SU1479156A1 - Method of preforming billets for large-size welded tubes - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении электросварных труб большого диаметра. Цель изобретени  - повышение качества формовки заготовок с повышенным пружинением. При формовке заготовки 1 пуансоном 3 донный участок 4 заготовки изгибаетс  по радиусу свободного изгиба. Выбором оптимального рассто ни  А между опорами 6 и вертикальной осью 0-0 пуансона 3 обеспечивают разгиб донного участка 4 заготовки с помощью подвижных опор 6 в пределах упругих деформаций. При обратном пружинении разогнутого донного участка 4 заготовки уменьшаетс  рассто ние между кромками. Это обеспечивает беспреп тственное осуществление последующей операции окончательной формовки трубы. 2 ил.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of large diameter electric-welded pipes. The purpose of the invention is to improve the quality of forming blanks with increased springback. When forming the blank 1 with the punch 3, the bottom portion 4 of the blank is bent along the radius of the free bend. The choice of the optimal distance A between the supports 6 and the vertical axis 0-0 of the punch 3 ensures that the bottom section 4 of the workpiece is unbent using movable supports 6 within the limits of elastic deformations. When the unbent bottom section 4 of the preform is biased back, the distance between the edges is reduced. This ensures the smooth implementation of the subsequent operation of the final forming of the pipe. 2 Il.

Description

фиЭ.1FIE.1

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении электросварных труб большого диаметра.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of large diameter electric-welded pipes.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества формовки заготовки с повышенным пружинением.The aim of the invention is to improve the quality of the molding of the workpiece with increased springback.

На фиг. 1 изображена схема осуществлени  способа при формовке толстостенной заготовки; на фиг. 2 - то же, при формовке тонкостенной заготовки.FIG. 1 is a schematic representation of a method for forming a thick-walled workpiece; in fig. 2 - the same, when forming a thin-walled workpiece.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Листовую заготовку 1 с подогнутыми кра ми устанавливают на гибочные ролики 2 симметрично относительно вертикальной оси пресса предварительной формовки. При движении вниз пуансона 3 с профильными по дуге окружности боковыми част ми и проемом или плоским VMCTKCM: , средней донной части начинает изгибатьс  средний участок 4 заготовки 1 по свободного изгиба Re. Затем ширина участка 4 увеличиваетс  и начинают изгибатьс  участки 5 заготовки 1 по профилю боковых частей пуансона 3, выполненных радиусом R. Угол изгиба боковых участков 5 постепенно увеличиваетс  вплоть до упора краев заготовки 1 в стойку пуансона 3, а радиус свободного изгиба участка 4 заготовки 1 несколько уменьшаетс . Точки контакта средней донной части участка 4 заготовки 1 с пуансоном 3 располагаютс  в точках сопр жени  частей участков 4 и 5 профил  заготовки 1, изогнутых по радиусу R. свободного изгиба и радиусу R изгиба боковых участков, под углом фс. Рассто ние от точек контакта до оси пресса определ ет положение каждой из двух опор 6, при котором может быть сформована толстостенна  заготовка , обладающа  минимальным (в заданном сортаменте) пружинением. В этом случае разгибка донной части участка 4 заготовки 1 минимальна  или не производитс . При формовке заготовок с повышенным пружинением, т.е. когда дл  получени  требуемого рассто ни  между кромками заготовки 1 требуетс  использование эффекта обратного пружинени , осуществл ют встречное смещение каждой из опор, 6 в горизонтальной плоскости навстречу друг другу. При этом угол изгиба боковых участков 5 по профилю пуансона 3 увеличиваетс , ширина средней части участка 4 заготовки 1 уменьшаетс  и происходит ее разгибка, обеспечивающа  определенную степень обратного пружинени  заготовки после ее освобождени . Точки контакта средней донной части участка 4 заготовки I с пуансоном 3 и опорами 6 в этом случае располагаютс  в точках сопр жени  части 5 профил , изогнутой по радиусу R пуансона, и части участка 4 профил , разогнутого до требуемого радиуса RP в пределах упругой деформации, под углом-лрр.Sheet blank 1 with folded edges is mounted on bending rollers 2 symmetrically relative to the vertical axis of the preforming press. When moving down the punch 3 with the side portions and the opening or flat VMCTKCM with a profile along the arc of a circle, the middle section 4 of the workpiece 1 along the free bend Re starts to bend. Then the width of section 4 increases and the sections 5 of the workpiece 1 begin to bend along the profile of the side parts of the punch 3, made with radius R. The bend angle of the side sections 5 gradually increases up to the abutment of the edges of the workpiece 1 in the rack of the punch 3, and the free bend radius of section 4 of the workpiece 1 is somewhat decreases. The contact points of the middle bottom part of section 4 of the workpiece 1 with the punch 3 are located at the junction points of parts of sections 4 and 5 of the profile of workpiece 1, bent along the radius R. of free bend and radius R of the bend of the lateral sections, at an angle fs. The distance from the contact points to the axis of the press determines the position of each of the two supports 6, at which a thick-walled billet can be formed, having a minimum (in a given assortment) springback. In this case, the unbending of the bottom part of the section 4 of the workpiece 1 is minimal or not performed. When forming blanks with increased springback, i.e. when in order to obtain the required distance between the edges of the workpiece 1, the use of the reverse spring effect is required, each of the supports 6 are counter-displaced, 6 in the horizontal plane towards each other. At the same time, the bending angle of the side sections 5 along the profile of the punch 3 increases, the width of the middle part of the section 4 of the workpiece 1 decreases and it is unbendable, providing a certain degree of back springing of the workpiece after it is released. The contact points of the middle bottom part of section 4 of the workpiece I with the punch 3 and the supports 6 in this case are located at the junction points of the profile part 5 bent along the punch radius R and the part of the profile section 4 bent to the desired radius RP within the elastic deformation corner-lrr.

