Устройство для утолщения концов труб

(23) ПриоритетГосударствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТОЛЩЕНИЯ КОНЦОВ ТРУБ Изобретение касается обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве трубопроводовс законцовками для получения равнопрочного разъемного и неразъемного соединений.Известно устройство дпя утолщения концов труб по способу торцовой осадки со стабилизацией устойчивости деформируемой части заготовки, содержащее соосно установленные матрицу с полостью для размещения утолщаемой части заготовки трубы, пуансон, дорн и втулку, расположенную в полости матрицы с воэможностью перемещения йавстречу пуансону (1).Приводом перемещения втулки в известном устройстве служит усилие от деформации металла, действующего на конический торец втулки в процессе осадки, При этом возможны случаи блокирования втулки распорными усилиями металла, передаваемого в. процессе осадки в зону утолщения, что может привести, в конечном счете, к преждевременной остановке процесса осадки конца трубы. Кроме этого, известное устройство не обеспечивает синхронизациюосевого перемещения втулки относи тельно пуансона в процессе осадки,что также может привестй к потере устойчивости осаживаемой частизаготовки (складкообраэование наповерхности готовой детали).10 При использовании отдельногопривода для перемещения втулкинеобходимо. дополнительно иметьустройство, согласующее пбступление металла в зону деформации иотвод втулки на величину, соответствующую объему поступающегометалла в зону утолщения стенкитрубы, в противном случае заготовкабудет терять устойчивость в зоне еедеформации.Известно также устройство дляутолщения концов труб, состоящееиз соосно установленной матрицы сполостью для размещения утолщаемойчасти трубы, пуансона, дорна и втулки, расположенной в полости матрицы концентрично дорну с возможностьюосевого перемещения навстречу пуансону, и снабженное приводом переме"щения втулки, состоящим иэ гидроФ"цилиндра, поршень которого связан с пуансоном. Корпус неподвижно установлен на дорне, а на внутренней поверхности втулки выполнен кольцевой бурт, образующий с торцом дорнадругогогидроцилиндра полость, связанную каналами с рабочей полостью первого гидроцилиндра, причем отношение площади торцовой поэерхности втулки равно отношению величины хода втулки к величине хода пуансона 2). Наличие привода перемещения втулки частично обеспечивает синхронизациюперемещения пуансона и втулки в процессе осадки заготовки трубы и снижает усилие деформирования. Однако в процессе эксплуатации возможна утечка рабочей жидкостн через уплотнения, а также в первоначальный момент осадки; когда сначала йроисмодит заполнение осаживаемым металлом зазоров между полостью матрицы и заготовкой, втулка э этот момент. должна быть неподвижна, ибо ее перемещение, может привести к увеличению зазора в зоне осадки заготовки, что недопустимо, так как этот приводит к потере устойчивости осаживаемой частй заготовки и значительно снижается качество поверхности готовой детали.Кроме этого, отсутствие компенсатора утечек рабочей жидкости в устройстве приводит к преждевременному останову процесса осадки заготовки или к возможной поломке устройства, так как утечка рабочей жидкости из полостей привода гидроцилиндров нарушает синхронизацию перемещения. пуансона и втулки. Для компенсации утечки рабочей жидкости в приводе перемещения втулки. требуется систе" матическое восполнение ее с обязательной частичной разборкой устрой-ства.Целью изобретения является повышение качества поверхности утолщенной части конца трубы эа счет исключения потери устойчивости заготовки в процессе осадки.Это достигается тем, что пред-лагаемое устройство снабжено смон" тированномна корпусе привода компенсационным гидроцилиндром с регулируемым ходом поршня, рабочая полость которого связана с полостями гидроцилиндром привода.На чертеже показано предлагаемое устройство в верхней части исходное, а в нижней конечное положенйе элементов.Устройство для утолщения концов труб состоит из зажима 1, разъемной втулки 2, матрицы 3 с монолитно выполненным с нею пуансоном 4, подвижной втулки 5, смонтированной на дорне 6, соосньрасположенного от-йоситбльно оси зажима и жестко эакреп 45 50 55 60 б 5 ленного в переходнике 7 гайкой 8 привода перемещения втулки и пуан-она. Привод выполнен в виде дэух гидро- цилиндров и состоит иэ переднего корпуса 9, внутри которого размещены матрицы 3 с пуансоном 4, и заднего корпуса 10, внутри которого смонтированы рабочие поршни 11 и 12. Причем поршень 11 одновременно является цилиндром для поршня 12.Между поршнем 12 и переходником 7 размещена пружина 13, предназначенная для возврата поршня в исходное положение. На заднем корпусе 10 смонтирован компенсационный гидроцилиндр, состоящий иэ корпуса 14, внутри которого установлены подпружиненный пружиной 15 поршень-компенсатор 16 и регулировочный винт 17 с резьбовым соединением в ниде гайки, выполненной на внутренйей полости корпуса 14. Винт 17, выставленный в заданное положение, контрится гайкой 18. Величина хода поршня-компенсатора 16 определяется стержнем 19, хвостовик которого имеет шкальное деление.