Способ изготовления труб с фальцевым швом Советский патент 1987 года по МПК B21D5/06 

Изобретение относится к обработке меаллов, в частности к профилегибочному роизводству для изготовления, например, кормопроводов в машиностроении для животноводства.

Целью изобретения является расширение ехнологических возможностей и повышение качества.

На фиг. 1 изображен нрофиль готовой трубы с фальцевым швом; на фиг. 2 - фаль- цевый шов в масштабе увеличения; на фиг.;3 - исходная штучная полосовая заготовка; на фиг. 4-13 - технологические переходы формирования незамкнутой трубы с недогнутыми отбортовками стыков; на фиг. 14-16 - технологические переходы сценления стыков фальцевого шва; на фиг. 17 и 18 - технологические переходы сишвания и закатки фальцевого шва со схематически изображенной инструментальной оснасткой для их осуш,ествления.

Профиль трубы с фальцевым швом со- стоит из круглой части трубы 1 в диапазоне угла: ао и участков фальцевого шва 2 в диа- ;азфе угла |3о. Участки фальцевого шва 2 состбят из прямолинейных участков стыков (отбортовок) 3 и 4, криволинейных участков стыков 5 и 6 с внутренним радиусом го и сопряженных с ними остальных участков 7 и 8 фальцевого шва 2, сопряженных с круг- 1ОЙ частью трубы 1 радиусами RQ. В I переходе на заготовке 9 процесс фор- мовки начинают с гибки отбортовок 3 и 4 за счет деформации криволинейных участков 5 и 6 по внутреннему радиусу Го и искривления остальной части трубы по радиусу 1 на углы гибки ai и а левой и правой частей трубы.

.;Величина радиуса принимается из условия, что растягивающие напряжения у кро- Цок ite должны превышать предела упругой деформации, и зависит от высоты профиля вятереходе и длины участка плавной дефор- м р ци и.

Во .И переходе продолжают гибку отбор- тцвбк 3 и 4 за счет дальнейшей деформации учястков 5 и 6, исходя из допущения, что сумма длин в развертке участков 3 и 5, а также 4 и 6 принята во всех переходах постоян- Hoiu, а происходит увеличение криволинейных участков 5 и 6 с одновременным уменьше- ние;м отбортовок 3 и 4 до исходных размеров теоретических в развертке готовой трубы (фиг. 2). Одновременно с гибкой отбортовок во 11 переходе остальным участкам 7 и 8 фа;(ьцевого щва 2 придают искривление на угль гибки Y и по радиусу , равному по величине 2-3 радиусам готовой трубы, I ото рое сохраняют до XIII перехода, т. е. вплоть до закатки фальцевого шва 2, а формовку круглой части трубы 1 производят уменьшающим на постоянную величину, обеспечивающую плавность деформаций, например, равную л/ 2, радиусом Rz на углы гибки а2 и a z.

В III переходе продолжают гибку отбор- товки 3 на угол б,- и отбортовки 4 на угол it;,-, сохраняя кривизну участков 7 и 8 радиусом на углы гибки у и у . Одновременно отформовывают в крайних участках круглой

части трубы 1, сопряженных с участками 7 и 8 фальцевого шва 2, участки постоянной кривизны 10 и 11 радиусами, равными радиусу готовой трубы г, на углы гибки -ф и , которые равны 30-50° и сохраняются в процессе гибки до XIII перехода, а среднюю часть 12 круглой части трубы 1 формируют по уменьшаюш,емуся радиусу на углы гибки осз, I, II и III переходы осуществляют парами валков.

В IV переходе сочетанием боковых и навесного неприводных роликов продолжают гибку отбортовки 3 на угол б„ оставляя остальную часть профиля без изменения.

В V переходе валками продолжают гибку отбортовок 3 и 4 по радиусу ло на углы гибки

б, и -фг и средней части 12 по радиусу RB на углы а/ь сохраняя без изменения величины участков 7 и 8 с кривизной и участков 10, II с кривизной г на углы гибки ij; и if . В результате формообразования правая часть профиля становится полузакрытой

формы.

