СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК Российский патент 2007 года по МПК B21D9/15 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочному производству, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении тонкостенных гнутых трубопроводов.

Уровень техники известен из способа изготовления крутоизогнутых отводов из тонкостенных труб, заключающегося в том, что трубу с наполнителем, состоящим из воды и кварцевого песка, замораживают при криогенной температуре -196°С, при этом сердцевина наполнителя охлаждается до 0°С, а наружные слои охлаждают до криогенной температуры, после чего трубу с наполнителем выдерживают при комнатной температуре и деформируют трубогибочным устройством (1. Заявка на изобретение RU 92007089, кл. В21D 9/15, 27.07.1995).

Недостатком способа является сложный и дорогостоящий процесс подготовки трубы с наполнителем для ее гибки вследствие высокой степени переохлаждения трубы и сложности обеспечения температурных градиентов, а также 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 и эффективности, т.е. в снижении затрат, процесса гибки труб.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ изготовления гнутых трубных заготовок при помощи трубогибочных устройств и с использованием жидкостного наполнителя, одним из компонентов которого является вода, которым заполняют внутреннюю полость заготовки и который перед гибкой замораживают.

Отличительные: заготовку предварительно соосно располагают в трубе диаметром больше диаметра заготовки, зазор между стенками заготовки и трубы заполняют водой и после этого заготовку и трубу с наполнителями замораживают, при этом трубу выполняют из материала и конструктивно таким образом, чтобы обеспечивались ее жесткость в радиальном направлении и податливость в осевом направлении, достаточные для предотвращения гофрообразований и овальности при заданной температуре заморозки и последующей совместной гибке трубы и заготовки с их наполнителями.

Общеизвестно, что если к стержню, испытывающему осевые растягивающие напряжения, приложить поперечную изгибающую нагрузку, то в крайних фибрах стержня, со стороны которых приложена изгибающая нагрузка, суммарные растягивающие напряжения уменьшатся, возможно вплоть до отрицательных, при неизменных закономерностях деформирования стержня. Таким образом, это приводит к своеобразному смещению нейтральной оси при изгибе в сторону волокон стержня, испытывающим растягивающие напряжения, что приводит к такому перераспределению суммарных напряжений, при котором максимальные растягивающие напряжения в поперечном сечении стержня уменьшаются, а сжимающие возрастают. Из этого следует, что работоспособность конструкции, а в данном случае прочность стержня, возрастет, т.к. любой материал выдерживает, не разрушаясь, большие нагрузки на сжатие, чем на расстояние. Используя вышесказанное, можно предложить способ изготовления крутоизогнутых трубопроводов без риска разрушения и уменьшения утонения стенки трубы, подтвержденной растягивающим деформациям.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Трубную заготовку заполняют жидкостным наполнителем, одним из компонентов которого является вода. Затем заготовку с наполнителем замораживают, т.е. охлаждают до температуры, при которой вода наполнителя замерзает. После этого заготовку соосно располагают в трубе диаметром больше диаметра заготовки. Зазор между стенками заготовки и трубы заполняют водой, после чего заготовку и трубу вновь охлаждают до температуры, при которой вода в зазоре замерзает. Трубу выполняют из материала и конструктивно таким образом, чтобы обеспечивались ее жесткость в радиальном и податливость в осевом ее направлениях. Для этого труба может быть выполнена, например, в виде резинового армированного гофрированного шланга. После такой предварительной подготовки заготовку с трубой и их наполнителями гнут при помощи известных трубогибочных устройств.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении тонкостенных гнутых трубопроводов. Заготовку соосно располагают в трубе диаметром больше диаметра заготовки, зазор между стенками заготовки и трубы и заготовку заполняют водой и после этого заготовку и трубу с наполнителями замораживают. Осуществляют совместную гибку трубы и заготовки с их наполнителями. При этом трубу выполняют из материала и конструктивно из условия обеспечения ее жесткости в радиальном направлении и податливости в осевом направлении, достаточных для предотвращения гофрообразований и овальности при заданной температуре заморозки. Повышается качество и эффективность.

Способ изготовления гнутых трубных заготовок при помощи трубогибочных устройств, включающий использование жидкостного наполнителя, одним из компонентов которого является вода, заполнение им внутренней полости заготовки и его замораживание перед гибкой, отличающийся тем, что заготовку предварительно соосно располагают в трубе с диаметром, большим диаметра заготовки, зазор между стенками заготовки и трубы заполняют водой, после чего заготовку и трубу с наполнителями замораживают и осуществляют совместную гибку трубы и заготовки с наполнителями, при этом трубу выполняют из материала и конструктивно из условия обеспечения ее жесткости в радиальном направлении и податливости в осевом направлении, достаточных для предотвращения гофрообразований и овальности при совместной гибке и заданной температуре замораживания.