RU2340422C2 - Method of final molding of large diameter pipes of u-shaped billet and device for its realisation - Google Patents
Method of final molding of large diameter pipes of u-shaped billet and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340422C2 RU2340422C2 RU2006135909/02A RU2006135909A RU2340422C2 RU 2340422 C2 RU2340422 C2 RU 2340422C2 RU 2006135909/02 A RU2006135909/02 A RU 2006135909/02A RU 2006135909 A RU2006135909 A RU 2006135909A RU 2340422 C2 RU2340422 C2 RU 2340422C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- segments
- inserts
- shaped workpiece
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении длинномерных труб большого диаметра.The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of long pipes of large diameter.
Известен способ формовки труб из листовой заготовки, включающий формовку листовой заготовки на формующей оправке, при котором листовую заготовку размещают между прижимным элементом и формующей оправкой, зажимают ее кромку прижимом, осуществляют формовку листовой заготовки обкаткой подвижным элементом по цилиндрической поверхности формующей оправки, установленной на оси с возможностью ее поворота и останова в процессе обкатки, при этом в качестве подвижного элемента используют два прижимных ролика с поворотными рычагами, листовую заготовку размещают между одним из прижимных роликов и формующей оправкой, прижимают кромку к оправке, производят натяжение листа обкаткой прижимным роликом на 45°, затем поворачивают формующую оправку на 135°, стопорят ее и производят натяжение листа вторым роликом, повторяя циклы обкатки до полной формовки листовой заготовки, затем снимают оправку вместе с цилиндрической обечайкой и снимают цилиндрическую обечайку с формующей оправки (см. патент РФ № 2144443, 7 B21D 5/10 «Способ формовки листовой заготовки для изготовления сварных тонкостенных труб малой серии и устройство для его осуществления», опубликованный 20.01.2000 г.).A known method of forming pipes from a sheet stock, including forming a sheet stock on a forming mandrel, wherein the sheet stock is placed between the pressing element and the forming mandrel, clamping its edge with a clamp, forming the sheet stock by rolling the movable element along the cylindrical surface of the forming mandrel mounted on the c axis the possibility of turning and stopping it during the running-in process, in this case two pressure rollers with pivoting levers are used as a movable element, a sheet for the preparation is placed between one of the pinch rollers and the forming mandrel, the edge is pressed against the mandrel, the sheet is tensioned by rolling the pressure roller by 45 °, then the forming mandrel is turned 135 °, it is locked and the sheet is tensioned by the second roller, repeating the rolling cycles until the sheet is completely formed blanks, then remove the mandrel along with the cylindrical shell and remove the cylindrical shell from the forming mandrel (see RF patent No. 2144443, 7 B21D 5/10 "Method for forming a sheet blank for the manufacture of welded thin-walled K small series and device for its realization ", published 20.01.2000, the).
Недостатком известного способа является то, что он не может быть использован для изготовления труб большого диаметра. Кроме того, в связи с большим объемом ручных работ способ имеет низкую производительность и может применяться только для формовки тонкостенных труб.The disadvantage of this method is that it cannot be used for the manufacture of pipes of large diameter. In addition, due to the large amount of manual work, the method has low productivity and can only be used for forming thin-walled pipes.
Известен способ формовки длинномерных трубчатых заготовок из листовой заготовки на валковой гибочной машине, включающий установку листовой заготовки между нижним опорным и верхним рабочим валками, поочередную гибку одной и другой стороны листовой заготовки при ее перемещении под действием вращающихся валков путем обкатки соответственно передним или задним роликами, установленных с возможностью подъема и вращения, упор кромок трубчатой заготовки в фиксирующие канавки, удерживающие отформованную обечайку при снятии ее с валковой гибочной машины (см. патент РФ № 2152836, 7 B21D 5/10 «Валковая гибочная машина», опубликованный 20.07.2000 г.).A known method of forming long tubular billets from a sheet billet on a roll bending machine, including installing a sheet billet between the lower support and upper work rolls, alternately bending one and the other side of the sheet billet when moving it under the action of rotating rolls by rolling respectively the front or rear rollers installed with the possibility of lifting and rotation, the emphasis of the edges of the tubular workpiece in the locking grooves holding the molded shell when removing it from the roll bend full-time machine (see RF patent No. 2152836, 7 B21D 5/10 "Roll bending machine", published on July 20, 2000).