В VI переходе пятой парой валков заканчивают гибку отбортовок 3 и 4 деформиро- ваниек криволинейных участков 5 и 6 по радиус Го на углы гибки б,- 135- 15: , сохраняя величину и форму искривле- нин участков 7, 8, 10 и 11. Одновременно формуют уменьшающимся радиусом Re на углы гибки as средний участок 12.

В VII переходе сочетанием боковых и навесного неприводных роликов на периферийных частях участка 12 переходным радиусом RI отформовывают участки 13 и 14 на углы гибки Р), равные по величине и кривизне, оставляя без изменения кривизны среднюю часть 15 участка 12. В седьмом переходе участки 7 и В фальцевого шва 2, а также участки 10 и 11 приобретают форму стенок будущей эллипсообразной формы, где эти участки и новые участки 13 и 14 в последующих переходах станут недоступны воздействию валков.

В VIII переходе VI парой валков осуществляют дальнейшую формовку участка 15 уменьшающимся радиусом RS на углы гибки ае, оставляя без изменения кривизну и величину остальных участков профиля, который приобретает полузакрытую форму

с равновысотными боковыми стенками 16 и 17.

В IX переходе сочетанием боковых и навесных неприводных роликов в средней части круглой трубы 1 на участке 12 осуществляют гибку радиусом / на угол гибки as, оставляя

без изменения кривизну и величину остальных участков, в результате чего профиль приобретает эллипсообразную форму незамк

нутой трубы с равновысотными боковыми стенками 16 и 17.

В X переходе VII парой валков производят окончательную формовку незамкнутой трубы с недогнутыми отбортовками стыков до эллипсообразной формы с сечением заготовки, имеющим в основании форму готовой трубы по радиусу г на угол гибки 50°, сверху открытый проем 6 (0,8-1)г, равновысотные боковые стенки 16 и 17 которого образованы в нижней части радиусами Rg с углами гибки Р2, в средней части - радиусами R на углы рз, а в верхней части радиусами, равными радиусам готовой трубы г на углы гибки г|з и Ф . равные 30-50°, сопряженными с радиусами Rs в диапазоне углов криволинейных участков 7 и 8 фальцевого шва 2. Полученная форма имеет минимальный, но достаточный проем b для захода верхнего валка в контакт по участку 18 с нижним валков для создания последнего тягового усилия толкания профиля с целью осуществления сцепления недогну- тых стыков и сшивания фальцевого шва 2 трубы. Форма участка 18 удобна для фиксации на оправке, входную часть которой выполняют по внутреннему диаметру готовой детали, а искривленные участки 7 и 8 создают плавную пазуху сопряжения стыков. Небольшая недоформовка стенок по радиусам и R3, равным 1,25-1,5 радиуса готовой трубы, легко доформовывается в процессе, так как волокна металла приобретают податливость в результате повторных формовок уменьщ ающимся радиусом.

В XI переходе первой парой приводных роликов на оправке осуществляют деформированием недоформованных боковых стенок 16 и 17, сведение кромок деформированных участков 5 и 6 до соприкосновения и окончательно доформовывают нижнюю часть трубы по радиусу, равному радиусу готовой трубы г на углы гибки и , среднюю часть формуют уменьшающимися радиусами и , Оставляя без изменения остальные участки 10, 11, 7 и 8. Участки 19 и 20 нижней части обеспечивают в дальнейшем направление движения заготовки профиля 1 вдоль оправки.

В XII переходе второй парой приводных роликов на оправке осуществляют подгибку внутрь средней части стенки 17 на угол гибки Рб радиусом г на 10-15% меньшим радиуса г, оставляя без изменения стенку 16.

В XIII переходе третьей парой приводных роликов на оправке осуществляют подгибку вниз верхней части стенки 16 по радиусу на угол гибки Pi до соприкосновения кромок стыков отбортовок 3 и 4.

