УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУТОИЗОГНУТЫХ ПАТРУБКОВ

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может применяться для изготовления крутоизогнутых патрубков.
Известно устройство для изготовления крутоизогнутых патрубков по патенту RU 2062158.
Устройство содержит станину в виде соединенных горизонтальными колонками неподвижных траверс, штангу, несущую рогообразный сердечник, и подвижную траверсу с цилиндрическим выступом. Этот выступ выполнен с внутренним диаметром, равным диаметру деформируемой трубы, и высотой, равной половине отношения наружного диаметра заготовки к толщине ее стенки. Цилиндрический выступ охватывает торцевую часть подлежащего гибке патрубка. Подвижная траверса перемещается за счет воздействия на нее штоков гидроцилиндров.
В процессе формообразования трубная заготовка проталкивается по рогообразноиу сердечнику. Цилиндрический выступ на подвижной траверсе обеспечивает защемление торцовой части заготовки, что исключает потерю устойчивости стенки трубной заготовки в зоне передачи рабочего усилия и при сравнительно толстой стенке заготовки - по всей длине заготовки.
Однако, при малой толщине стенки трубной заготовки возможна потеря ее устойчивости в зоне, неохваченной цилиндрическим выступом. Это является недостатком известного устройства. Кроме того, известное устройство имеет низкую производительность изготовления крутоизогнутых патрубков, так как требуется предварительная порезка трубы на заготовки необходимого размера, нагрев ее в печи до темп. 700-900
градусов, обработка торца отвода после деформации механическим способом, что объясняется необходимостью индивидуальной установки каждой заготовки в технологическую оснастку.
Известно устройство для гибки труб, в том числе крутоизогнутых патрубков, по патенту RU 2016683, выбранное заявителем в качестве прототипа.
Известное устройство содержит толкатель, матрицу, поворотный ролик. Матрица выполнена в виде двух полуматриц соответственно с прямолинейным и криволинейным каналами. В профильном канале ролика установлена оправка-ограничитель для фиксации обрабатываемого изделия по внутренней образующей гиба. Ось криволинейного канала смещена относительного оси прямолинейного канала. Ролик смонтирован с образованием совместно с полуматрицей, имеющей прямолинейный канал, переходной зоны, ось которой расположена под углом к осям каналов полуматриц.
Изготовление крутоизогнутого патрубка осуществляют проталкиванием трубной заготовки через криволинейную матрицу посредством поворотного ролика. Перед зоной изгиба часть заготовки смещается в направлении от центра изгиба путем сдвига при фиксации конца заготовки по внутренней образующей сгиба.
Такая конструкция устройства позволяет избежать в процессе гиба заготовки потери ее устойчивости и образования гофр в зоне наименьшего радиуса гиба.
Однако, в зоне наибольшего радиуса гиба за счет сил трения скольжения заготовки по каналу матрицы в металле тонкостенной трубной заготовки могут возникнуть напряжения, превышающие предельные, что может вызвать разрывы в стенке трубы. Это является недостатком прототипа.
Кроме того, прототип имеет низкую производительность изготовления крутоизогнутых патрубков за счет необходимости индивидуальной установки каждой заготовки в технологическую оснастку.
Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение недостатков прототипа, а именно:
- повышение качества изготовления крутоизогнутых патрубков;
- повышение производительности устройства для изготовления крутоизогнутых патрубков.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для изготовления крутоизогнутых патрубков, содержащем матрицу с криволинейным каналом, механизм проталкивания в матрицу трубной заготовки, согласно полезной модели, к матрице перед ее криволинейным каналом присоединена фильера, отверстие в которой выполнено с диаметром, меньшим наружного диаметра трубной заготовки, в качестве механизма проталкивания в матрицу трубной заготовки применен гидропресс, шток которого выполнен полым, и на конце которого, обращенного к матрице, закреплен цанговый захват.
Кроме того, устройство для изготовления крутоизогнутых патрубков снабжено механизмом отрезки готовых деталей, гидросистемой привода гидропресса, автоматикой.