Известный способ позволяет автоматизировать процесс формовки длинномерных трубчатых заготовок, а следовательно, обеспечивает более высокую производительность, однако он предназначен для формовки тонкостенных трубчатых заготовок малого диаметра.The known method allows you to automate the process of forming long tubular workpieces, and therefore provides higher productivity, however, it is intended for forming thin-walled tubular workpieces of small diameter.
Известны способы формовки труб большого диаметра и больших толщин (см. рекламный проспект SMS MEER "Machines and Plants for the Manufacture of Welded Large-Diameter Pipes", Metallurgy Tube Copper Plants, 01.01.98., с.20-22). Способ валковой формовки труб большого диаметра обеспечивает высокую производительность, однако он может применяться для изготовления труб с толщиной стенки до 30 мм. Способ пошаговой формовки труб большого диаметра, где на каждый ход пуансона происходит перемещение заготовки, позволяет изготавливать трубы с толщиной стенки до 65 мм, однако он имеет производительность в десять раз меньше, чем предыдущий аналог.Known methods of forming pipes of large diameter and large thicknesses (see SMS MEER brochure "Machines and Plants for the Manufacture of Welded Large-Diameter Pipes", Metallurgy Tube Copper Plants, 01.01.98., P.20-22). The method of roll forming large diameter pipes provides high productivity, however, it can be used for the manufacture of pipes with wall thicknesses up to 30 mm. The method of step-by-step forming of large-diameter pipes, where the workpiece is moved for each stroke of the punch, makes it possible to produce pipes with a wall thickness of up to 65 mm, but it has a productivity ten times less than the previous analogue.
Наиболее близким по технической сущности является способ формовки труб большого диаметра, включающий последовательно выполняемые предварительную «U»-формовку и окончательную формовку на прессе путем придания U-образной заготовке цилиндрической формы за один ход пресса при помощи штампового инструмента, выполненного из двух штамподержателей с набором вкладышей, которые при сопряжении образуют цилиндрическую формообразующую поверхность (см. В.Я.Осадчий, А.С.Вавилин и др. Технология и оборудование трубного производства, Москва, «Интермет инжиниринг», 2001 г. «Технологическая схема производства труб большого диаметра из одного листа с формовкой на прессах (UOE)», рис.11.4, с.416, а также вышеуказанный рекламный проспект SMS MEER, с.16-18).The closest in technical essence is the method of forming large-diameter pipes, including sequentially performed preliminary "U" -forming and final molding on the press by giving the U-shaped workpiece a cylindrical shape in one stroke of the press using a punch tool made of two die holders with a set of inserts which, when mated, form a cylindrical forming surface (see V.Ya. Osadchiy, A.S. Vavilin et al. Technology and equipment for pipe production, Moscow, Interm m Engineering ", 2001 g." Technological pipe production scheme of a large diameter sheet molding presses (UOE) », ris.11.4, s.416 and said handout SMS MEER, s.16-18).
Недостатком известного способа является то, что при формовании труб большого диаметра, особенно со значительной толщиной стенки, после формовки труба не обладает устойчивой цилиндрической формой, связанной с ее пружинением, что вызывает расхождение кромок и их смещение, а следовательно, неравномерный зазор по длине трубы, что недопустимо при сварке труб. Поэтому трубы с указанным дефектом необходимо подвергать калибровке, что является трудоемкой операцией.The disadvantage of this method is that when forming pipes of large diameter, especially with a significant wall thickness, after molding, the pipe does not have a stable cylindrical shape associated with its springing, which causes the edges to diverge and move, and therefore there is an uneven gap along the length of the pipe, which is unacceptable when welding pipes. Therefore, pipes with the specified defect must be calibrated, which is a time-consuming operation.