В XIV переходе растяжкой на оправке 21 осуществляют сцепление отбортовок 3 и 4 стыков фальцевого шва 2 и калибровку внутренней поверхности по диаметру do, немного меньшего диаметра готовой трубы d, оставляя неоткалиброванной только верхнюю

0

5

0

5

0

0

5

0

5

часть стенки 16 по радиусу Ri на угол гибки р8В XV переходе осуществляют предвал- ковую калибровку трубы по диаметру готовой трубы d с предварительным придавли- ванием фальцевого шва 2 вращающимся роликом, после чего производят окончательную закатку фальцевого шва 2 между вращающимся роликом 22 оправки 21 и верхним валком 23.

Опытное профилирование трубы с фаль- цевым щвом с параметрами мм, о 7 мм, ,5 мм, ,5 мм и толщиной 0,8 мм производили на десятиклетьевом про- филегибочном стане 0,3-2X20-250 со скоростью м/мин из щтучной заготовки щириной мм, нарезанной из металла лист Б-0,8 ГОСТ 19904-74 оцн. БСтЗПС- 1ГОСТ 14918-69, длиной полосы 2000 мм с двумя отверстиями 8 мм для подвеса трубы в кормопроводе.

При этом в I переходе производили гибку отбортовки 3 на угол гибки 6, 11° 15, отбор- товки 4 на угол г|); 18°36 и искривление средней части по мм на углы ai 18°36 и a1 18°45 .

Во II переходе выполняли гибку отбортовок 3 и 4 на углы б,- 48°5 и 4 ; 60°53 ; гибку искривленного участка фальцевого шва осуществляли по радиусу мм на углы гибки Y 6°36 и Y 7°50 , а искривление круглой части по мм на углы гибки а2 24°17 и а2 24°5 .

В III переходе производили гибку отбортовок 3 и 4 на углы гибки б,51°40 ; |}, 98°33 ; формовку крайних участков круглой части трубы выполняли ,7 мм на углы гибки i|5 33°33 , а средней части по радиусу мм на углы гибки аз 26°57 .

В IV переходе осуществляли гибку отбортовки 3 на угол гибки б,91°40 по го 0,4 мм.

В V переходе гибку отбортовок 3 и 4 производили на углы гибки б, 121°12 ; г1), 124°; с ,4 мм.

Формовку средней части трубы осуществляли по радиусу мм на угол гибки а4 37°24 .

В VI переходе заканчивали гибку отбортовок 3 и 4 на угол гибки S,ji, 145° и осуществляли гибку средней части по радиусу мм на угол гибки а5 51°42 .

В VII переходе вспомогательным инструментом отформовывали среднюю часть по радиусу мм на угол гибки и мм на угол гибки .

В VIII переходе среднюю часть выполняли по радиусу мм на угол гибки 53°20.

В IX переходе среднюю часть выполняли по радиусу мм на угол гибки 88°2 .

В X переходе производили окончательную формовку незамкнутой трубы с недогнутыми отбортовками стыков до эллипсообразной формы с сечением заготовки, имеющим в основании форму готовой трубы на угол гибки

, открытый проем мм, а боко вые стенки образованы радиусами мм с углом гибки , в средней части 38 мм с углом гибки |3з 5°54 :, в верхней части по радиусу ,7 мм на углы и ч Яз 60 мм; Г 6°36 и Г 7°50- В XI переходе деформирование недофор- мованных боковых стенок осуа1,естБляли в нижней части по радиусу ,7 м на углы гибки и (|), средней части но радиусу мм на угол р4 5°32 и (): 30 мм на угол |35 36°54 .

В ХП переходе подгибку внутрь ocyuiecTB- ляли радиусом г 2 мм, на угол Рб 87°37 и (р,,60°.

В Xlil переходе нодгибку вниз верхней части стенки выполняли по радиусу мм на угол гибки Pi -- 63°4i: /В XIV переходе растяжкой на опраакч диаметром с/о--49 мм ocyiLi.ecTi«.;i:-;,;iH смеп.ле стыков отбортозок и ка.чиброБку Btiyv- рснней части трубы.

