RU2122912C1 - Tube end expanding method - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely, forming parts of tubular blanks, possibly in aircraft manufacture, ship building and allied industry branches. SUBSTANCE: method comprises steps of placing inside tubular blank before its contact with punch additional tubular blank with outer diameter equal to inner diameter of main tubular blank and made of metal providing small friction factor. EFFECT: enhanced quality of tube expanded portions, increased shaping degree. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповке деталей из трубных заготовок, и может быть использовано в авиационной, судостроительной и смежных с ними отраслях промышленности. The invention relates to the processing of metals by pressure, namely, the stamping of parts from pipe blanks, and can be used in aviation, shipbuilding and related industries.

Известен способ раздачи концов труб, являющийся по мнению экспертизы ближайшим аналогом, заключающийся в наталкивании трубной заготовки на пуансон (SU 810343, Московский авиационный технологический институт, 07.03.81, кл. B 21 D 41/02). Недостатки этого способа следующие. При деформировании высокопрочных сплавов с большими коэффициентами трения, например, коррозионно-стойких сталей, между поверхностью заготовки и пуансоном действуют значительные силы трения, что приводит к увеличению усилия деформирования, а следовательно, возрастает вероятность потери устойчивости заготовки в зоне передачи усилия (Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. - М.: Машиностроение, 1977, с. 267). Кроме того, имеет место повышенный износ инструмента и налипание металла заготовки на его поверхность с последующим образованием продольных царапин на детали. A known method of distributing pipe ends, which, in the opinion of experts, is the closest analogue, which consists in pushing a pipe billet onto a punch (SU 810343, Moscow Aviation Technological Institute, 03.03.81, class B 21 D 41/02). The disadvantages of this method are as follows. When deformation of high-strength alloys with high friction coefficients, for example, corrosion-resistant steels, significant friction forces act between the surface of the workpiece and the punch, which leads to an increase in the deformation force, and therefore, the likelihood of losing stability of the workpiece in the force transfer zone increases (Popov E.A. Fundamentals of the theory of sheet stamping. - M.: Mechanical Engineering, 1977, S. 267). In addition, there is increased tool wear and sticking of the workpiece metal to its surface, followed by the formation of longitudinal scratches on the part.

Целью изобретения является повышение степени формоизменения при раздаче трубных заготовок и увеличение ресурса работы инструмента за счет уменьшения сил трения между заготовкой и пуансоном, а также повышение качества деталей за счет исключения контакта их с поверхностью пуансона. The aim of the invention is to increase the degree of shaping during the distribution of pipe billets and to increase the service life of the tool by reducing the friction forces between the workpiece and the punch, as well as improving the quality of parts by eliminating their contact with the surface of the punch.

Для достижения указанной цели внутри трубной заготовки, перед наталкиванием ее на пуансон, устанавливают дополнительную трубную заготовку с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру основной трубной заготовки, из металла, обеспечивающего малый коэффициент трения с поверхностью пуансона. Например, при раздаче труб из коррозионно-стойкой стали в качестве дополнительной трубной заготовки целесообразно использовать трубу из алюминиевого сплава, имеющую меньший коэффициент трения. To achieve this goal, inside the tube billet, before pushing it onto the punch, an additional tube billet is installed with an outer diameter equal to the inner diameter of the main tube billet, made of metal, providing a low coefficient of friction with the surface of the punch. For example, when distributing pipes made of corrosion-resistant steel, it is advisable to use an aluminum alloy pipe having a lower coefficient of friction as an additional tube billet.

