СПОСОБ ГИБКИ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ
METHOD OF THIN-WALL PIPES BENDING

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочному производству, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении гнутых тонкостенных труб.
Уровень техники известен из способа изготовления гнутых отводов из тонкостенных труб, и заключается в том, что трубу с наполнителем, состоящим из воды и кварцевого песка замораживают при криогенной температуре -196°С, при этом распределение температур происходит таким образом, что сердцевина наполнителя охлаждается до 0°С, а наружные слои до -196°С, после чего трубу с наполнителем выдерживают при комнатной температуре и деформируют трубогибочным устройством (Патент на изобретение RU 2322320, опубликован 20.04.2008).
Недостатком способа является сложный и дорогостоящий процесс подготовки трубы с наполнителем для ее гибки, вследствие чего, возникает высокая степень переохлаждения трубы и сложность обеспечения температурных градиентов, наличие в наполнителе абразивного компонента, который, при гибке, неизбежно будет повреждать внутреннюю поверхность трубы.
Сущность изобретения заключается в разработке способа гибки труб с замораживаемым наполнителем, исключающим повреждения внутренней поверхности трубы, упрощающей и удешевляющей технологию подготовки трубы к ее гибке, а также исключающим формоизменение трубы до ее гибки.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении качества, эффективности, и сокращении затрат на процесс гибки труб.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: способ гибки тонкостенных труб с наполнителем, содержащим сыпучий компонент, который замораживается перед применением на трубогибочном устройстве.
Отличительные: в качестве сыпучего компонента используется искусственный или естественный снег. Для размещения наполнителя применяют трамбующее устройство, которое уплотняет снег в трубе, не допуская при этом изменения диаметра трубы.
Общеизвестно, что после замерзания воды и последующим охлаждением льда последний расширяется, т.е. увеличивается его объем, а растворение в воде солей, в значительной степени уменьшает его прочностные характеристики (пределы прочности на растяжение, скол и сжатие) и в меньшей степени влияет на его упругие свойства, т.е. на модуль упругости Юнга. Таким образом, можно более тонко варьировать свойства сыпучего наполнителя, в случае использования искусственного снега.
Изобретение осуществляется следующим образом.
Перед гибкой в трубе размещают снег с последующим его уплотнением. Для размещения наполнителя применяют трамбующее устройство, которое уплотняет снег в трубе, не допуская при этом изменения диаметра трубы. Наполнитель должен быть изначально охлажден до температуры порядка -20°С, для того, чтобы снег не успел преждевременно растаять (так же возможно предварительное охлаждение самой трубы до минусовых температур). После того как снег утрамбован до необходимой степени, труба устанавливается в трубогиб, и производится операция гибки. Далее, в зависимости от диаметра трубы, снег можно либо извлечь самостоятельно, либо дождаться, когда он самостоятельно растает. В случае применения искусственного снега, после таяния, жидкость можно собрать для последующего повторного использования. Среда не имеет абразивных включений и не приводит к повреждению внутренней стенки. Кроме того, если труба не была заранее охлаждена, то образуется тонкая прослойка жидкой составляющей, которая выполняет в процессе гибки роль смазки и сокращает трение.