Указанный дефект вызван скачкообразным переходом области максимальных напряжений (пластический шарнир) изгиба стенок трубной заготовки при прессовании от точек «а» в плоскости разъема вкладышей (фиг.1 - II, к точкам «в», расположенным около отогнутых кромок U-образной заготовки (фиг.1 - III, то есть от момента соприкосновения боковых стенок U-образной заготовки с нижними вкладышами до соприкосновения их с верхними вкладышами штампового инструмента. В результате этого и при отсутствии сопротивления деформации с внутренней стороны U-образной заготовки металл между точками «а» и «в» не достигает предела текучести. В связи с тем что в точках пластического шарнира «а» по длине трубы наблюдается потеря устойчивости и происходит некоторое отклонение концов U-образной заготовки к центру, еще более снижается эффект воздействия усилия штампового инструмента, прилагаемого к этому участку.The specified defect is caused by a jumplike transition of the region of maximum stresses (plastic hinge) of the bending of the walls of the tubular billet during pressing from points “a” in the plane of the insert liners (FIGS. 1 - II, to points “b” located near the bent edges of the U-shaped workpiece .1 - III, that is, from the moment of contact of the side walls of the U-shaped workpiece with the lower liners to their contact with the upper liners of the punching tool, and as a result, in the absence of deformation resistance from the inside of the U-shaped the metal between the points “a” and “b” does not reach the yield strength. Due to the fact that at the points of the plastic hinge “a” along the length of the pipe there is a loss of stability and some deviation of the ends of the U-shaped workpiece to the center occurs, the effect is even more the impact of the force of the punching tool applied to this section.
В процессе обжатия (фиг.1 - IV), когда U-образная заготовка принимает цилиндрическую форму, металл на участке «а»-«в» «охлопывается», занимая положение по дуге окружности, а после снятия давления восстанавливает первоначальную форму, вызывая пружинение трубы.In the process of compression (figure 1 - IV), when the U-shaped workpiece takes a cylindrical shape, the metal in the section "a" - "b" "cools", occupying a position along an arc of a circle, and after relieving the pressure restores the original shape, causing a spring pipes.
Для получения после формовки устойчивой формы трубы при одинаковом зазоре между кромками по всей длине, что наиболее проблематично при больших толщинах стенки трубы, необходимо прикладывать высокое давление обжатия в конце цикла, которое могло бы обеспечить по всему периметру трубы достижение материалом предела текучести. Однако увеличение толщины стенки трубы требует в прогрессивной зависимости увеличения мощности и массы прессового оборудования, что делает его сложным и дорогостоящим.To obtain a stable pipe shape after molding with the same gap between the edges along the entire length, which is most problematic for large pipe wall thicknesses, it is necessary to apply a high compression pressure at the end of the cycle, which could ensure that the material reaches the yield point along the entire perimeter of the pipe. However, increasing the wall thickness of the pipe requires a progressive increase in the power and mass of the press equipment, which makes it difficult and expensive.
В связи с расширением нефтегазодобывающего производства значительно возросла потребность в высокопрочных толстостенных (65-80 мм) трубах, поэтому стала актуальной задача получения качественных толстостенных труб большого диаметра при снижении затрат на их изготовление.Due to the expansion of oil and gas production, the need for high-strength thick-walled (65-80 mm) pipes has increased significantly, so the task of obtaining high-quality thick-walled large-diameter pipes with a reduction in the cost of their manufacture has become urgent.
Технический результат заявляемого изобретения предусматривает повышение качества труб и снижение затрат на их изготовление.The technical result of the claimed invention provides for improving the quality of pipes and reducing the cost of their manufacture.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе окончательной формовки труб большого диаметра из U-образной заготовки, включающем формовку на прессе путем придания U-образной заготовке цилиндрической формы за один ход пресса при помощи штампового инструмента в виде верхнего и нижнего штамподержателей с вкладышами, образующими при сопряжении цилиндрическую формообразующую поверхность, согласно изобретению используют оправку, выполненную в виде штанги и симметрично расположенных относительно ее сегментов, при этом сегменты располагают выше плоскости разъема вкладышей на расстоянии 0,2-0,3 внутреннего радиуса трубы, выбранном из условия предотвращения потери устойчивости металла в местах касания U-образной заготовки нижних вкладышей по плоскости их разъема, устанавливают оправку в U-образную заготовку вертикально ее оси, придание U-образной заготовке цилиндрической формы осуществляют ее гибкой в процессе опускания верхнего штамподержателя с вкладышами и одновременного раздвижения сегментов оправки до полного обжатия трубы.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of final forming large diameter pipes from a U-shaped workpiece, which includes forming on a press by giving the U-shaped workpiece a cylindrical shape in one stroke of the press using a stamping tool in the form of upper and lower die holders with inserts forming when mating a cylindrical forming surface, according to the invention, a mandrel is used, made in the form of a rod and symmetrically located relative to its segments, while The tapes are placed above the insert plane of the liners at a distance of 0.2-0.3 of the inner radius of the pipe, selected from the condition of preventing the loss of stability of the metal at the points of contact of the U-shaped workpiece of the lower liners along the plane of their connector; Giving a U-shaped workpiece a cylindrical shape is carried out by its flexible during lowering of the upper die holder with inserts and simultaneous extension of the mandrel segments until the tube is completely crimped.
