ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК ПРОБОК ШАРОВЫХ КРАНОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением при изготовлении полых заготовок пробок шаровых кранов для газо-нефтепроводов и может быть использовано в прессовом производстве.
Известна конструкция штампосварной поворотной пробки на опорах, содержащая плоско - шаровую оболочку по патенту на полезную модель №73937 F16К 5/06 РФ, дата публикации 10.06.2008 г.
Известно устройство для изготовления полых шаров из трубных заготовок по а.с. №1005999 B21D 51/08 дата публикации 23.03.83 г.
Устройство предназначено для изготовления замкнутых полых шаров, сравнительно малых диаметров, сложное по конструкции и не может быть использовано при изготовлении полых заготовок пробок шаровых кранов для газо-нефтепроводов.
К недостаткам устройства относятся:
- ограниченные технические возможности, замкнутые полые шары из трубных заготовок;
- сложная конструкция устройства.
Известно устройство по способу изготовления полых поковок типа шаровых сосудов с кольцевым выступом по а.с. №1540905 B21D 41/04, дата публикации 07.02.90 г. Устройство содержит нижнюю 2 и верхнюю 3 полуматрицы с полу шаровыми рабочими поверхностями. Полу матрицы вставляются, центрируются и перемещаются в обойме 4 с высотой, обеспечивающей в замкнутом положении требуемые размеры детали. Размеры полуматриц по общей высоте меньше высоты обоймы на величину толщины выступа 8.
К недостаткам устройства относятся:
- ограниченные технические возможности, изготовление полых поковок типа шаровых сосудов с кольцевым внешним выступом в экваториальном сечении;
- сложность конструкции:
- применение обоймы для центрирования и перемещения полуматриц по высоте;
- наличие внутри заготовки вращающегося спреера 5 и магистрали 6;
- применение водо-воздушной смеси, воздействующей на нагретую заготовку до ковочной температуры;
- отсутствие в полуматрицах упоров ограничения осевого перемещения заготовки и фиксирования заданных размеров по высоте у детали (штамповки).
Применение водо-воздушной смеси для охлаждения заготовки, нагретой до ковочной температуры (до 950°С) нарушает технику безопасности при работе на прессах с заготовками в горячем состоянии.
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение технических возможностей и упрощение конструкции штампа.
Техническая задача решается за счет того, что в штампе, содержащем нижнюю и верхнюю полуматрицы с полушаровыми рабочими поверхностями и элементы, центрирующие полуматрицы между собой и обеспечивающие образование кольцевого выступа в экваториальном сечении, нижняя и верхняя полуматрицы с полушаровыми поверхностями снабжены у оснований коническими упорами, линия разъема полуматриц выполнена с радиальными выступами и впадинами с размерами в зависимости от величины осадки заготовки для получения внутреннего кольцевого ребра заданного размера в экваториальном сечении, центрирование полуматриц между собой обеспечивают направляющие колонки и отверстия в полуматрицах, или направляющие колонки и втулки штампа, или направляющие колонки пресса, а нижняя и верхняя полуматрицы с полушаровыми рабочими поверхностями могут быть
дополнительно снабжены закрепленными разъемными полукруглыми вкладышами с внутренним конусом и радиальными выступами и впадинами, совпадающими с выступами и впадинами полуматриц. При этом, выступы полуматриц и вкладышей выше экваториального сечения и внутренний конус у вкладышей выполнены с уклоном 3° и больше, обеспечивая свободное удаление штамповки из штампа.
Предлагаемый штамп схематично представлен на фиг.1-4.
На фиг.1 показан общий вид штампа в открытом положении (а) и закрытом положении (б) для изготовления шаровой заготовки.
На фиг.2 показан вид на нижнюю полуматрицу в плане с радиальными выступами, впадинами и формами заготовок, трубы и штамповки.
