Способ гофрирования металлических труб

Ц 6 В 210 1 01 ОЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКО СУДАРСТВЕПНОЕ ПАТЕНТНОЕед 0111 стВО сссР ттОспАтент сссР)(и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ому свидетельству ы йв ское бюро кабельной НА; Лобанов А,В.; итании й 1219492, ка Втании М 1097709, кп, В 1 С 37/20,АЛЛИЧЕС 120, кл 54) СПОСОБ ГОФРИРОВАНИЯИХ ТРУБ57) Использование; при изг отовлении гиб(56) Патент Великобр210 15/06, 1971,Патент Великобри210 15/08, 1968.Патент ФРГ М 341986 гофрированных труб, гофрированных оболочек дпя электрических кабелей. Сущность изобретения: предполагает непрерывное гофрирование плоской кольцевой шайбой с отверстием диаметра исходной трубы, установленной эксцентрично оси ее перемещения путем обеспечения непрерывного сжатия трубы при установке угловой скорости вращения шайбы, равной 0,3 - 0,6 Ч/Н, где Ч - линейная скорость перемещения трубы, Н - шаг гофрирования при угле наклона шайбы к плоскости ее вращения не более агсф ргде р - коэффициент трения между шайбой и трубкой, соотношение расстояний между входными и выходными втулками гофрирующего устройства 2 - 4 диаметра трубы. 3 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к трубному производству,и может быть использовано при изготовлении гибких гофрированных труб, гофрированных оболочек для электрических 5кабелей.Целью изобретения является расширение технологических возможностей гофрирования в части повышения высоты,уменьшения шага гофров и снижения степени йаклепа материала путем обеспечениянепрерывного осевого сжатия трубы,На фиг.1 показано устройство для осуществления способа; на фиг,2- сечение А-Ана фиг,1; на фиг.3 - схема сил. 15Устройство для гофрирования состоитиз соосно установленных входной втулки 1,выходной втулки 2, а также гофрирующейшайбы 3, установленной в обойме 4 с воэможностью вращения. Обойма 4 установлена в корпусе 5 с возможностью поворота намалый угол аи фиксации вэтом положении,Устройство фиксации угла поворота обоймыи гофрирующей шайбы условно не показано. Корпус 5 совместно с обоймой 4 и находящейся в ней гофрирующей шайбой 3установлен на планшайбе 6 с возможностьюперемещения в плоскости планшайбы (перпендикулярно плоскости чертежа) и фиксации в выбранном положении, Перемещение 30корпуса 6 создает эксцентриситет е в расположении осей гофрирующей шайбы 3 игеометрической оси исходной трубки 7, Навиде фиг.2 показано взаимное расположение контуров трубы и гофрирующей шайбы, 35Другие детали гофрирующего устройстваусловно не показаны.Область внутри гофрирующей головкисостоит из трех зон:передней, находящейся между входной втулкой 1 и гофрирующей шайбой 3,ДлинОй 11,задней, находящейся между гофрирующей шайбой 3 и устьем выходной втулки 2,длиной 12, 45выходной зоны, расположенной по длине выходной втулки 2.Вследствие значительно большей длины передней зоны по сравнению с заднейпри наличии осевого усилия тонкостенная 50трубка не остается прямолинейной, а изгибается. Увеличению изгиба трубки междувтулками способствует назначение угловойскорости вращения инструмента в пределах10,30,6)Ч/Н, где Ч - скорость подачи гладкой трубы в гофрирующее устройство, Н -шаг винтовой линии, образующейся вращающейся гофрирующей шайбой, обычноезначение угла наклона шайбы к плоскостивращения для медных труб в пределах 130 и размещение входной и выходной втулки соосно на расстоянии (2,4)Р, где Р - диаметр гладкой трубы. Появляющийся в результате изгиба угол поворота трубы у алгебраически суммируется с углом поворота шайбы а, что приводит к уменьшению шага гофра.Окончательное сближение витков гофра вплоть до полного соприкосновения происходит в выходной зоне устройства. Поскольку трубка испытывает изгиб в передней и задней зонах, она входит во втулку не осесимметрично, а с некоторым эксцентриситетом, При этом, по вершинам гофров имеет место трение, приводящее (при малой степени наклепа материала, обусловленной процессами, происходящими в пеадней и задней зонах) к сближению витков в чотьдо полного соприкосновения. Нижний предел величины угловой скорости вращени соогветствует максимально возможному сближению витков гофра вплоть до их смыкания вблизи устья выходной втулки, Веохний предел определяется тем, что для начала прогиба трубки необходима опоеделенная величина осевого усилия, появля ощаяся при затормаживании гофрирующего инструмента до 0,6 Ч/Н.Что касается угла а, то его величина обусловлена следующими обстоятельствами, Вследствие изгиба трубка вблизи шайбы поворачивается на малый угол уиещается в плоскости шайбы относительно оси инструмента на величину дополнительного вертикального эксцентриситета Ь. Знак угла поворота трубки в окрестности шайбы определяется величиной осевого усилия Р. При этом угол наклона спирального гофра определяется алгебраической суммой угла наклона гофрирующей шайбы аи угла наклона трубки как жесткого целого в окрестности шайбы у.При наличии изгиба трубки как жесткого целого, вследствие действия осевого усилия; контакт шайбы с трубкой возникает не только на лезвии шайбы, но и на ее боковой кромке. При этом появляется дополнительное усилие Й, нормальное к поверхности шайбы и дополнительная сила трения Е,р, Учитывая, чтоЕтр =,иЮЧ = Р Соя агде,и - коэффициент трения, равнодействующая этих усилий в направлении Ш-Ш будет определятьсяЕр - Е,р - Рз 1 п с Рисоз а - з 1 п а) (2).