Введение в U-образную заготовку оправки, выполненной в виде симметрично расположенных относительно вертикальной оси сегментов, установленных с возможностью их раздвижения в горизонтальном направлении, позволяет создать усилие сопротивления на вертикальном участке U-образной заготовки и производить гибку на оправке участка, расположенного выше плоскости разъема вкладышей, что исключает скачкообразный переход областей максимальных напряжений и обеспечивает достижение металлом на этом участке предела текучести. Это позволяет обеспечить при обжатии трубы достижение металлом предела текучести по всему периметру трубы, а следовательно, повысить качество труб путем исключения участков пружинения.Introduction to the U-shaped workpiece mandrel, made in the form of segments symmetrically arranged relative to the vertical axis, mounted with the possibility of their separation in the horizontal direction, allows you to create a resistance force on the vertical section of the U-shaped workpiece and bend on the mandrel of the section located above the plane of the liner , which excludes an abrupt transition of the regions of maximum stresses and ensures that the metal reaches the yield point in this section. This makes it possible to ensure that the metal reaches the yield point along the entire perimeter of the pipe during compression of the pipe, and therefore, improve the quality of the pipes by eliminating spring sections.
Расположение сегментов оправки на расстоянии 0,2-0,3 внутреннего радиуса трубы выше плоскости разъема вкладышей позволяет предотвратить потерю устойчивости металла в точке «пластического шарнира» и исключить отклонение вертикальных стенок внутрь трубы, что создает при сближении вкладышей практически равномерное по всему периметру трубы максимальное напряжение, равное пределу текучести. В этом случае труба после обжатия сохраняет свою форму и равномерный прямолинейный зазор по всей ее длине. Расположение вершины сегментов ниже указанных пределов не позволяет достичь указанного эффекта, а расположение выше - будет препятствовать сближению кромок при окончательной формовке.The location of the mandrel segments at a distance of 0.2-0.3 of the inner radius of the pipe above the plane of the liner connector prevents the loss of metal stability at the point of the “plastic hinge” and eliminates the deviation of the vertical walls inside the pipe, which creates a uniform maximum along the entire perimeter of the pipe when the liners approach each other stress equal to yield strength. In this case, the pipe after compression retains its shape and uniform rectilinear gap along its entire length. The location of the top of the segments below the specified limits does not allow to achieve the specified effect, and the location above will prevent the edges from converging during the final molding.
Совокупность существенных признаков заявляемого способа позволяет с высокой производительностью получить качественно отформованные толстостенные (65-80 мм) трубы на доступном отечественном оборудовании без применения дополнительной калибровки перед сваркой, что снижает стоимость их изготовления.The set of essential features of the proposed method allows to obtain high-quality molded thick-walled (65-80 mm) pipes with available domestic equipment without the use of additional calibration before welding, which reduces the cost of their manufacture.
