Способ изготовления составных труб

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 250579 (21) 2770468/22-0с присоединением заявки М -рствеииый к СССР лам изобрет и открытийОпубликовано 230781 Бюллетень Йо 27Дата опубликования описания 230781 2) Авторыизобретени О,С,Старостин, Г.В.Чертков, В.Н.Кроткои Н.В.Безукладнов уйбышевский авиацио им. акад. С.П.К ый институолева 71) Заявите 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ ТР пособатходногоободнымичае, ког-,Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, а именно к изготовлению теплообменных труб волочением, и может быть использовано напредприятиях цветной металлургии,авиаметаллургии, на заводах химического машиностроения, производящихтеплообменную аппаратуру, а также вдругих отраслях машиностроения.Трубы, рассматриваемые в данномизобретении, состоят иэ оболочки,посаженной с натягом на сердечник,например, в виде звездообразного профиля, у которого от центра радиально расходятся ребра малой толщины.Так как оболочка посажена на сердечник с натягом, сечение трубы разбито на несколько изолированных другот друга каналов.Известен способ изготовления составных труб, состоящих из оболочкии сердечников, преимущественного фасонного сечения, включанхяий монтажзаготовки путем ввода сердечников воболочку, последующее совместное волочение и резку 11,Недостатком известного сявляется невозможность безополучения мерных труб со свот сердечника концами в слу да отношение длины мерной трубы к длине сердечника Рс меньше вытяжки при . волочении, Ртр/ с сф, гдето - вы-.тяжка, что характерно для труб, например, длиной 2000-3000 мм с длиной концов по 50-100 мм.Так как оболочка-заготовка в результате волочения вытягивается на длину, большую, чем суммарная длина сердечника и свободных концов в мерной трубе, то даже если сердечники в оболочке-заготовке упираются в исходном положении в торец друг другу, в процессе волочения просвет между 5 их торцами становится больше суммарной длины переднего и заднего канцов.После разрезки оказывается, что длина свободного конца больше требуемой, приходится обрезать часть свободного 20 конца. Это приводит к излишним отходам металла оболочки. Кроме того, волочение обрезаемого затем участка оболочки вызывает излишнюю трудоемкость, снижая тем самым общую производительность труда.Цель изобретения - повышение выхода годного путем снижения отходов при резке.укаэанная цель достигается за счет 0 того, что подачу каждого сердечникаосуществляют принудительно до упора в волоку со скоростью, большей скорости движения оболочки, причем подачу осуществляют в момент, когда задний конец предыдущего сердечника отстоит от очага деформации на длину, равную суммарной длине двух свободных концов требуемой длины плюс ширина реза при резке.На фиг. 1 изображена составная теплообменная труба мерной длины,разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг,1; на фиг. 4 - смонтированная заготовка для волочения; на фиг. 5 - момент волочения трубы-заготовки после прохождения первого сердечника через волоку; на фиг, б - то же, после подачи второго сердечника до упора в конце обжимной части очага деформации; на фиг. 7 - проволоченная труба-заготовка, разрез. Устройство для реализации предлагаемого способа содержит мерную теплообменную трубу 1, состоящую из оболочки 2, посаженной с натягом на сердечник 3, и имеющую свободные концы4 и.5, заготовку-оболочку б, заковку 7 под захват, фиксатор 8 переднего положения сердечников, первый,второй и третий сердечники 9-11, передний торец 12 первого сердечника,задний торец 13 первого сердечника,передний торец 14 второго сердечника,стык 15 торцов второго и третьегосердечников, задний торец 16 третьего сердечника, волоку 17, тележку 18волочильного стана, кронштейн 19 связи тележки с цепью, тяговую цепь 20волочильного стана, кронштейн-указатель 21 длины протянутой трубы, включатели 22 и 23 двигателя толкателясердечников, конус 24 обжимной зоныочага деформации, привод 25 толкателя сердечников, выключатели 26 двигателя толкателя сердечников, толкатель 27 