В XV переходе предвалковую аи иброчку ocyni,ecTrsjiH.;iH на оправке по дзишетру ;;--- ,4 мм, что авио лнаме пу готовом Переходы 1. ii, ili, V, VI, VIIJ, X, XI v вьпкмнялись в восвми парах суормующ,/; и а, ко.

Пере.ходы IV, Vli, IX осуществляли сочетанием ( боковь х vi кавеспь:х ро,лмкоь.

11срехо.аы XL XIi., Xiil .лн г:,. i ;; оправке, закрепленной сверху носле VH Uiipi.i валков, с иомондыо приводного нриепособ- /гения, состоящег О из трех нар боковых роликов, установленного в профплегибочнС Г-,; стапе взамен снятой клети с приводом (гг редуктора, ycTai OBJieiiiioi O на месте кривол.а снятой клети и приводного кинематически от стана.

Переходы XIV и XV осу1цеств ,я,:1неь мг, оправке, проходящей сквозь приводное приспособление. Для увеличения тягового усилия на стане были установлены калибрующие IX и X пары валков, через которые проходила оправка с наружным диаметром, paiuiHM 48 мм к с врезаюнцн.ми ро: икауи, контактными через фальцевый нюв с нер;;- ним валком, аналогично Vli паре в XIV переходе. Перед IX и X нарами ва.лков были установлены приводные ролики с горизонтальными осями, контактными с нижними роликами оправки для увеличения тягового усилия и улучшения условий правки.

По,пученные п рофил и характеризуются хорон им внешним видом профиля, равным и плотным фальцевым швом ио всей длине трубы, сохранностью цинкового покрытия, стабильностью геометрических размеров поперечного сечения Ю всей , хороплим качеством поверхности без царапин и зади- ров, отсутствием снятия кромок и других дефектов.

Данный способ изготовления труб с фаль цевым швом но сравнению с базовым способом, за который выбран прототип, позво- л.нет осуществлять хорошее сшивание фаль- цезого шва при профилировании как из штучных нрофи..ей, так и из лен.ты, за счет уменьшения резких деформаций, возможных при нрофилировании из мягкой ленты, за счет создания на переходах образования езамкнутой трубы перед сн.1ивапнем фаль- цевого шва эллипсообразной формы сечения с хорошо подготовленной верхней чаетью стенок с придЕной кривизной фальцевого Н1ва и сонояжепной с ней кривизной крайних участков круглой части трубы, равных радиусу готовой трубы и за счет нридания ниж- ;1ей части сечения формы готовой трубы в основании и равновысотных стенок с ра- л - усами, равными 1,25 --1,5 радиуса готовой трубы. Способ создает условия снш- ;; ;1ия -ia счет осущестц.лс - кя .ecca на iM).aic;iu- AC i : ривод1 ых jjieMeirrax, вместо ексмьзгицих. как у fipOTOTnna.

лро,1е 10го, в даппом способе и процесс :;;.о41и, и:роБа |Ич выно,т -5 егся иг-и 6o,:iee бла- i onuHHTHbix условиях, чем V пр01ч )типа.

пуофгмировать трубы

окрытием и без покры лк)й лекты и из н тучi iv CKTpocBafji-niix и целье iiieTa. U ioeMKHX.