Известно устройство формовки листовой заготовки для изготовления сварных тонкостенных труб малой серии (см. патент РФ № 2144443, 7 B21D 5/10, опубликованный 20.01.2000 г.), содержащее съемную формующую оправку с цилиндрической поверхностью, установленный с возможностью скольжения по ней подвижной элемент с приводом и прижим, при этом подвижной элемент выполнен в виде двух прижимных роликов, каждый из которых установлен с возможностью вращения вокруг своей собственной оси, скольжения по цилиндрической поверхности формующей оправки и перемещения по направлению радиуса формующей оправки, а привод выполнен в виде двух рычагов, на каждом из которых установлена опора с винтовой парой и защелка, а также двух зубчатых секторов для фиксации по ним защелок рычагов привода.A device is known for forming a sheet blank for the manufacture of welded thin-walled pipes of a small series (see RF patent No. 2144443, 7 B21D 5/10, published on January 20, 2000) containing a removable forming mandrel with a cylindrical surface mounted with the possibility of sliding a movable element on it with a drive and a clamp, while the movable element is made in the form of two clamping rollers, each of which is mounted with the possibility of rotation around its own axis, sliding on the cylindrical surface of the forming mandrel and moving along n the radius of the forming mandrel, and the drive is made in the form of two levers, each of which has a support with a screw pair and a latch, as well as two gear sectors for fixing the latches of the drive levers along them.
Недостатком известного устройства является большой объем ручных работ при его использовании, что снижает производительность и не позволяет организовать поточное производство. Кроме того, оно не может обеспечить больших усилий прессования, что не позволяет производить формовку труб больших диаметров и толщин.A disadvantage of the known device is the large amount of manual work when using it, which reduces productivity and does not allow to organize in-line production. In addition, it cannot provide large pressing forces, which does not allow forming pipes of large diameters and thicknesses.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для формовки труб большого диаметра, выполненное в виде двух симметрично установленных штамподержателей и размещенного в контакте с ними по опорным поверхностям набора вкладышей, установленных с возможностью сопряжения с образованием внутренней формообразующей поверхности (см. рекламный проспект SMS MEER "Machines and Plants for the Manufacture of Welded Large-Diameter Pipes", Metallurgy Tube Copper Plants, c.5, опубликованный 01.01.98 год, а также см. Я.С.Финкельштейн, «Штамповый инструмент для окончательной формовки трубной заготовки». Справочник по прокатному производству, Москва, «Металлургия», с.230, 350, 1975 г.).The closest in technical essence is a device for forming large-diameter pipes, made in the form of two symmetrically mounted die holders and placed in contact with them on the supporting surfaces of a set of inserts installed with the possibility of pairing with the formation of the inner forming surface (see SMS MEER brochure Machines and Plants for the Manufacture of Welded Large-Diameter Pipes ", Metallurgy Tube Copper Plants, c.5, published 01/01/98, and also see J.S. Finkelshtein," Punching tool for final tube forming otovki. "Handbook for rolling production, Moscow," Metallurgy ", p.230, 350, 1975).
Известное устройство может обеспечивать высокое качество толстостенных формованных труб большого диаметра только на сверхмощном оборудовании, которое позволяет создать высокое давление для достижения металлом в процессе обжатия предела текучести по всему периметру трубы. Однако такое оборудование является металлоемким, дорогостоящим и сложным в изготовлении.The known device can provide high quality thick-walled molded pipes of large diameter only on heavy-duty equipment, which allows you to create high pressure to achieve metal in the process of compression of the yield strength along the entire perimeter of the pipe. However, such equipment is metal-intensive, expensive and difficult to manufacture.
Технический результат заявляемого устройства для формовки труб большого диаметра предусматривает снижение затрат на их изготовление в широком диапазоне толщин стенок, повышение их качества при изготовлении на доступном отечественном прессовом оборудовании.The technical result of the inventive device for forming large diameter pipes involves reducing the cost of their manufacture in a wide range of wall thicknesses, improving their quality in the manufacture of affordable domestic press equipment.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для окончательной формовки труб большого диаметра из U-образной заготовки, выполненное в виде двух симметрично установленных штамподержателей и размещенного в контакте с ними по опорным поверхностям комплекта вкладышей, установленных с возможностью сопряжения с образованием внутренней формообразующей поверхности, периметр которой меньше периметра U-образной заготовки, согласно изобретению снабжено оправкой, выполненной в виде штанги и симметрично расположенных относительно нее сегментов, установленных на штанге с возможностью их раздвижения и постоянного контакта со стенками U-образной заготовки, при этом радиус сегмента равен 0,75-0,9 внутреннего радиуса трубы.The specified technical result is achieved by the fact that the device for the final molding of large diameter pipes from a U-shaped workpiece, made in the form of two symmetrically mounted die holders and placed in contact with them on the supporting surfaces of a set of liners installed with the possibility of pairing with the formation of the inner forming surface, the perimeter which is smaller than the perimeter of the U-shaped workpiece, according to the invention is equipped with a mandrel made in the form of a rod and symmetrically arranged relative of segments mounted on the bar with the possibility of their extension and constant contact with the walls of the U-shaped workpiece, while the radius of the segment is 0.75-0.9 of the inner radius of the pipe.
