СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МУФТ Российский патент 2003 года по МПК B21B19/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается использования прокатки при изготовлении муфт, ниппелей, соединительных фитингов для труб нефтяного сортамента.

Газовые, обсадные, бурильные, насосно-компрессорные, геологоразведочные и другие виды труб соединяют путем свинчивания непосредственно или при помощи специальных муфт. На концах труб и муфтах нарезают резьбу, которая должна быть точной, чтобы соединение не давало течи. Большую плотность соединения обеспечивает коническая резьба. Чтобы компенсировать уменьшение толщины на нарезанном конце трубы, перед нарезкой концы трубы подвергают высадке. Например, бурильные трубы для нефтяной промышленности изготавливают с высаженными внутрь концами. Для муфт используют трубную заготовку, коническую резьбу на муфтах нарезают на токарных резцовых муфтонарезных или автоматических плошечных станках. Внутреннюю поверхность муфт предварительно растачивают на конус, делают цилиндрические выточки, зачищают торцы и снимают фаски с двух сторон трубной заготовки. Обычно трубу с резьбой поставляют с навернутыми на один конец муфтами (см. Н.Ф. Ермолаев. Трубопрокатное производство. М.: Металлургиздат, 1953, с.412-421).

Наиболее близким к заявленному среди известных является способ изготовления соединительных фитингов (муфт и ниппелей), весь комплекс операций в котором обеспечивают отдельные станки и агрегаты автоматических линий. На одной из линий изготавливают к обсадным трубам муфты с короткой, нормальной и удлиненной резьбой из муфтовых труб. Обработку конца трубы производят растачиванием двух конусов двумя резцами, обтачивают наружную поверхность, осуществляют отрезку. Далее заготовки последовательно проходят чистовую обработку с обеих сторон, расточку под коническую резьбу и нарезку резьбы. Соосность резьб с обеих сторон муфт обеспечивается созданием базы при обточке наружного диаметра.

Резьбы муфт оцинковывают или фосфатируют. Эти муфты служат, например, для соединения бурильных штанг, имеющих, как правило, высаженные внутрь концы с конической резьбой (см. Я.Е. Осада и др. Современные трубные цехи. М.: Металлургия, 1977, с.206-209).

В обоих известных способах заготовкой служит труба, которую подвергают механической обработке.

Недостаток известных способов состоит в невысоком качестве изделия и низком коэффициенте использования металла.

Поставлена задача: повысить надежность и качество изделия и увеличить коэффициент использования металла. Поставленная задача решена способом изготовления муфт, в котором, согласно изобретению, используют утилизированный корпус снаряда в качестве многомерной заготовки, у которого удаляют кольцевые выступы до образования кольцевых пазов с ровным дном и пологими фасками, затем корпус снаряда подвергают горячей винтовой прокатке на оправке с прошивкой его дна и до выравнивания диаметра и толщины стенки, отрезают разнотолщинные концевые части, а остальную часть режут на мерные заготовки для последующей механической обработки.

Проведенный поиск показал, что неизвестно среди известных способов решения поставленной задачи заявленной совокупностью признаков.

Благодаря высокой точности размеров, высокому качеству металла корпуса снаряда, используемого в качестве многомерной заготовки в предложенном способе, снижается разностенность заготовки для муфт, припуск на механическую обработку их внутренней и наружной поверхностей, повышается надежность муфт.

Сущность предложенного способа состоит в том, что используют утилизированный корпус снаряда в качестве многомерной заготовки, у которого удаляют кольцевые выступы до образования кольцевых пазов с ровным дном, затем корпус снаряда подвергают горячей винтовой прокатке на оправке с прошивкой его дна и до выравнивания его диаметра и толщины стенки, отрезают разнотолщинные концевые части, а остальную часть режут на мерные заготовки для последующей механической обработки внутренней поверхности каждой полой мерной заготовки с образованием раструбов у концов, чистовой механической обработки внутренней и наружной поверхностей и нанесения резьбы на внутренние раструбы.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен корпус снаряда, на фиг. 2 - он же после удаления выступа, на фиг.3 - он же после прокатки, на фиг.4 - разрезка на заготовки, на фиг.5 - муфта.

Пример осуществления способа.

Использовали утилизированный корпус снаряда с наибольшим диаметром 100 мм. (фиг.1), имеющий один кольцевой выступ (1) (их может быть и больше у корпуса другого размера) высотой 4,5 мм, который удалили. Образовался кольцевой паз (2) на наружной поверхности глубиной 5,0 мм, шириной 50 мм, с ровным дном с пологими стенками. Это необходимо, чтобы исключить плены при прокатке.

Затем корпус снаряда нагрели за 50-55 с до температуры 1050-1080^oС, что соответствует 1150-1180^oС внутри, прокатали на двух 2-валковых станах винтовой прокатки на оправке с прошивкой дна и до выравнивания диаметра и толщины стенки (3) или в два прохода. Отрезали разнотолщинные концевые части, а оставшуюся часть разрезали на три мерные заготовки диаметром 88,9±0,8 мм и длиной 137,1_-1,4 мм каждая. Каждую заготовку для группы прочности "К" подвергали термообработке (закалили с нагревом до температуры 830^oС-850^oС, время нагрева 13-15 мин, произвели отпуск с нагревом до температуры 560±50^oС, время выдержки 1,5-2 ч). Проточили наружную поверхность, внутренние конуса (раструбы) с обеих сторон, нарезали резьбу 10 ниток на 25,4 мм по ГОСТ 633-80.

Муфта имеет точные размеры, высокое качество металла, и при ее изготовлении значительно снижены припуски на механическую обработку.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для изготовлении муфт. Способ изготовления муфт включает механическую обработку внутренней поверхности полой заготовки с образованием раструбов у концов, чистовую механическую обработку внутренней и наружной поверхностей и нанесение резьбы на внутренние раструбы, при этом в качестве полой заготовки используют утилизированный корпус снаряда и перед проведением механической обработки у корпуса удаляют кольцевые выступы до образования кольцевых пазов с ровным дном, затем корпус снаряда подвергают горячей винтовой прокатке на оправке с прошивкой его дна и до выравнивания диаметра и толщины стенки, отрезают разнотолщинные концевые части, а остальную часть режут на мерные заготовки. Изобретение обеспечивает повышение надежности и качества изделия, увеличение коэффициента использования металла. 5 ил.

Способ изготовления муфт, включающий механическую обработку внутренней поверхности полой заготовки с образованием раструбов у концов, чистовую механическую обработку внутренней и наружной поверхностей и нанесение резьбы на внутренние раструбы, отличающийся тем, что в качестве полой заготовки используют утилизированный корпус снаряда и перед проведением механической обработки у корпуса удаляют кольцевые выступы до образования кольцевых пазов с ровным дном, затем корпус снаряда подвергают горячей винтовой прокатке на оправке с прошивкой его дна и до выравнивания диаметра и толщины стенки, отрезают разнотолщинные концевые части, а остальную часть режут на мерные заготовки.