Способ изготовления из полосы изделий с винтовыми ребрами Советский патент 1992 года по МПК B21D11/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и сварки и может быть использовано для изготовления изделий с винтовыми ребрами.

Известен способ изготовления из полосы изделий с винтовыми ребрами, имеющими V-образное сечение витков, включающий гибку заготовки вдоль продольной оси до наложения одной части изогнутой поверхности на другую, последующую формовку спирали и калибровку ее по шагу

К недостаткам указанного способа относится сложность технологии изготовления и низкая механическая прочность изделий, вследствие большой площади жесткого соединения.

ч

Цель изобретения - упрощение технологии и повышение механической прочности за счет уменьшения площади жесткого соединения витков.

На фиг. 1 показан вариант выполнения из полосы изделий с винтовыми ребрами с наружным жестким соединением; на фиг. 2 - то же, с внутренним жестким соединением; на фиг. 3 - вариант гибки полосы в сплюснутую форму; на фиг 4 - приспособление для

навивки полосы; на фиг. 5 - приспособление для калибровки спиралей по шагу.

Изделие с винтовыми ребрами содержит V-образное сечение витков с гранями 1 и 2 (фиг. 1), сваренными противоположно наклоненными друг к другу, равного шага, внутреннего и наружного диаметра. Шаг калибровки выполняют таким, что при укладке граней 1 и 2 витки прижимаются друг к другу и образуют гофрообразную винтовую поверхность Для улучшения доступа к форми- рованию сварного шва 3, например, электродуговой или контактной сваркой радиусное закругление 4 размещают по внутреннему диаметру.

В случае необходимости получения изделия с внутренним радиусным закруглением 4 (фиг. 2) сварочной шов 3 размещают по внутреннему диаметру. Такое выполнение конструкции позволяет исключить операцию по зачистке острых кромок и наплывов.

Изготовление изделия с винтовыми ребрами осуществляют в следующей последовательности.

Из листового металла получают заготовку в виде полосы 5 (фиг. 3), которую изгибают до сплюснутой формы б путем

XI

ю

XJ

ложения одной части изогнутой поверхности на другую. После этого производят навивку сплюснутой формы 6 полосы виток к витку в винтовую спираль с формированием витков перпендикулярно оси винтовой спирали.

Навивку полосы осуществляют при помощи приспособления (фиг, 4), которое устанавливают на токарный станок. Оно выполнено в виде ступенчатой цилиндрической оправки 7, в которой на большей ступени профрезерован осевой паз 8. В него вставляют изогнутый конец полосы 6 и фиксируют втулкой 9, установленной сверху на этой ступени. На торце оправки выполнен один винтовой виток 10 с шагом, равным толщине полосы 6.

Перпендикулярно оси оправки на суппорте токарного станка установлены обжимной 11 и направляющий 12 (не показаны) ролики, имеющие свободное вращательное движение.

Приспособление работает следующим образом.

Конец полосы 6, изогнутый под углом 90°, вставляют в осевой паз 8 оправки 7 и фиксируют втулкой 9 К полосе подводят обжимной ролик 11 таким образом, чтобы цилиндрическая поверхность меньшей ступени прижимала полосу к торцу оправки, а торцевая поверхность большего диаметра обжимала ее по ребру и образовывала с оправкой калибр, по высоте равный заготовке. Свободный конец полосы изгибают по поверхности обжимного ролика и вставляют его в зазор, образованный меньшим диаметром обжимом 11 и направляющего 12 роликов. После этого включают вращение оправки, во время которого полоса под воздействием обжимного ролика (его торцевой поверхности) навивается на меньшую ступень оправки, а подача ее в зону изгиба осуществляется по ручью, образованному поверхностями обжимного и направляющего роликов. Вращение оправки сблокировано с механизмом подачи, на котором установлен обжимной ролик. Подача определяется максимальной толщиной винтовой полосы по внутреннему диаметру. После полной навивки обжимной ролик отводят и спирали снимают с оправки.

Для получения изделия с наружным жестким соединением (фиг 1) навивку осуществляют с формированием витков с образующей,выполненной в виде радиусного закругления 4, а для получения изделия с внутренним жестким соединением (фиг, 2) навивку осуществляют с формированием витков с образующей, размещенной в местах реза полосы (фиг 4)

После навивки осуществляют калибровку спиралей по шагу с совмещением формообразования граней 1 и 2 (фиг. 5) путем расклинивания изнутри.

Калибровку спиралей осуществляют

при помощи приспособления (фиг, 5).

Полосу 6 с плотно навитыми витками устанавливают отогнутым концом в паз 13 корпуса 14 и зажимают. Далее через отверстие в витках спиралей в шлицевую втулку 15 (не показано) помещают валик 16. К правому концу валика 16 крепят клин 17, а на свободный его конец 18, выступающий из- за клина, надевают трубу 19, которую поджимает пневмоцилиндр 20. При вращении втулки с валиком и клином 17 последний осуществляет разгиб и калибровку спиралей по шагу с одновременной установкой граней 1 и 2 на трубу 19. Труба 19 выполнена

ступенчатой с рабочим 21 и установочным 22 диаметром. Расклинивая грани 1 и 2,клин доходит до торца неподвижного корпуса 14 и острым концом отрезает отогнутый конец спирали, зафиксированный в пазу.

После калибровки спирали вместе с трубой 19 снимают с приспособления и производят сборку (не показано) при помощи жесткого соединения, например, сварки с образованием сварного шва 3 (фиг. 1, 2),

При необходимости перед сборкой может быть произведена разрезка спиралей на необходимую длину.

Пример. Необходимо получить ребристую трубу с внутренним диаметром

мм, наружным диметром мм, толщиной стенки мм, шагом мм.

Изготовление производят из полосовой стали 08 кп ГОСТ 1050-74.

Определяют размер полки грани по

формуле

45

Ь ЗО2+ 102 31,6 мм

Ширину полосы определяют по формуле,

,43S 2-31,6-0,43- 3

61,91-62 мм

Для навивки используют токарно-вин- торезный станок модели 16К20. Навивку производят при частоте вращения шпинделя п 50 мин, продольной подаче мм/об.

Калибровку производят при частоте вращения клина мин-1.

Изобретение значительно снижает себестоимость изготовления изделий с винтовыми ребрами, используя несложное технологическое оборудование.

Формула изобретения

Способ изготовления из полосы изделий с винтовыми ребрами, имеющими V-об- разное сечение витков включающий гибку заготовки вдоль продольной оси до наложения одной части изогнутой поверхности на другую, последующую формовку спирали и калибровку ее по шагу, отличакЗщий- с я тем, что, с целью упрощения технологии

0

и повышения механической прочности за счет уменьшения площади жесткого соединения витков, формовку спирали осуществляют навивкой на оправку виток к витку, располагая витки перпендикулярно оси оправки, а V-образное сечение виткам спирали придают в процессе ее калибровки по шагу путем расклинивания изнутри, после чего производят жесткое соединение витков между собой

Использование- изготовление труб с оребрением, изготовление теплообменников Сущность изобретения: заготовку в виде полосы изгибают вдоль продольной оси до наложения одной части на другую, а затем формуют спираль. Формовку спирали осуществляют навивкой на оправку виток к витку. V-образное сечение виткам спирали придают в процессе ее калибровки по шагу путем расклинивания изнутри. После формировании профиля витков последние жестко соединяют между собой, 5 ил.

фиг. 2

S J f S0

9vt, 4 M ЯЈ tt // &% # 20

фи$3

Фив 5