Средство раздвижения сегментов выполнено в виде кулачков, жестко закрепленных на валах с возможностью взаимодействия с сегментами, привод вращения каждого вала выполнен в виде рейки, закрепленной на верхнем штамподержателе, и шестерни, жестко закрепленной на валу, причем сегменты выполнены подпружиненными.The means of expanding the segments is made in the form of cams, rigidly mounted on the shafts with the possibility of interaction with the segments, the rotation drive of each shaft is made in the form of a rack mounted on the upper die holder, and gears, rigidly mounted on the shaft, the segments being spring-loaded.
Наличие оправки, выполненной в виде штанги и симметрично расположенных относительно нее сегментов, установленных на штанге с возможностью их раздвижения и постоянного контакта со стенками U-образной заготовки, кардинально меняет последовательность деформации U-образной заготовки, а именно изгиб в плоскости разъема вкладышей, гибка на цилиндрическом участке и гибка в области концевых участков, что позволяет производить плавное перемещение точек максимальных напряжений деформации от плоскости разъема до концевых участков и в процессе «О»-формовки трубы достичь металлу предела текучести по всему периметру трубы, а следовательно, повысить качество прессования толстостенных труб без приложения дополнительных давлений.The presence of a mandrel made in the form of a rod and segments symmetrically located relative to it, mounted on the rod with the possibility of their expansion and constant contact with the walls of the U-shaped workpiece, cardinally changes the sequence of deformation of the U-shaped workpiece, namely bending in the plane of the liner connector, bending cylindrical section and flexible in the region of the end sections, which allows for smooth movement of the points of maximum strain stresses from the plane of the connector to the end sections and in the process O "-formovki metal tube to reach the yield point around the tube perimeter, and consequently improve the quality of pressing thick-walled tubes without additional application pressure.
Выполнение сегментов оправки с радиусом, равным 0,75-0,9 внутреннего радиуса трубы, позволяет увеличить интенсивность деформации на участке между пластическими шарнирами без дополнительного приложения высокого давления и избежать прямолинейного недоформованного участка за счет плавного перемещения областей максимального напряжения по оправке. При этом напряжение изгиба превышает предел текучести за счет дополнительного радиального усилия от оправки, создающего изгибающий момент заготовки. При радиусе менее 0,75 R не обеспечивается плавное перемещение областей максимального напряжения, при радиусе более 0,9 R снижается эффект дополнительного радиального усилия от оправки.The implementation of the mandrel segments with a radius equal to 0.75-0.9 of the inner radius of the pipe, allows to increase the strain rate in the area between the plastic joints without the additional application of high pressure and to avoid a rectilinear underformed section due to the smooth movement of the areas of maximum stress along the mandrel. In this case, the bending stress exceeds the yield strength due to the additional radial force from the mandrel, which creates a bending moment of the workpiece. With a radius of less than 0.75 R, smooth movement of the areas of maximum voltage is not provided, with a radius of more than 0.9 R, the effect of additional radial force from the mandrel is reduced.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемых способа и устройства, не выявлено, что позволяет сделать вывод о их соответствии условию патентоспособности «новизна».Technical solutions that coincide with the totality of the essential features of the claimed method and device have not been identified, which allows us to conclude that they comply with the condition of patentability “novelty”.
Существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа и устройства условию патентоспособности «изобретательский уровень».The essential features that predetermine the receipt of the specified technical result do not explicitly follow from the prior art, which allows us to conclude that the inventive method and device meets the patentability condition of "inventive step".
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения.The patentability condition “industrial applicability” is confirmed by the example of a specific implementation.
На фиг.1 показана схема гибки U-образной заготовки без оправки.Figure 1 shows a diagram of the bending of a U-shaped blank without a mandrel.