сердечников, проволоченнуючасть трубы-заготовки 28, переднийсвободный от сердечника конец 29 трубы-эаготовки, проволоченная трубаэаготовка 30 включает часть 31, свободную от сердечника и предназначенную для заднего свободного конца мерной трубы с первым сердечником, участок 32, идущий в отходы при резке,равный ширине реза, участок 33, предназначенный для переднего свободногоконца мерной трубы со вторым сердечником, участок 34 для заднего свободного конца мерной трубы со вторымсердечником, участок 35 для переднего свободного конца мерной теплообменной трубы с третьим сердечником,и свободный от сердечника участок 36,составляющий задний свободный конецмерной трубы с третьим сердечником.Способ осуществляют следующимобразом,В заготовку-оболочку б, имеющуюзаковку 7 под захват и фиксатор 8 переднего положения сердечников, сво-ебодно, с зазором, вводятся сердечни-.ки-заготовки 9-11 (фиг. 4), В этомзаключается монтаж заготовки. Количество сердечников может быть любым.Передний торец 12 первого сердечника9 упирают в фиксатор 8. Передний торец 14 второго сердечника 10 упираютв задний торей 13 первого сердечника10 9 и т.д. Последний стык 15 торцовнаходится внутри оболочки-заготовкиб, задний торец 16 последнего сердечника третьего) выступает за пределызаготовки-оболочки,15 Зазор между заготовкой-оболочкойи сердечниками-заготовками определяется технологическими факторами, ине может быть снижен меньше некоторого минимального, например, из-защ кривизны заготовки-оболочки, поэтомуслучаи, когда/Г ср.,встречаютсячасто,Смонтированная заготовка передается заковкой 7 в головку 17, заднийторец 16 находится в свободном состоянии. Тележка 18 волочильного стана,скрепленная кронштейном 19 с силовойцепью 20 волочильного стана, захватывает заковку 7 и осуществляет волочение. В результате деформации фиксатор8 распрямляется и до втягивания первого сердечника 9 в волоку образовывается передний конец 29, свободныйот сердечника. После чего силы трениявтягивают первый сердечник 9 в обжим 35 ную зону и со скоростью волочения Чпротягивают его через волоку, образовывая трубу-заготовку 28. С этого момента между торцом 13 первого сердечника и торцом 14 второго начинает об 4 О разовываться просвет, поскольку скорость Ч движения торца 13 больше скорости Ч движения торца 14 в числораз, равное вытяжке,й Стык 15 сердечников 10 и 11 остается без изменения.При естественном перемещении торца 14 до его втягивания в волоку соскоростью заготовки-оболочки б, этотпросвет больше, чем суммарная длинапереднего и заднего концов, свободных от сердечника, При дальнейшемразрезании часть металла уходит в отходы. Чтобы обеспечить заданную длину свободных концовпроизводят заталкивание сердечников 10 и 11 в очаг деФормации после того, как свободный от сердечников участок заготовки Р станет равным требуемой длине Р (Фиг. 6). Заталкивание сердечников осуществляется периодически, когда задний торец предыцущего прошедшего волоку сердечника удалится от волоки на расчетное расстояние 0Заталкивание осуществляют любым известным устройством, например цеп848112 Формула изобретения Способ изготовления составных (выруб, состоящий иэ оболочки и сердечников, преимущественно фасонного сечения, включаюаций монтаж заготовки ным толк,отелем 27, которым набжен,волочильный стан.Привод 25 толкателя 27 включает-япри соответствукщем положении заднеготорца каждого проволоченного сердечника относительно волоки 17 (двига 5тель привода не показан) .Так как торцы находятся внутритрубы и их не видно, сигнал об ихрасположении подают, например, в зависимости от положения заковки 7 подзахват, например, с помощью к-онштейна-указателя 21, включающего по мередвижения .включатели 22 и 23 привода25 толкателя 27, Соответственно придостижении толкателем 27 выключателей26 привода толкателя, толкатель останавливается после заталкивания второго, затем третьего сердечников.