Рогообразный сердечник Советский патент 1981 года по МПК B21D9/12 

(54) РОГООБРАЗНЫЙ СЕРДЕЧНИК

1

Изобретение относится к машинострое нию, а именно к производству крутоизогнутых отводов из трубных заготовок нержавеющих и жаропрочных марок сталей, применяемых в качестве деталей трубопроводов и аппаратов химического, энергетического и других производств.

Известен рогообразный сердечник для изготовления крутоизогнутых отводов, содержащий формообразующий участок и внутреннюю продольную полость для подачи жидкости 1.

Недостаточная жесткость известного сердечника обусловлена, во-первых, высокими напряжениями, возникающими в формоизменяющей части сердечника, во-вторых, из-за снижения прочности металла сердечника при рабочих температурах (1000- 1150°С). Подача жидкости во внутреннюю полость сердечника оказывается малоэффективной при изготовлении жаропрочных или толстостенных отводов по следующим причинам. При проталкивании трубных заготовок в этом сердечнике возникают растягивающие напряжения, на которые на формоизменяющем участке накладываются дополнительные напряжения, вызванные

моментом сил, разгибающих сердечник. При этом наиболее опасное место - поверхностный слой, расположенный со стороны больщей кривизны формоизменяющей части сердечника. Поэтому охлаждение сердечника в центральной осевой части, где напряжения не достигают максимальной величины, малоэффективно.

Известен рогообразный сердечник для изготовления крутоизогнутых отводов, содержащий формообразующий участок и внутреннюю продольную полость для подачи жидкости, выполненную эксцентрично в направлении большей кривизны сердечника. В данном сердечнике решена задача повышения жесткости сердечника 2.

Недостатком его является то, что в нем не определена величина эксцентриситета, что может вызвать значительный перепад температур различных мест на поверхности сердечника. Однако из условий работы необходимо, чтобы разность температур различных .мест на поверхности сердечника не превышала 100°С. Большая разность вызывает образование гофр и других дефектов отводов из-за неравномерного охлаждения трубной заготовки, проходящей по сердечнику. Цель изобретения - повышение качества изготавливаемых отводов. Для достижения указанной цели в рогообразном сердечнике для изготовления крутоизогнутых отводов, содержащем формообразующий участок и внутреннюю продольную полость для подачи жидкости, выполненную эксцентрично в направлении большей кривизны сердечника, величина эксцентриситета Е равна Е (0,1-0,2) г, а,г Го + ms, где Га - радиус сердечника в начале формообразующего участка; гп - коэффициент конусности сердечника; S - длина по оси сердечника от начала формообразующего участка до соответствующего сечения. На фиг. 1 изображен предлагаемый сердечник с условными изображениями напряжений в продольном и поперечных сечениях прямолинейного (А и Б) и формоизменяющего (В, Г, Д) участков сердечника, общий вид; на фиг. 2 - сердечник (разрез), общий вид. Экспериментально установлено, что уменьшение Е на 0,1 г снижает положительный эффект, так как при этом охлаждение наиболее напряженного поверхностного слоя относительно других не превышает 30-50°С, что не дает большего выигрыща в прочности стали. Так упомянутая сталь ИЛС-2 при 1000°С имеет кратковременную прочность 14 кг/мм2, а при 970°С - 16,5 кг/мм2. Увеличение Е свыше 0,2г приводит к относительному переохлаждению поверхности более 100°С, что вызывает упомянутые технологические дефекты продукции. Таким образом, смещение оси охлаждающего отверстия относительно оси сердечника, равно (0,1 -0,2) г, взято из условия сохранения разности температур разных поверхностей формоизменяющей части сердечника в пределах 50-100°С, в связи с чем и повышается его стойкость. Пример. Промышленный сердечник имеет следующие параметры: D 122: Ri 240, Rs 310, do 82, d, 95, Аг 107, dj 117, m 0,15. Ось охлаждающего отверстия относительно центровой оси сердечника определяется ЕС 4 - 8 мм в начале формоизменяющего участка, а EI 4,7 - 9,8; Ег 5,3- 10,6 и Ез 5,85-11,7 соответственно в сечениях di, d2, da равно. Охлаждение опасного слоя формообразующей части этого сердечника в среднем на 80-90°С от 1000°С обеспечивает увеличение прочности стали ИЖС-2 на 21 /о, что увеличивает стойкость сердечника в 2-3 раза. С учетом стоимости сплава эффект повыщения стойкости по одному типоразмеру сердечника составляет 750-1500 руб./шт. Формула изобретения Рогообразный сердечник для изготовления крутоизогнутых отводов, содержащий формообразующий участок и внутреннюю продольную полость для подачи жидкости, выполненную эксцентрично в направлении большей кривизны сердечника, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества изготавливаемых отводов, величина эксцентриситета Е равна Е (0,1 - 0,2) г, аг Го + ms, где Го - радиус сердечника в начале формообразующего участка; m - коэффициент конусности сердечника;S - длина по оси сердечника от начала формообразующего участка до соответствующего сечения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1.Авторское свидетельство СССР № 584931, кл. В 21 D 9/12, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 564906, кл. В 21 D 9/12, 1974.