Рогообразный сердечник Советский патент 1986 года по МПК B21D9/12 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для гибки трубных заготовок.

Цель изобретения - повышение качества реза и стойкости рогообразного сердечника.

На фиг. 1 показан рогообразный сердечник для гибки труб, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (кольцевая камера); на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 (разрез радиально отходящих патрубков).

Рогообразный сердечник (фиг. 1) представляет собой изогнутый рог 1, внутри которого выполнено осевое отверстие. В этом отверстии с зазором установлен трубопровод 2, представляющий собой трубу с утолщением (седлом) ближе к концу, отверстиями по периметру, выполненными между торцом и утолщением, и с резьбой на конце. В рабочем положении законцовка трубопровода 2 несколько выступает за торец ро га 1 и на ней установлен ряд элемен тов.

Ближе к концу рога осевое отверстие соединено наклонными отверстиями для подачи воздуха, выполненными по всему периметру, с торцом рога. Отверстия могут быть выполнены в два-три ряда, чтобы улучшить подачу воздуха из полости к торцу рога. Для придания направления закрутки воздуха вокруг оси рога отверстия можно выполнить под наклоном к оси.

Для выполнения равномерного зазора и закрутки потока воздуха между изогнутым рогом 1 и трубопроводом 2 размещают спиральную прокладку 3, представляющую собой, например, спираль, шаг витков которой равен (5-8)d, где d - диаметр проволоки, из которой навита спираль. На конце рога 1 выход из пространства между отверстием рога и трубопроводом 2 закрыт заглушкой 4, приваренной к рогу 1. За заглушкой 4 установлены латунные профилированные вкладыши 5, которые служат подщипниками и герметизирующими фланцами для кольцевой камеры 6. Последняя снабжена радиально отходящими лопастями 7. Подшипники-фланцы 5 позволяют кольцевой камере 6 свободно вращаться на них, не задевая рог 1, заглушку 4. Число радиально отходящих лопастей 7 зависит от диаметра изготавливаемого отвода и толщины заготовки. Чтобы получить ровный срез, необходимо выполнить, как показали экспериментальные исследования, не менее трех полостей для внутреннего диаметра детали до 100 мм; четыре - для диаметра до 300 мм, пять - для диаметра до 500 мм и т. д.

Внутри трубопровода 2 установлен золотник 8, прижимаемый пружиной 9 к утолщению (седлу). Пружину 9 и подшипники 5 прижимает и удерживает гайка 10, привинчиваемая по резьбе на конце трубопровода.

Концы лопастей 7 отогнуты в одну сторону от камеры 6, например вправо, если

5

поток воздуха закручивается прокладкой 3 по часовой стрелке, или влево, если охлаждающий поток закручен против часовой стрелки. Общий вид камеры с патрубком показан на фиг. 2, на которой концы патрубков отогнуты вправо.

По трубопроводу 2 через отверстия в камеру бив лопасти 7 поступает под давлением кислород. В результате поворота потока кислорода вправо лопасти с кольцевой камерой будут ускорять свое вращение в противоположную сторону вследствие возникновения в отогнутых концах реактивной силы и крутящего момента вокруг оси симметрии камеры. В сечении радиально отходящие лопасти 7 расположены .под углом к оси вращения кольцевой камеры 6 (фиг. 3). К торцу лопасти сечение сужается и имеет форму окружности, чтобы толщина реза была небольщой.

С целью обеспечения охлаждения рого- f, образного сердечника 1 изнутри трубопровода 2, камеры и патрубков зазор соединен с внещним пространством, в него под давлением подается воздух. Проходящий по зазору воздух приобретает направление закрутки, заданное прокладкой 3.

Внутренние поверхности всех нагреваемых элементов устройства - рора, трубопровода, золотника, гайки, пружины, камеры и полостей - покрывали дисульфидом молибдена для предотвращения коррозии металла при нагреве и прохождении кислорода.

Работа осуществляется следующим образом.

Трубопровод 2 соединяется с кислородным баллоном, а воздушное пространство между трубопроводом 2 и рогом 1 - с воздушной магистралью. Трубная заготовка 11 устанавливается в исходное положение. Далее заготовка, нагреваемая токами высокой частоты или пламенной горелкой, наталкивается на рогообразный сердечник 1 деформирующим усилием. Под воздействием этого усилия заготовка перемещается по сердечнику, который подвешивается на штанге, закрепленной на верхней плите пресса.

