регулируемым диаметром в зависимости от диаметра патрубка 20. Для сохранения центровки концов патрубка 20 относительно осей обрабатывающих головок 3 и 4 число роликов 18 матрицы 19 не менее трех. Непосредственно за одним из роликов 18 по направлению вращения на одном из подвижных кулачков патрона 17 установлен торцовочный резец 21, фиксируемый винтом 22. Вкладыш 23, входящий в механизм 7 зажима патрубка, штоки 13, втулки 15 и упругое кольцо 16 выполнены в виде сменного комплекта инструмента. Поворотный стол 6 соединен с подвижной частью 2 посредством шестерен конического дифференциала. Устройство работает следую ц. и и разом.Маховиком 8 поворачивается консоль 2 на требуемый угол изгиба патрубка. при этом механизм 7 зажима патрубка зя счет конического дифференциала устанавливается по биссектрисе угла изгиба патрубка 20. Устанавливаются в необходимое положение обрабатывающие головки 3 и 4 относительно центра поворотного стола 6. Оорябятывя- мый патрубок 20 уклядываеи я н м хянизм 7 зажима. Оси концов патрубкя и з и- речного смешения механизма 7 зажима и направляющим поворогного стола 6 сонм- щаются с осями обрабатываощих головок , и 4. Ролики 18 устанавливаются на исходныи диаметр конца обраба-, ываемого пятрубка 20, резец 21 относится.но этого даметр; устанавливается на глубину резания, ряв ную 0,85 - 0,90 толщины стенки пятрубкя 20 и фиксируется винтом 22.С пульта 1 О включается цикл об 1 абз к При этом пуансоны 12 вводятся в г,:ости концов патрубка, затем производигс; раздача у 1 угих колец 16 до создания давления, равип о предел текучести материала патрубка;-- толщина стенки патрубка;0 - внутренний диаметр пятрубк,.При этом патрубок 20 жестко фкс 1 т ся на пуансонах 12. Включаются вря;:кн и осевое перемещение матрицы 19 Зя сче; наличия конусной заходной части ролики 8 без значительного осевого усилия заводятся на упругодеформированные концы патрубка 20 и при дальнейшем осевом перемещении роликов и резца производится удаление припуска с концов патрубка и их калибрование.Установка резца 21 на глубину резания, равную 0,85 - 0,90 толщины стенки патрубка, обеспеивает полное удаление внутреннего заусенца. Увеличение глубины резания более 0,9 толщины стенки приводит к подрезанию упругого кольца 16 резцом 21, а уменьшение глубины резания ниже 0,85 толщины приводит к образованию заусенца,Не прекращая вращения, ролики 18 и резец 21 отводятся назад в исходное положение, Снимается усилие раздачи упругого кольца 16, пуансоны 12 выводятся из полостей патрубка 20. Патрубок 20 вынимается из механизма 7 зажима. В механизм 7 зажима вставляется новый патрубок, при нажатии кнопки на пульте 10 цикл повторяется.Указанное давление является оптимальным, так как повышение давления, например до 2,1 д 1/О приводит к значительной раздаче диаметра патрубка по торцу его за счет течения материала при отводе роликов с конца патрубка.С учетом воздействия вращающихся роликов увеличение диаметра после торцовки5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 составляет в 2,5 - 3,0 раза больше допустимого на патрубок для соединения их автомагической сваркой. После этого необходимо производить осадку конца патрубка и калибровать вновь, что требует времени на обработку в 2 - 3 раза больше, т. е. производительность обработки резко снижается.При уменьшении давления, например, до 1,8 д, /О наблюдается остаточная овальность концов патрубка, превышающая допустимую. Это объясняется недостаточностью временного воздействия суммарных напряжений от раздачи упругих колец и напряжений изгиба от вращающихся роликов наружной матрицы. Увеличение напряжений изгиба путем уменьшения диаметра обкатки вызывает вибрацию при обкатке и снижает качество торцовки. Увеличение времени обкатки увеличивает цикл обработки вдвое, что снижает производительность обработки.Пример. На устройстве обрабатывают предлагаемым способом патрубки из алюминиевого сплава с о =18 кгс/мм, диаметром 40 мм, толщиной стенкимм с углом изгиба 45 и 60. Концы патрубка калибруют на длине 8 мм, припуск удаляют до 2,5 мм. Осевая подача роликов и резца 0,1 мм/об при частоте вращения 800 об/мин. Общий осевой ход роликов и резцов 10 мм, пуансонов с упругим кольцом 30 мм, Наклон боковых стенок кольцевой канавки, образованной головкой штока и втулкой, 30. Упругое кольцо с наружным диаметром 37 мм изготовляют из полиуретана, диаметр штока 13 под упругим кольцом 22 мм. При таком выполнении кольцевой канавки и кольца раздача его по диаметру без матрицы при том же осевом усилии увеличена с 2 до 6 мм номенклатура обрабатываемых диаметров одним комплектом инструмента).