Так как коэффициент трения между дополнительной трубной заготовкой и пуансоном становится меньше, то уменьшается и усилие деформирования, а значит, снижается вероятность потери устойчивости в зоне передачи усилия и повышается предельно допустимая степень формоизменения. Вследствие уменьшения контактного трения увеличивается ресурс работы штамповой оснастки. Основная заготовка непосредственно с инструментом не контактирует, что исключает налипание металла на поверхность пуансона и образование продольных царапин и других дефектов на внутренней поверхности детали. Since the friction coefficient between the additional tube billet and the punch becomes smaller, the deformation force also decreases, which means that the likelihood of loss of stability in the transmission zone of the force decreases and the maximum permissible degree of shaping increases. Due to the reduction of contact friction, the life of the die tooling increases. The main workpiece does not directly contact the tool, which eliminates the buildup of metal on the surface of the punch and the formation of longitudinal scratches and other defects on the inner surface of the part.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена установка для реализации данного способа, содержащая жестко закрепленную штангу 1, основную 2 и дополнительную 3 трубные заготовки, расположенные соосно штанге, траверсу 4, выполненную с возможностью перемещения, пуансон 5, установленный на свободном конце штанги. The invention is illustrated by the drawing, which shows the installation for implementing this method, containing a rigidly mounted rod 1, the main 2 and an additional 3 tube blanks located coaxially to the rod, the crosshead 4, made with the possibility of movement, the punch 5 mounted on the free end of the rod.

Предлагаемый способ раздачи концов труб реализуют следующим образом. The proposed method of distributing pipe ends is implemented as follows.

Внутри трубной заготовки 2 устанавливают дополнительную трубную заготовку 3, выполненную из металла, обеспечивающего малый коэффициент трения с поверхностью пуансона. Трубные заготовки 2 и 3 устанавливают соосно на жестко закрепленной штанге 1, затем на свободном конце штанги 1 закрепляют пуансон 5 и с помощью выполненной с возможностью перемещения траверсы 4 наталкивают обе заготовки на пуансон. Происходит раздача концов трубных заготовок. При этом степень формоизменения увеличивается из-за уменьшения вероятности гофрообразования, износ пуансона уменьшается вследствие уменьшения сил контактного трения, а качество внутренней поверхности детали улучшается, так как отсутствует ее контакт с поверхностью пуансона. После деформирования заготовок дополнительная заготовка удаляется из основной трубной заготовки. Inside the tube billet 2, an additional tube billet 3 is installed, made of metal, which provides a low coefficient of friction with the surface of the punch. Pipe blanks 2 and 3 are mounted coaxially on a rigidly fixed rod 1, then a punch 5 is fixed on the free end of the rod 1 and, using the movable crosshead 4, push both blanks onto the punch. The ends of the tube blanks are distributed. In this case, the degree of shaping increases due to a decrease in the probability of corrugation, the wear of the punch decreases due to a decrease in contact friction forces, and the quality of the inner surface of the part improves, since there is no contact with the surface of the punch. After deformation of the workpieces, the additional workpiece is removed from the main pipe workpiece.

Предложенный способ был опробован при раздаче трубы, с внутренним диаметром 32 мм, с толщиной стенки 1 мм, выполненной из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т. В качестве дополнительной заготовки использовалась труба из АМг-2М с внутренним диаметром 30 мм и толщиной стенки 1 мм. В результате реализации данного процесса степень формоизменения увеличилась на 12%, внутренняя поверхность основной трубы гладкая, на ней отсутствуют царапины и риски. The proposed method was tested during the distribution of the pipe, with an inner diameter of 32 mm, with a wall thickness of 1 mm, made of stainless steel 12X18H10T. An AMg-2M pipe with an internal diameter of 30 mm and a wall thickness of 1 mm was used as an additional blank. As a result of the implementation of this process, the degree of shaping increased by 12%, the inner surface of the main pipe is smooth, there are no scratches and risks on it.

Claims (1)

Способ раздачи концов труб, включающий наталкивание трубной заготовки на пуансон, отличающийся тем, что внутри трубной заготовки перед наталкиванием ее на пуансон устанавливают дополнительную трубную заготовку с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру основной трубной заготовки, и из металла, обеспечивающего малый коэффициент трения. A method for distributing pipe ends, including pushing a tube billet onto a punch, characterized in that an additional tube billet with an outer diameter equal to the inner diameter of the main tube billet and made of metal providing a low coefficient of friction is installed inside the tube billet before pushing it onto the punch.