Сочетающееся с изгибом окружное растяжение (раздача) ослабляет опасность потери устойчивости на вогнутой стороне за счет увеличения диаметра заготовки; вместо утолщения или образования складок происходит увеличение площади заготовки.

Одновременно для охлаждения рогообразного сердечника 1 в зазор между ним и трубопроводом 2 подается под давлением 0 воздух. Размещенная в зазоре спиральная прокладка 3 закручивает воздушный поток, придавая ему вращательное движение и улучшая условия охлаждения сердечника 1 изнутри. Пройдя по зазору, охлаждающий воздух через наклонные отверстия, выходящие к торцу рога 1, попадает на кольцевую камеру 6 и лопасти 7. Происходит охлаждение камеры, полостей, подшипников, тру0

0

5

5

бопровода, выполненной части детали, которые нагреваются при подогреве заготовки и теряют свою стойкость и прочность без охлаждения. Одновременно воздух по отверстиям попадает на лопасти и начинает вращать камеру. Так как лопасти установлены под углом к оси симметрии камеры, возникают усилия, вращающие камеру. Когда изогнутая лопасть (деталь) достигает необходимой длины, включается подача кислорода в трубопровод. Проходя по трубо- ю торое обеспечивается равномерным . распроводу, поток кислорода дополнительно охлаждает его и затем, когда его давление превысит усилие пружины 9, открывается золотник 8 и кислород попадает во вращающуюся кольцевую камеру и через нее - в радиально отходящие лопасти 7.

Изгиб концов лопастей 7 отклоняет потоки кислорода ,и в результате создается дополнительный крутящий момент, заставляющий камеру с патрубками быстрее врапределением кислорода по периметру детали, даже если лопасть уже, в одном месте прогорела. Такой рогообразный сердечник позволяет осуществлять резку патрубка любой длины при его сходе с сердечника. 5 Повышается стойкость инструмента - рого- образного сердечника - за счет малой теплоемкости подводящих трубопроводов, обеспечения их охлаждения потоком воздуха и кислородом. Кроме того, трубопрощаться вокруг своей оси. При вращении ,0 Д подводящий кислород, теплоизолирован

лопасти работают как вентилятор, убыстряя откачку воздуха из зазора между трубопроводом 2 и сердечником 1 и охлаждая сердечник, трубопровод и сами радиально отходящие лопасти. Одновременно кисловоздушным зазором, через который под давлением прокачивается охлаждающий воздух, в результате уменьшается эрозия материала трубопровода кольцевой камеры, патрубков и сердечника при соприкосновении с кислорород, выходящий из крутящихся лопастей, 25 дом, что существенно увеличивает стойкость соприкасаясь с разогретым металлом детали, инструмента, особенно при диаметре сер- режет его. При этом кислород соприкаса-дечника на выходе менее 80 мм.

ется с деталью равномерно по всему ее периметру и отрезает готовую деталь. Неровности отреза детали в нашем случае не превыщают 1 мм при диаметрах лопасти 90-120 мм и толщине стенки 1-2 мм. После отрезки детали прекращается подача кислорода и клапан перекрывает его доступ в камеру.

Предлагаемая конструкция рогообразно- го сердечника повышает качество реза, копределением кислорода по периметру детали, даже если лопасть уже, в одном месте прогорела. Такой рогообразный сердечник позволяет осуществлять резку патрубка любой длины при его сходе с сердечника. Повышается стойкость инструмента - рого- образного сердечника - за счет малой теплоемкости подводящих трубопроводов, обеспечения их охлаждения потоком воздуха и кислородом. Кроме того, трубопро Д подводящий кислород, теплоизолирован

Д подводящий кислород, теплоизолирован

воздушным зазором, через который под давлением прокачивается охлаждающий воздух, в результате уменьшается эрозия материала трубопровода кольцевой камеры, патрубков и сердечника при соприкосновении с кислородом, что существенно увеличивает стойкость инструмента, особенно при диаметре сер- дечника на выходе менее 80 мм.

Вид А

L

ff-ff

(риг.З

Составитель И. Ковригина

Редактор М. ПетроваТехред И. ВересКорректор Е. Рошко

Заказ 4360/9Тираж 783Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4