Осевое усилие на штоке выбирают из условия создания напряжений текучести в материале патрубка при деформации кольца длиной 8 мм, т. е. равной длине упругого кольца 16, и составляет 2,000 в 25 кгс. С учетом деформации упругого кольца из полиуретана давление распора кольца на длине 8 мм составляет 90 - 95 кгс/см, что соответствует давлению (1,9 - 2,0) о1/О. Только в этих пределах получают время обработки с учетом переналадок на партию 1,5 мин, что в 4,0 - 4,5 раза меньше по сравнению с прототипом, и дополнительно устраняют операцию зачистки заусенцев. Наличие припуска по концам недеформируемого участка патрубка 20 снижают эти напряжения растяжения до напряжений упругого состояния материала. При вращении матрицы 19 воздействие роликов 18 на материал стенки патрубка вызывает дополнительные напряжения поперечного изгиба стенки и периодическое перераспределение напряжений по толщине 1 до напряжений текучести Ф,. Таким образом происходит выравнивание напряжений по всему периметру конца патрубка, искажение цилиндричности конца патрубка устраняется с малой раздачей по диаметру. Овальность концов патрубков после обработки составляет не более 0,03 мм, раздача диаметра - 0,25+0,03 мм и ная)- дится в пределах требований технических условий на изготовление унифицированных элементов трубопроводов, соединяемых автоматической сваркой.Использование предлагаемого способа и устройства для обработки изогнутых патрубков обеспечивает по сравнению с известными возможность обработки тонкостенных патрубков с сокращением времени обработки до 4,5 раза, устранение зачистки заусенцев, уменьшение металлоемкости устройства на всю номенклатуру более 4,5 раза,Кроме того, изобретение позволяет улучшить условия обслуживания устройства, произвести полную автоматизацию процесса обработки, увеличить диапазон обрабатываемых диаметров патруб.;ов без смены пуансонов в 2,5 - 3 раза.ФГ чр 7 а иЗООРЕтЕНЯ1. Способ обработки концов изогнутых патрубков, включающий фиксацию патрубка перед удалением припусков, удаление припусков и калибровку по диаметру, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и рас ш ирен и я технологических возможностей за счет обеспечения обработки тонкостенных патрубков, калибровку и удаление припуска осуществляют одно. временно путем приложения местного наружного усилия в зоне резания и внутреннего давления Р величинойР=(1,9" 2 0)Г 7 т (/О,где о - предел текучести материала патрубка;- толщина стенки патрубка;О - диаметр конца патрубка,при этом глуби ну реза ния принимают, ра вной 0,850,9 толщины стенки патрубка.2. Устройство для обработки концов изогнутых патрубков. содержа шее размегценные на основании две обрабатывающие вращающиеся головки с осевыми отверстиями, торцовые резцы, установленные по одному в держателях на соответствующих головках с возможностью радиального перемещения, и пуансоны, установленные в отверстиях головок, отличающееся тем, что каждая головка снабжена равномерно распределенными вокруг ее оси опорными роликами, каждый торцовый резец установлен вслед за одним из роликов в направлении вращения головки, а каждый пуансон выполнен в виде штока с головкой и размещенной на штоке втулки, образующей совместно со штоком и его головкой кольцевую канавку трапецеидального сечения в осевой плоскости1505687 гуансонов, а также размещенное в канавке упругое кольцо.3. Устройство по и. 2, отличающееся тем, Что, с целью обеспечения возможности обработки концов труб с различными углами гиба, основание выполнено составным, одна нз частей которого установлена неподвижно,О 0 и г иг. Ф вит ель Л. И. Верес Техред Ти раж 831ого комитета по изобретени Москва, Ж - 35, Раушскепьский комбинат Патент.Ш л. Гагари О Редактор О. ГоловачЗа кгз 5358/12ВНИИПИ Государстве11303Производственно.изд а другая шарнирно связана с возможностью принудительного поворота с неподвижной частью посредством оси, перпендикулярной плоскости изгиба и проходящей через точку 5 пересечения осей штоков пуансонов, приэтом одна головка установлена на неподвижной части, а другая - на подвижной. аиенкоКорректоГ 1 одписням и открытиая наб., д.