.,nariiii)U. i: ;|(-ль}|ОТ :кут 51с TpvObi изготан- „пишюгся с c;,;iHi.Hi-ioi i i .п и иь) вслед- 1: ;Т)Ие сиецлфихи ,ioi ни их из1Ч5товле|- Я и ОТСУТСТВИЯ аитпкорроз1К)нной стойкости onyrpii труб, в то время как изготовленные и;; ;1ред,:1ОН :е:|ИОмV CHOco6v трубы из оцинкованной стали антикогрозп(л-1ностойкие как С1;аружи, та; и )и и могут иметь тол- liU-iHV стенок ;-; 2 --3 раза аденьплую, если позво,1йюг Yc. K iBiiH ). Замсна элект- росварных труб с отверстиями, но. 1учепными сисрлсчием, д, ;Я высыпания корма в кормо- проводах, па|1ример, ii маи;иностроении для кноотново.тства на ( р1|;п1рованные, позволят ввести бо.лее rifxirpcccHBnyio техноло- ГлЮ. При изготсг;лс)1И;1 атих труб выполняют следуклцис от;ерании: (грезка по д,-1ине на трубоотрезиом станке, торцовка, сверление стуепстий, с}1ятие заус мщев, слож)ый про- :;,есс покраски снаружи.

При ислользованин способа де 1 а.чи изготавливаются ио бо.чее прогрессивной тех.чо- , 1О1 нп: отрезка листовых за1Ч)товок на дисковых ножн -илах, пробивка (отверстий всех сразу в штампе, высокопроизводительное профи.жирование. Эта замена техно, К)гии е ис- иользовапием способа позволяет в 2---3 раза снизить трудоемк-ость изготовления труб кормонрпводов.

Замена электросваршэ1Х труб на более тонкие профилирова)-.ные из оцинкованной стали позволяет сократить металлоемкость, увеличить долгозечност) за счет увеличения аптикоррозионной cToihcoci ii.

Формула изобретения 1. Способ изготовления труб с фальцевым швом путем последовательной гибки по переходам в валках профилегибочного станка, при котором осуществляют гибку отбортовок стыков фальцевого шва и формирование круглой части трубы с уменьшаюшимся радиусом до образования незамкнутой трубы эллипсной формы с недогнутыми отбортов- ками стыков у кромок, после чего производят сцепление недогнутых стыков и сшивание фальцевого шва, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества, одновременно с гибкой отбортовок и круглой части трубы на первых переходах осуществляют гибку по радиусу участков фальцевого шва, прилегающих к крайним участкам круглой

части трубы, а эти крайние участки изгибают в пределах угла гибки 30-50° по радиусу готовой трубы и оставляют их без изменения до получения незамкнутой трубы эллипсной формы, при этом эллипсную форму образуют с равновысотными боковыми стенками.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что гибку участков фальцевого шва, прилегающих к крайним участкам круглой части трубы, осуществляют по радиусу, равному 2-3 радиусам готовой трубы.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что эллипсная форма сечения заготовки имеет в основании форму готовой трубы в пределах угла гибки 30-50°, а ее равновысот- ные боковые стенки в нижней и средней частях образованы радиусами, равными 1,25-1,5 радиуса готовой трубы.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к профиле- гибочному производству для изготовления труб с фальцевым швом. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение качества. Это достигается путем образования трубы эллипс- ной формы с равновысотными стенками и недогнутыми отбортовками стыков фальце- вого шва. При этом искривляют сопряженные со стыками участки фальцевого шва по радиусу, равном 2-3 радиусам готовой трубы, крайние участки круглой части трубы изгибают в пределах угла гибки 30-50° по радиусу готовой трубы. Равновысотные стенки выполнены с радиусами, равными 1,25-1,5 радиуса готовой трубы. Подготовленная форма обеспечивает надежное сшивание фальцевого шва при профилировании из штучных заготовок и создает лучшие условия сшивания за счет осуществления процесса окончательной закатки фальцевого шва на вращающихся элементах. 2 з. п. ф-лы 18 ил. i

CL

8 J

фие.1

(fus.Z

I

Ж

Ж

N

Г

12

сриг.8

Vi

Si

ИГ

сриг.11

Ж i

IL

фиг. 12

Л

cpue.13

(f

32Г

qjus-IS

8

фиг. 17

фие.18

Составитель E. Чистякова

Редактор Н. ГорватТехред И. ВересКорректор Г. Решетник

Заказ 1244/9Тираж 733Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ,i. Проектная, 4