На фиг.3 показан общий вид штампа в открытом положении (а) и в закрытом положении (б) с дополнительно закрепленными вкладышами в полуматрицах для изготовления плоско-шаровой заготовки.
На фиг.4 показан вид на нижнюю полуматрицу в плане с дополнительно закрепленными вкладышами.
Штамп (фиг.1) содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 полуматрицы с полушаровыми рабочими поверхностями, в основаниях которых закреплены конические упоры 3. Линия разъема полуматриц выполнена с радиальными выступами 4 и впадинами 5 (фиг.1 и фиг.2). Центрирование полуматриц между собой обеспечивают направляющие колонки 6 и отверстия 7 в полуматрицах. Размеры выступов 4 и впадин 5 по высоте и глубине зависят от величины осадки трубной, исходной заготовки 8 в шаровую заготовку, штамповку 9 с внутренним кольцевым ребром заданного размера в экваториальном сечении 10 или без ребра.
Для получения плоско-шаровых заготовок, штамповок, нижняя 1 и верхняя 2 полуматрицы с полушаровыми рабочими поверхностями дополнительно снабжены закрепленными разъемными полукруглыми вкладышами 11 в нижней полуматрице, и 12 в верхней полуматрице (фиг.3 и 4). Вкладыши 11 и 12 выполнены с внутренним конусом под углом α,
обеспечивающим свободное удаление штамповки. Выступы полуматриц 1 и 2 и вкладышей 11 и 12 выше экваториального сечения выполнены с уклоном α в 3° и больше для обеспечения свободного удаления штамповки 9 или 13 из штампа.
Работа штампа осуществляется следующим образом.
Штамп устанавливают и закрепляют на гидравлический пресс, например, модели П3239, усилием 800 тc для штамповки заготовок пробок шарового крана DN 300 мм. Нагретую до заданной температуры трубную заготовку или обечайку 8 устанавливают в нижнюю полуматрицу 1. Движением ползуна пресса вниз, верхняя полуматрица 2 опускается вниз до контакта рабочей полу шаровой поверхностью торца трубной, или обечайки, заготовки (фиг.1 и фиг.3 - позиция а). При этом, колонки 6, запрессованные в нижней полуматрице, вошли в отверстия 7 верхней полуматрицы и сцентрировали их между собой.
При дальнейшем перемещении верхней полуматрицы 2 вниз происходит обжим трубной заготовки по торцам до ее упора в конические упоры 3. Дальнейшее сближение полуматриц обеспечивает изготовление штамповки заданных форм:
- полая заготовка шаровой формы 9 с равномерной стенкой без ребра или с ребром 10 - для плавающих пробок шаровых кранов с DN от 50 до 300 мм на PN до 1,6 МПа (фиг.1 и фиг.2);
- полая заготовка плоско-шаровой формы 13 без ребра или с ребром - для штампосварных пробок с опорами шаровых кранов с DN от 300 до 1400 мм на PN от 16,0 до 8,0 МПа (фиг.3 и фиг.4).
Движением ползуна пресса вверх, штамп размыкается, верхняя полуматрица поднимается вверх и обеспечивает удаление штамповки из штампа.
После удаления окалины и смазки рабочей поверхности штамп готов к штамповке очередной заготовки.
Пример. В приложении 1 на фотографиях представлены образцы отштампованных заготовок шаровой формы для пробок кранов DN 50 мм и DN 80 мм и плоско-шаровой, модель, в штампе для пробок кранов DN 80 мм без конических упоров 3 и выступов 4 с впадинами 5 по линии разъема полуматриц. В настоящее время в ОАО «Волгограднефтемаш» разработаны рабочие чертежи штампа для изготовления полых заготовок пробок шаровых кранов с плоско-шаровой формой и внутренним кольцевым ребром в экваториальном сечении для штампосварных пробок по патенту на полезную модель №73937 для кранов DN от 300 на PN 8,0-10,0-12,5-16,0 МПа.