Следовательно, при 1 дар сила Р, направлена вверх, а при 1 дар вниз, Выполнекие последнего условия приводит к уменьшению шага гофра,Угол наклона шайбы к плоскости ее вращения устанавливается равным не более агс 1 д р, где,и- коэффициенттрения между трубой и шайбой, поскольку при больших углах наклона инструмента трубка поворачивается вверх, что приводит не к уменьшению, а к увеличению шага гофров.Входная и выходная втулки размещены соосно на расстоянии (24)0, т,к. при 1+ 240 прогиб трубки слишком велик, процесс гофрирования не идет из-за смятия трубки в инструменте, а при 1+ 220 затормаживании инструмента прогиб трубки затруднен, или происходит вверх от оси инстоумента, что вызывает увеличение шага гофра,Соотношение расстояний между гофрирующей шайбой и входной втулкой 1 и гофрирующей шайбой и выходной втулкой 2 ус анавливается равным 1/2 = (24). При 1/24 прогиб и угол поворота трубки вблизи шайбы велики, происходит смятие материала трубы в горловине выходкой втулки, процесс гофрирования не идет. При 1/Ь 22 слишком мал угол поворота трубы в передней зоне, отсутствует поджатие гофров. При затормаживании вращения инструмента вплоть до указанных выше величин на шайбу передаются значительные усилия, резко снижающие ее стойкость.Величина смещения гофрирующей шайбы устанавливается равной е = (1015)Ь, поскольку при е15 Ь глубина гофра превосходит возможности холодного пластического деформирования материала. Резковозрастают усилия на инструменте, глубина гофров не увеличивается. При е10 Ь глубина гофрирования недостаточна. Процесс поджатия гофров идет незначительно,Для повышения эффективности процесса гофрирования целесообразно диаметр отверстия гофрирующей шайбы Ош устанавливать равным Ош =(1,11,3)О, так как при Ош1,30 трубка имеет значительную свободу радиальных перемещений в инструменте. Требуется достижение значительных Формула изобретения 5 10 15 20 2530354045 50 1. СПОСОБ ГОФ РИ РОВАН ИЯ М ЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ, при котором гладкую тонкостенную с толщиной стенки Ь трубу диаметром О подают с помощью тягового устройства с скоростью Ч через установленную с возможностью свободного вращения входную втулку, формуют винтовую с шагом Н канавку величин смещения шайбы для получения необходимой для начала поджатия глубины гофров, при которых резко снижается стойкость инструмента. При Ош1,10 вследствие стеснения трубки в инструменте затруднено начало процесса гофрирования.При малых углах наклона инструмента и воздействии осевого усилия возникает усилие й, направленное по нормали к плоскости шайбы, т.е. почти по оси трубы, и приложенное с эксцентриситетом, что приводит к формованию гофра не за счет вдавливания и растяжения, а за счет изгиба материала трубки.П р и м е р (осуществление способа и устройства), На стане СГ 4-9 с помощью гофрирующей головки ГГ 6 были изготовлены гофрированные трубки из отожженной мелкой ленты согласно заявляемому способу. Гофрирующая головка ГГ 6 выполнена в соответствии с соотношениями, указанными в настоящем изобретении. Исходный диаметр медной сварной трубки составлял 6,5 мм, толщина ленты - 0,16 мм. Угол наклона гофрирующей шайбы составлял 3 при коэффициенте трения меди о сталь и - -0,15 (агс 1 др,5). Диаметр отверстия в гофрирующей шайбе составлял 7,4 мм, расстояние между входной и выходной втулками - 18 мм, соотношение расстояний от входной втулки до гофрирующей шайбы и от гофрирующей шайбы до выходной втулки составляло 2,8, величина смещения гофрирующей шайбы составляла 1,6 мм. Угловая скорость в процессе гофрирования составляла 0,45 Ч/Н.Полученные в процессе гофрирования с приведенными выше параметрами гофрированные трубки имели шаг 0,9 мм, а высоту гофров 0,6 мм. Механические испытания гофрированных трубок показали существенное увеличение их прочности при циклическом изгибе - до 10000 циклов изгиба на радиус 200 мм.Использование предлагаемого способа гофрирования и устройства для его осуществления позволяет существенно расширить технологические воэможности получения гофриррванных труб с минимально возможными шагами гофров,вращающейся, наклонной и эксцентрично смещенной относительно оси линейного перемещения трубы, кольцевой шайбой, имеющей отверстие большее, чем диаметр гладкой трубы, при этом трубу изгибают в направлении действия шайбы и пропускают через выходную втулку, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможно1802446 А Составитель А, ЛобановТехред М.Моргентал Рректор О. Кравцо ПодписспатентаРаушская наб 4/5 Заказ 1311 Тир НПО 3035, М"Поиск"сква, Жстей в части повышения высоты и уменьшения шага гофр путем обеспечения непрерывного сжатия трубы в процессе гофрирования, устанавливают угловую скорость вращения инструмента равной (0,3 , О,б) ИН при угле наклона шайбы к плоскости ее вращения не более агсщи, где р - коэффициент трения между шайбой и трубкой, размеща 10 изводственко-издательский комбина ют входную и выходную втулки соосно на расстоянии (2 , 4)0, устанавливают соотношение расстояний между гофрирующей шайбой и входной втулкой, гофрирующей шайбой и выходной втулкой равным 24, устанавливаютвеличину смещения гофрирующей шайбы равной (1015)п, а диаметр ее отверстия - (1,11,3)Р. тент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101