Рогообразный сердечник для гибки труб в змеевик Советский патент 1980 года по МПК B21D9/12 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к гибке труб протяжкой по рогообразному сердечнику.

Известен рогообразный сердечник для протяжки крутоизогнутых змеевиков, содержаший формообразующую часть, которая расположена под углом к оси хвостовика, равным углу подъема змеевика в плоскости, перпендикулярной вертикальной плоскости сердечника 1.

Недостатком известного рогообразного сердечника является то, что деформирующая часть изогнута в горизонтальной плоскости на угол, равный углу подъема, змеевика в месте, где она имеет наименьшее сечение и является максимально нагруженной, опасной частью сердечника. В связи с этим значительно уменьшается стойкость рогообразных сердечников, в результате чего невозможно получать змеевики с необходимыми геометрическими размерами - происходит утонение или разрыв наружной стенки трубы в начале деформирующей части.

Цель изобретения - повышение стойкости сердечников и улучшение качества змеевиков.

Указанная цель достигается тем, что в известном сердечнике для гибки труб, содержащем хвостовик и деформирующую часть, отогнутую под углом к оси хвостовика, наружная образующая сердечника выпол, нена по кривой линии, состоящей из элементарных участков винтовых линий, шаг которых на каждом из элементарных участков равен шагу змеевика, а радиусы определяются формулой

R.

На фиг. 1 изображена проекция сердечника по винтовым плоскостям, разрез; на фиг. 2 - то же, на плоскость, перпендику15 лярную оси змеевика.

. Серде.чник имеет хвостовик I, деформирующую часть 2, которая состоит из участков а, б, в, г, д, и калибрующий участок 3. Количество участков а, б, в, г, д определяется из условия возможности построе ния и изготовления сердечника. Диаметр трубной заготовки определяется по формуле

J /п сиЩЫг).

dp-VD-S)V(); р,

гдеD -диаметр витка (трубы) змеевика;

S -толщина стенки трубной заготовки} R 3 -5 -радиус змеевика;

De -диамер витка змеевика по середине толщины стенки трубы.

Радиусы винтовых линий (R i, R 3, ..., RR) определяются по формуле

.4-l H-%/HM W V.

где -шаг змеевика;

dt - диаметр исходнГой трубной

заготовки по середине толщины стенки трубы;

D (D + S) -текущий диаметр деформируемой трубной заготовки по середине толщины стенки;

D,

- текущие диаметры сердечника, определяемые по формуле .

2S+(n

D, d.

). где п - порядковый номер участка (а, б, в,... Длины участков (а, б, в,... п) определяются по формуле -р J 9 - .ft « ti-K где D,( - диаметр калибрующего участка; ср - величина угла, изменяющаяся в пределах 25-30°. Для построения проекции сердечника на плоскость, перпендикулярную оси змеевнка, определяют длины проекций участков сердечника по формулам fx xcos участков леформирую,. щей части сердечника; Ец для калибрующего участка; где (ix arctgv---b-. подъема вимтоv - линии на соответствующих участках (а, б, в,... л) сердечника; d arcig-.--- -угол подъема винтовой аТк 2, /линии на калибрующем участке. Для построения другой проекции сердечника определяют высоту подъема винтовой линии на каждом участке: hx- H sindx-

ДЛЯ участков деформирующей части сердечника; для калибрующего участка h X sin oi,(.

По известным данным и графическим путем строят проекции сердечника.

Сердечник работает следующим образом.

При проталкивании трубной заготовки через сердечник происходит ее изгиб в двух взаимоперпендикулярных плоскостях и одновременная раздача (за счет конуса на деформи.рующей части) по диаметру. На калибрующем участке, который имеет постоянный диаметр по всей длине, трубная заготовка приобретает окончательные размеры змеевика (шаг, диаметр змеевика, диаметр витка).

Использование изобретения позволит повысить стойкость рогообразных сердечников, получать змеевики с необходимыми геометрическими .размерами, что дает экономию металла за счет уменьшения его расхода и снижения потерь от брака. Формула изобретения Рогообразный сердечник для гибки труб в змеевик, содержащий хвостовик и деформирующую часть, отогнутую под углом к оси, отличающийся тем, что, с целью повышения качества гибки и стойкости сердечника, его наружная образующая выполнена по кривой, состоящей из участков винтовых-линий, шаг, каждом участке равен шагу которых на радиусы R определены форзмееиика, а мулой «x4|j tt-lf/Hlg-(JFh , где D. - текущий диаметр деформируемой трубной заготовки по середине толщины стенки; dc - диаметр исходной трубной заготовки по середине толщины стенки; t - шаг змеевика; S -толщина стенки трубной заготовки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №264138, кл. 49 h 17/02 (прототип).