Присоединение к матрице перед ее криволинейным каналом фильеры, отверстие которой выполнено с диаметром, меньшим наружного диаметра трубной заготовки, обеспечивает обжим последней при проталкивании ее через фильеру, в результате чего искажается геометрическая форма кристаллической решетки металла заготовки, что вызывает повышение пластичности металла заготовки. Кроме того, наружная поверхность трубы становится более гладкой. Оба эти обстоятельства обеспечивают значительное снижение усилия, требуемого для деформации трубной заготовки, в результате чего в процессе гибки сохраняется ее устойчивость, ликвидируется возможность разрыва стенки трубы и
образования на ней гофр, что полностью исключает выход бракованных деталей.
Применение в качестве механизма проталкивания в матрицу трубной заготовки гидропресса, шток которого выполнен полым, и на конце которого, обращенного к матрице, установлен цанговый захват, обеспечивает, по сравнению с аналогами, повышение производительности изготовления крутоизогнутых патрубков за счет того, что в полый шток гидропресса загружается длинномерная трубная заготовка, которая с помощью цангового захвата и рабочего хода штока гидропресса циклически проталкивается в матрицу до полного расхода заготовки и позволяет загрузить следующую трубу без остановки процесса. Предложенное устройство для изготовления крутоизогнутых патрубков перерабатывает длинномерную трубу без предварительной порезки на заготовку, а наличие механизма отрезки готовых деталей исключает последующую механическую обработку торца отвода.
При этом цикличность работы устройства обеспечивается автоматикой, которая управляет работой гидросистемы, цангового захвата и механизма отрезки готовых деталей.
Сущность предложенной полезной модели поясняется рисунком, на котором изображена принципиальная схема устройства для изготовления крутоизогнутых патрубков. При этом на схеме условно не показаны и не обозначены: гидросистема, привод цангового захвата, автоматика.
Предложенное устройство содержит сменную матрицу 1, к которой перед ее криволинейным каналом 2 присоединена сменная фильера 3, представляющая собой металлическую планку или цилиндр с центральным калиброванным отверстием с двухсторонними заходными фасками. Матрица 1 прикреплена с помощью разъемного соединения к стакану 4, который также разъемно прикреплен к гидропрессу 5 механизма проталкивания в матрицу трубной заготовки. Шток 6 гидропресса 5 выполнен полым. На конце штока 6, обращенного к матрице 1 закреплен
сменный цанговый захват 7. К рабочим полостям гидропресса 5 присоединены гидропроводы (на схеме не показаны) подачи масла от гидросистемы. Устройство оборудовано механизмом 8, предназначенным для отрезки готовых изделий.
у
Заявителем было спроектировано и изготовлено опытное устройство для изготовления крутоизогнутых отводов, служащих для соединения участков водогазопроводных труб с диаметром условного прохода Д=15, 20, и 25 мм.
Изготовление крутоизогнутых отводов осуществляли в следующей последовательности.
К стакану 4 гидропресса 5 присоединяли матрицу 1 с криволинейным каналом 2, диаметр которого соответствовал диаметру деформируемой трубы. Предварительно к матрице 1 присоединяли фильеру 3 с диаметром отверстия, меньшим наружного диаметра трубной заготовки на 0,1-0,7 мм, а на штоке 6 закрепляли цанговый захват 7, диаметр отверстия в котором соответствовал наружному диаметру деформируемой трубы. В полый шток 6 гидропресса 5 загружали длинномерную трубную заготовку 9 до упора ее торца в заходную фаску калиброванного отверстия фильеры 3. После включения устройства в работу его автоматика обеспечивала захват трубной заготовки цангой 7, рабочий ход штока 6 с проталкиванием заготовки 9 через калиброванное отверстие фильеры 3 и криволинейный канал матрицы 1, разжим цангового захвата 7 и возврат полого штока 6 в исходное положение, отрезку готового изделия 10 механизмом 8.
После отрезки готового изделия 10 описанный выше цикл повторялся до полного использования длинномерной трубной заготовки 9.
Работа опытного устройства обеспечила надлежащее качество изготовления крутоизогнутых отводов и, по сравнению с аналогами, высокую производительность их изготовления.