Для обеспечения синхронного перемещения пуансона и втулки при осадке между корпусом 10 и поршнем 11 выполнена полость фА и соответственно между поршнем 11 и поршнем 12 - полость Бф, которые связаны каналами в, 1 и г и заполнены рабочей жидкостью. Причем отношение площадей полостей А и фБф равно отношению величины рабочего хода втулки к величине рабочего хода пуансона, т. е. рабочая .площадь полости А. В целях компенсации возможной утечки рабочей жидкости через уплотнения и для достижения точной регулировки синхронности перемещения пуансона и втулки в компенсационном гидроцилиидре предусмотрена перемен-ная полость 11 Д 1, которая заполнена рабочей жидкостью для восполнения утечек в рабочих полостях А и фБ, обеспечивая стабильность работы привода перемещения пуансона и втулки. Полость Д связана с полостями фАф и Б посредством отверстия е и каналов,в и 1 г. Регулировка объема переменной полости Д и соответственно объема запаса рабочей жидкости в ней обеспечивается регулировочным винтом 17, ограничивающим ход поршня-компенсатора 16.Устройство работает следующим образом,и соответственно синхронного перемещения пуансона и втулки при осадке. бО По завершении процесса осадкиустройство отводится в исходное Трубная заготовка 20 устанавливается в разъемной втулке 2 и зажимается зажимом 1, а осаживаемая еечасть .жф (после операции раздачи)консольно размещается для предварительной осадки. для удержания 5трубной заготовки 20 от смещенияво время осадки в ее внутреннюю полость введен дорн 6, а для стабилизации устойчивости осаживаемой части ж 1 в полость матрицы введенавтулка 5.10При движении корпуса 19 в сторонузажима 1 под действием внешней силыР пуансон 4 осуществляет осадкузаготовки в ее части 1 жф, первоначально заполняя металлом, зазор между матрицей и осаживаемой частью жзаготовки,Одновременно с этим происходит вытеснение рабочей жидкости из полостифА через канал в и отверстие 20е в полость Д, отжимая этимсамым поршень-компенсатор 16 до упораего в винт 17 и сжимая пружину 15.Втулка 5 и поршень 12 в этот моментнеподвижны, так как усилие пружины 2513 значительно превышает усилие пружины 15.После заполнения укаэанных зазо ров в полости матрицы деформируемымметаллом осаженная часть заготовки 30ж приобретает устойчивость,а заодно и значительно возрастет усилиеосадки фРф. Это приводит к перетеканию рабочей жидкости из полостиА через каналы в и гфв полостьБ и, преодолевая35усилие сопротивления пружины 13,осуществляется перемещенне поошня 12, а заодно с ним и втулки 5 встороНу, противоположную перемещению пуайсона 4, обеспечивая этим 40самым освобождение необходимогообъема в полости матрицы для заполнения его деформируемым металломдо тех пор, пока весь металл припуска ж 1 не переместится в зону 45утолщения, т. е. до получения готовой детали 21. Причем перетеканиерабочей жидкости из полости,Афв полость Б осуществляется после того, когда полость Д 1 будет 50полностью заполнена этой жидкостьюи поршень-компенсатор 16 упретсяв торец регулировочного винта 17,а оставшаяся часть рабочей жидкости в полости фА после заполнения 55ею полости 1 Д 1 .обеспечивает выполнениеусловия"положение, т, е. матрица 3 и дорн6 выводятся из зоны зажима на расстояние, обеспечивающее свободноеснятие готовой детали, после этогораскрывается зажим и снимается готовая деталь, Возвращение в исходноеположение поршня 12 и втулки 5 осуществляется пружиной 13, а возвратпоршня-компенсатора 16 - пружиной 15.При возврате поршня 12 рабочая жидкость из полости Б перетекаетв полость 1 А и приводит в исходное положение корпус 10 и поршенькомпенсатор 16.После установки следующей заготовки цикл повторяется,Наличие компенсационного гидроцилиндра в предложенном устройствеобеспечивает получение Качественнойповерхности осаженной части концатрубы, не требующей в дальнейшемприменения механической обработкипосле осадки. Значительно повышается устойчивость заготовки впроцессе осадки, этим самым полностьюпредотвращается появление гофров искладкообраэований на поверхностиссаженной части трубы. Кроме этогокомпенсационный гидроцилиндр обес"печивает стабильную и устойчивуюработу устройства при возможныхутечках рабочей жидкости черезуплотнения в приводе перемещения пуансона и втулки в процессе осадкитрубы.Формула изобретенияУстройство для утолщения концовтруб, содержащее соосно установленныематрицу с -полостью для размещенияутолщаемой части трубы, пуансон, дорни втулку, расположенную в полостиматрицы концентрично дорну с возможностью осевого перемещения навстречу пуансону, привод перемещениявтулки и пуансона, выполненный в виде смонтированных в корпусе двухгидроцилиндров, рабочие полостикоторых связаны каналом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества поверхностейутолщенной части конца трубы засчет исключения потери устойчивостизаготовки в процессе осадки, оноснабжено закрепленным на корпусегидооцилиндров привода компенсационным гидроцилиндром с регулируемымходом поршня, рабочая полость которого связана с полостями гидроцилиндров привода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 2344258,кл, 72-344, 1954.2. Авторское свидетельство СССРИ 538798, кл. Е 21 3 5/08, 1977 (прототип),745587 Составиелъ И. КапитоновРедактор Л. Народная Техред О.Легеза Корректор С. Ше ное ака щук." -ф"Т"." филйал ППП фПат г. Ужгород, ул, Проектная 855/7ЦНИИПИ Роспо делам3035, Москва Тираж 986дарственного комизобретений и отЖ, Раушская Поета СССРытийб р д. 4/