На фиг.2 показана схема гибки U-образной заготовки с оправкой.Figure 2 shows a diagram of the bending of a U-shaped workpiece with a mandrel.
На фиг.3 изображено устройство для окончательной формовки труб большого диаметра из U-образной заготовки.Figure 3 shows a device for the final molding of large diameter pipes from a U-shaped workpiece.
Устройство для окончательной формовки труб большого диаметра из U-образной заготовки содержит симметрично установленные верхний 1 и нижний 2 штамподержатели и размещенный в контакте с ними по опорным поверхностям комплект разъемных сменных вкладышей 3 и 4, установленных с возможностью сопряжения с образованием внутренней формообразующей поверхности 5, периметр которой меньше периметра U-образной заготовки. Устройство снабжено оправкой 6, выполненной в виде штанги 7 и сегментов 8, симметрично расположенных относительно ее оси и взаимодействующих с вертикальной поверхностью U-образной заготовки 9. Сегменты 8 установлены на штанге 7 с возможностью их раздвижения при помощи валов 10 и кулачков 11, жестко закрепленных на этих валах. Вращение валов 10 осуществляется от закрепленных на них шестерен 12, которые взаимодействуют с рейкой 13, закрепленной на верхнем штамподержателе 1. Сегменты 8 подпружинены пружиной 14.A device for the final molding of large diameter pipes from a U-shaped billet contains symmetrically mounted upper 1 and lower 2 die holders and a set of detachable removable liners 3 and 4 placed in contact with them on the supporting surfaces, mounted with the possibility of mating with the formation of the inner forming surface 5, the perimeter which is smaller than the perimeter of the U-shaped workpiece. The device is equipped with a mandrel 6, made in the form of a rod 7 and segments 8, symmetrically located about its axis and interacting with the vertical surface of the U-shaped workpiece 9. Segments 8 are mounted on the rod 7 with the possibility of their expansion using shafts 10 and cams 11, rigidly fixed on these shafts. The rotation of the shafts 10 is carried out from the gears 12 mounted on them, which interact with the rack 13 mounted on the upper die holder 1. The segments 8 are spring-loaded with a spring 14.
Способ окончательной формовки труб большого диаметра из U-образной заготовки осуществляется следующим образом.The method of final forming pipes of large diameter from a U-shaped workpiece is as follows.
U-образную заготовку 9 устанавливают на комплект вкладышей 4 нижнего штамподержателя 2. Вводят в U-образную заготовку 9 оправку 6. Располагают сегменты 8 на расстоянии 0,2 внутреннего радиуса трубы выше плоскости разъема вкладышей 3 и 4. Включают пресс. Опускают верхний штамподержатель 1 с вкладышами 3 и одновременно начинают раздвигать сегменты 8 на штанге 7 кулачками 11, приводимыми в движение от валов 10, вращение на которые передается от рейки 13 через шестерни 12. Под действием усилия, передаваемого поверхностями 5 вкладышей 3 и 4 на U-образную заготовку 9, происходит ее деформация (см. фиг.2). В первую очередь металл достигает предела текучести в точках «а» пластического шарнира, а именно в местах касания U-образной заготовки 9 нижних вкладышей 4 по плоскости разъема штамподержателей 1 и 2 и вкладышей 3 и 4. Затем вертикальная стенка U-образной заготовки 9 касается сегментов 8 оправки 6, и под действием усилия пресса происходит гибка поверхности на участке «а-в». Металл на этом участке достигает предела текучести. При дальнейшем сближении штамподержателей 1 и 2 с вкладышами 3 и 4 металл достигает предела текучести в области подогнутых кромок U-образной заготовки 9 в точках «в». Под давлением пресса происходит полное обжатие трубы (не показана на чертеже), полученной из U-образной заготовки 9, при этом металл по всему периметру трубы достигает предела текучести. Затем поворачивают кулачки 11, и сегменты 8 под действием пружины 14 возвращаются в исходное положение. После чего приподнимают оправку и подают на пресс новую U-образную заготовку 9 и ее торцами выталкивают отформованную трубу. Новая U-образная заготовка располагается между комплектом вкладышей 4 и оправкой 6. В дальнейшем последовательность операций повторяется.U-shaped blank 9 is installed on a set of liners 4 of the