Расчетное расстояние от волоки дозаднего торца сердечника, только чтопрошедшего через волоку, равное Р, 20определяот по формуле:2 =п+ЬД+ОР-,йс(Уэ-У 2) 1где Е, - расстояние, при котором следует подавать второй сердечник до упора в конус 24 обжимной зоны;бп - длина переднего концамернойтрубы, свободная от сердечника;ГЗД- длина заднего конца мерной 30трубы, свободная от сердечника, (длины п и 03 Д могУтбыть равными, либо не равными);,М - вытяжка - отношение площадисечения заготовки-оболочкик площади сечения трубы-заготовки в зоне, свободной отсердечника. (Эта величина сдостаточной точностью равнаотношению их диаметров; величина скорости перемещениязаготовки-оболочки У в,й,раз меньше скорости волочения У );У - скорость перемещения эаго2товки-оболочки;У - скорость перемещения сердечников-заготовок при их заталкивании до упора, приэтом У больше У, 50время толкания сердечниковдо упора,О моменте начала заталкивания сигнализирует включатель 22. При этомвключается двигатель толкателя 27,который упирается в торец 16 сердечника 11 и перемещает сердечник 10 доупора в конус 24 обжимной зоны (фиг.6). Этот момент упора совмешают с нажатием толкателем 27 выключателя 26путем установки выключателя 26 в со- Щответствующее положение. Толкательостанавливается. Далее труба-заготовка втягивает сердечник 10 в обжимнуюзону. После этого торцы в стыке 15расходятся, образуя просвет. 65 Когда задний торец сердечника 10проходит через волоку и удаляется от,нее на расстояние 1, толкают до упора в обжимную зону третий сердечник11, который также захватывается трубой-заготовкой. За счет исходногозазора между заготовкой-оболочкой исердечниками оболочка удлиняется инаволакивается на последний сердечник с выступающим концом, образуязадний свободный конец 36 на последнем сердечнике (фиг. 7).Моменты толкания, соответствующиедлинам 0 , на которые задние торцысердечников удаляются от волоки, определяют по положению переднего конца, закованного под захват, которыйк каждому моменту начала толканияудаляется от волоки на длину напр .ю =Ге +вд+ю -р(у,-у,) +Ге.++(Р,+В,д)+Ер+Г ) п+ЕД,где Рпр - длины, на которые удаляется передний закованный конец трубызаготовки, соответствующие началузаталкивания сердечников, находящихся в непроволоченной части, значения8 пр зависят от номера и сердечника,прошедшего через волоку;Рс - мерная длина сердечника;Гр - ширина реза при последующейразрезке.После волочения трубу-заготовкуразрезают на мерные длины по свободным от сердечника участкам. Место,где необходимо осуществить разрезку,орошо видно, так как границы сердечника просматриваются по световымбликам.Мерные теплообменные трубы, полученные предлагаемым способом, нетребуют дальнейшей обработки.Изготавливают трубы длиной3000 мм с сердечниками 2800 мм. Диаметр труб составляет ф 20 мм. Заготовка имеет диаметр 24 мм и толщинустенки 1,5 мм. Сердечник используютс диаметром описанной окружности ф18,5 мм. Длина заготовки под захват составляет 200 мм. Вытяжка приволочении составляет 1,2, что большеотношения мерной длины к длине сердечника 3000 : 2800 = 1,06. Длиназаготовки для трех сердечников составляет 9000 : 1,2 = 7700 мм. При волочении по известному способу, фезтолкания сердечника, длина заготовкисоставляет 2800 3 + 200 = 9600 мм.Таким образом, экономия по меди составляет 800 мм заготовки на каждойтрубе-заготовке, состоящей из трехмерных длин.путем ввода сердечников в оболочку, последующее совместное волочение и резку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, " целью повышения выхода годного путем снижения отходов при резке, подачу каждого сердечника осуществля ют принудительно до упора в волоку со скоростью, большей скорости движения оболочки, причем подачу осуществляют в момент, когда задний конец предыдущего сердечника отстоит оточага деформации на длину, равнуюсуммарной длине двух свободных концов требуемой длины плюс ширина резапри резке,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2500445/22-02,кл. В 21 С 37/22, 1977.848112 фиг. Ю Составитель О.Румянцеваактор А.Шишкина Техред М.Рейвес Корректор Ю.Макаренко Заказ 5 ПоСССР б., д. 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,9/9 Тираж 888 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р омитет откры шская