Устройство для раздачи наконечников для труб

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована при раздаче наконечников для труб, применяющихся для сооружения нефтяных трубопроводов.
Известно устройство для раздачи концов труб (патент SU № 1581433, МПК В21D 41/02, опубл. 30.07.1990 г., бюл. № 28), содержащее приводной шток с конусным наконечником, на котором расположена разжимная цанга. Цангу вводят в предварительно закрепленную трубу и с помощью приводного штока с конусным наконечником ее разжимают. В результате концевой участок трубы деформируется с получением конусообразного обратного раструба. Дальнейшее перемещение штока приводит к перемещению разжатой цанги относительно неподвижной трубы и к ее деформированию с получением цилиндрического раструба.
Недостатком известного устройства являются относительно низкие предельные возможности раздачи концевого участка трубы из-за возможного разрушения заготовки под действием окружных растягивающих напряжений.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для механической раздачи труб (патент SU № 389869, МПК В21D 41/02, опубл. 11.12.1973 г., бюл. № 30), содержащий перемещающийся вдоль трубы дорн с конической головкой и воздействующий на установленные внутри трубы с возможностью радиального перемещения сегменты. При перемещении дорна внутри трубы сегменты расходятся и осуществляют раздачу трубы.
Недостатком этого устройства является возможность разрушения заготовки при небольших степенях раздачи трубы из-за неблагоприятной схемы нагружения окружными растягивающими напряжениями.
Техническими задачами предлагаемого устройства являются увеличение степени деформации наконечников для труб без их разрушения, а также расширение технологических возможностей формоизменения наконечников для труб.
Технические задачи решаются устройством для раздачи наконечников для труб, содержащим дорн с конической головкой, воздействующий на установленные внутри наконечника для труб детали, отличающимся тем, что дорн снабжен отверстием с установленной в нем осью, служащей опорой скольжения дорну при раздаче, на ось установлено кольцо, на которое соосно установлена нижняя упорная втулка, являющаяся направляющей для наконечника для труб, с установленной на ней верхней упорной втулкой, упирающейся торцом к торцам наконечника для труб и вкладыша, установленного на наконечник для труб, в нижней упорной втулке установлен съемник, соединенный резьбой с осью и регулирующий длину раздаваемого участка наконечника для труб, а также служащий опорой для верхней упорной втулки.
На фиг. 1 показано устройство для раздачи наконечников для труб до процесса раздачи.
На фиг. 2 показано устройство для раздачи наконечников для труб после процесса раздачи.
Устройство для раздачи наконечников для труб (фиг. 1) включает дорн 1 с конической головкой. Дорн 1 снабжен отверстием с установленной в нем осью 2, служащей опорой скольжения дорну 1 при раздаче. На ось 2 установлено кольцо 3. На кольцо 3 соосно установлена нижняя упорная втулка 4, являющаяся направляющей для наконечника для труб. На нижнюю упорную втулку 4 устанавливается верхняя упорная втулка 5, упирающаяся торцом к торцам наконечника для труб 6 и вкладыша 7, установленного на наконечник для труб 6. В нижней упорной втулке 4 установлен съемник 8, соединенный резьбой с осью 2 и регулирующий длину раздаваемого участка наконечника для труб 6, а также служащий опорой для верхней упорной втулки 5.
Устройство для раздачи наконечников для труб работает следующим образом.
На наконечник для труб 6 устанавливают вкладыш 7 (фиг. 2) и подают на стол калибровочного станка, смазывают консистентной смазкой. Затем дорн 1 устанавливают в калибровочное устройство станка (на фиг. 2 не показано). В отверстие дорна устанавливают ось 2, затем на ось 2 устанавливают кольцо 3. На кольцо 3 устанавливают нижнюю упорную втулку 4. На нижнюю упорную втулку 4 устанавливают наконечник для труб 6 с вкладышем 7 и верхнюю упорную втулку 5, которую упирают торцом к торцам наконечника для труб 6 и вкладыша 7. Съемник 8 соединяют резьбой с осью 2 и упирают в стол 9 калибровочного станка. Вращение съемника 8 по резьбе оси 2 позволяет регулировать длину раздаваемого участка наконечника для труб 6. После чего наконечник для труб 6 с вкладышем 7 зажимается захватами калибровочного станка (на фиг. 2 не показаны).
Для получения необходимых показателей раздачи наконечника для труб 6, например, угол раздачи - 15°, длина раздаваемого участка - 15мм, внутренний начальный диаметр раздаваемого наконечника - 57 мм, внутренний конечный диаметр раздаваемого наконечника - 65 мм, на дорн 1 оказывают усилие P со стороны калибровочного станка.
Необходимое усилие для раздачи наконечника для труб 6 определяется по формуле:
н
в
P=(m⋅s)/((D-d)⋅π⋅cosα⋅L),
где m - масса наконечника;
s - подача устройства калибровки станка;
н
D - наружный диаметр наконечника;
в
d- внутренний диаметр наконечника;
α - угол раздачи наконечника;
L - длина раздаваемого участка наконечника.
Дорн 1 свободно скользит по оси 2 и давит на кольцо 3 и нижнюю упорную втулку 4. Нижняя упорная втулка 4 перемещается до упора в торцевую поверхность съемника 8. Верхняя упорная втулка 5 под действием усилия P, например, 011МПа, давит на съемник 8, который служит неподвижной опорой. Под действием усилия со стороны верхней упорной втулки 5 наконечник для труб 6 с вкладышем 7 перемещается без сопротивления по нижней упорной втулке 4 на дорн 1, формируя необходимый профиль раздачи.
После проверяют необходимые параметры раздачи на соответствие чертежу. Затем освобождают наконечник для труб 6 с вкладышем 7 из захватов калибровочного станка.
Техническими задачами предлагаемого устройства являются увеличение степени деформации наконечников для труб без их разрушения, а также расширение технологических возможностей формоизменения наконечников для труб.
Устройство для раздачи наконечников для труб изготовлено при помощи высокоточного токарного оборудования с ЧПУ. Для изготовления устройства была использована конструкционная легированная сталь 40Х и конструкционная углеродистая качественная сталь 20. Устройство используется при производстве наконечников для труб МПТ-К диаметром до 273 мм.