Таким образом, применяя гибку на оправке 6 зоны неустойчивого состояния вертикальной стенки U-образной заготовки 9 при использовании давления пресса, получают качественно отформованную трубу без признаков «пружинения» с равномерным зазором по всей ее длине.Thus, applying bending on the mandrel 6 of the zone of unstable state of the vertical wall of the U-shaped workpiece 9 using press pressure, we obtain a well-formed pipe without signs of "spring" with a uniform gap along its entire length.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135909/02A RU2340422C2 (en) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Method of final molding of large diameter pipes of u-shaped billet and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135909/02A RU2340422C2 (en) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Method of final molding of large diameter pipes of u-shaped billet and device for its realisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006135909A RU2006135909A (en) | 2008-04-20 |
| RU2340422C2 true RU2340422C2 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=39453661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006135909/02A RU2340422C2 (en) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Method of final molding of large diameter pipes of u-shaped billet and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2340422C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486981C1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Production of large-diameter welded tubes |
| RU2493927C2 (en) * | 2011-11-17 | 2013-09-27 | Виктор Васильевич Кузнецов | Method of tube production |
| RU2655511C2 (en) * | 2014-03-31 | 2018-05-28 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Method and device for forming steel by three-point press bending |
-
2006
- 2006-10-10 RU RU2006135909/02A patent/RU2340422C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОСАДЧИЙ В.Я и др. Технология и оборудование трубного производства. - М.: Интернет инженеринг, 2001. ФИНКЕЛЬШТЕЙН Я.С. Штамповый инструмент для окончательной формовки трубной заготовки. Справочник по прокатному производству. - М.: Металлургия, 1975, с.230, 350. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493927C2 (en) * | 2011-11-17 | 2013-09-27 | Виктор Васильевич Кузнецов | Method of tube production |
| RU2486981C1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Production of large-diameter welded tubes |
| RU2655511C2 (en) * | 2014-03-31 | 2018-05-28 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Method and device for forming steel by three-point press bending |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006135909A (en) | 2008-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2505370C1 (en) | Method and device for manufacturing of pipes with butt weld made from metal sheets | |
| CA2967914C (en) | Method of producing steel pipe and press die used for same | |
| RU2456108C1 (en) | Method of producing large-diametre tube | |
| CN110461488B (en) | Press die and method for manufacturing steel pipe | |
| JP5402404B2 (en) | Differential thickness metal plate and manufacturing method thereof | |
| EP3006128A1 (en) | Method for producing welded steel pipe | |
| RU2340422C2 (en) | Method of final molding of large diameter pipes of u-shaped billet and device for its realisation | |
| CN110788175B (en) | Roll bending forming method and device for straight edge of pipe to be welded | |
| RU2729480C1 (en) | Expanded adjustment of moulding press of jco type | |
| EP2883627B1 (en) | Method of producing steel pipe | |
| CN108076631B (en) | Method for producing a slotted pipe from sheet metal | |
| CN108705023B (en) | Profiling forging process for integrated pipe joint section forge piece | |
| JPH0813377B2 (en) | Tube forming press machine | |
| CA1134650A (en) | Up-set shrinker for producing thick wall steel pipe | |
| CA2979430A1 (en) | Method for induction bend forming a compression-resistant pipe having a large wall thickness and a large diameter, and induction pipe bending device | |
| CN102513425A (en) | Method for bending large-diameter U-shaped pipe with helix angle | |
| RU2341348C2 (en) | Method for manufacture of single-corrugation bellows | |
| JP2005279745A (en) | Method for bending large diameter steel pipe | |
| CN106470773B (en) | Method and apparatus for manufacturing metal plate tubulation shape thermal insulation element | |
| CN114619203B (en) | Forming method of large-diameter stainless steel pipe | |
| US4220028A (en) | Method and device for producing tube bends | |
| US4377942A (en) | Method of bending metal sheet | |
| US11745243B2 (en) | Multi-axis roll-forming of stepped-diameter cylinder | |
| KR100347829B1 (en) | Seam welding guide Device of Metal | |
| RU2641937C1 (en) | Method for producing straight-seam pipe with butt joint of metal blank and tube-forming device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081011 |