Величина А смещени  каждой из опорThe magnitude A of the displacement of each of the supports

6 относительно вертикальной плоскости по6 relative to the vertical plane

оси пресса до точек контакта донной частиpress axes to bottom contact points

участка 4 заготовки 1 при ее разгибке определ етс  по формулеsection 4 of the workpiece 1 when it is unbendable is determined by the formula

Ј iЈ i

A Rsincpp-|-в- кр5|пфрA Rsincpp- | -v- cr5 | ffr

гдеНwhereH

00

радиус профил  боковых частей пуансона, мм; RP - радиус разгибки донной частиRadius profile of the side parts of the punch, mm; RP is the radius of the unbend of the bottom part

заготовки, мм; В - ширина центральной (плоской)blanks, mm; B - width of the central (flat)

части пуансона, мм; (fp - угол разгибки донной части заго5 товки, град.;parts of the punch, mm; (fp is the angle of unbending of the bottom part of the billet, degrees;

Найденна  таким образом величина А не может быть больше рассто ни  от оси пресса до точек контакта пуансона с донной частью заготовки, изогнутой по радиусу свободного изгиба, и не может быть меньшеThe value A found in this way cannot be longer than the distance from the axis of the press to the points of contact of the punch with the bottom part of the workpiece, bent along the radius of free bending, and cannot be less than

ширины центральной (плоской) части пуансона . По этой причине при возможности конструктивного осуществлени  центральный участок пуансона может не выполн тьс  и между боковыми профильными width of the central (flat) part of the punch. For this reason, with the possibility of a constructive implementation, the central portion of the punch may not be executed between the side profiles.

5 част ми может быть оставлен проем.5 parts can be left open.

Радиус разгибки донной части участка 4 заготовки 1 выбирают по известным формулам таким, чтобы деформаци , соответствующа  этому радиусу, находилась в пределах упругой по отношению к радиусуThe radius of the unbending of the bottom part of the section 4 of the workpiece 1 is chosen by known formulas such that the deformation corresponding to this radius is within elastic limits with respect to the radius

0 свободного изгиба после ее пружинени . При этом боковые гибочные ролики 2 удерживают заготовку в таком положении, при котором .кромки заготовки упираютс  в стойку пуансона 3, а пуансон опираетс  через заготовку на опоры 6.0 free bend after its spring. At the same time, the side bending rollers 2 hold the workpiece in such a position that the edges of the workpiece rest against the stand of the punch 3 and the punch rests through the workpiece on the supports 6.

5 После отвода пуансона 3 и гибочных роликов 2 деформированные части заготовки 1 распружинивают. Боковые участки 5 пру- .жин т в направлении, указанном стрелками, и уменьшают общий угол профил  заготовки 1 и, следовательно, увеличивают рассто ние между кромками. Пружинение средней донной части участка 4, указанное стрелками, увеличивает общий угол формовки профил  заготовки 1, уменьша  рассто ние между кромками.5 After removal of the punch 3 and bending rollers 2, the deformed parts of the workpiece 1 are spring-loaded. The side portions 5 are straightened in the direction indicated by the arrows and reduce the overall angle of the profile of the blank 1 and, therefore, increase the distance between the edges. Springing the middle bottom part of section 4, indicated by arrows, increases the total angle of forming the profile of the workpiece 1, reducing the distance between the edges.

5 Таким образом,после формовки U-образ- на  заготовка 1 принимает форму профил  без наличи  плоского участка в середине и с заданным рассто нием между кромками .5 Thus, after U-shape is formed, blank 1 takes the form of a profile without having a flat portion in the middle and with a specified distance between the edges.

Пример. Способ был опробован при фор0 мовке заготовок труб диаметром 160 мм, толщиной 1,5 мм из металла с пределом текучести 47-52 кг/мм2. Использовали пуансон с плоским участком В в средней части шириной 30 мм и радиусом боковых частей 50 мм.Example. The method was tested when forming blanks of pipes with a diameter of 160 mm and a thickness of 1.5 mm made of metal with a yield strength of 47-52 kg / mm2. A punch was used with a flat section B in the middle part with a width of 30 mm and a side radius of 50 mm.

5 Точки контакта заготовки с инструментом располагали под углом , радиус свободного изгиба составил 83 мм. Если бы формовалась заготовка с большей толщи05 The points of contact of the workpiece with the tool were arranged at an angle; the radius of free bending was 83 mm. If the preform was molded from a larger thickness

ной степени, то положение опор относительно вертикальной оси определ лось бы по формулеdegree, then the position of the supports relative to the vertical axis would be determined by the formula

DD

(pH-р- Rfsincpr,(pH-p-Rfsincpr,

где А - R - Rc Where A - R - Rc

рассто ние от опоры до оси пресса; радиус боковых частей пуансона; радиус свободного изгиба донной части заготовки;the distance from the support to the axis of the press; the radius of the side parts of the punch; radius of free bending of the bottom part of the workpiece;

угол изгиба донной части заготовки по радиусу свободного изгиба .the bending angle of the bottom part of the workpiece along the radius of the free bend.

A 83-sin ,5 мм Это при данном способе формовки максимально возможна  величина А.A 83-sin, 5 mm It is with this method of forming the maximum possible value of A.

Степень разгибки профил  определ ли по известным методикам, исход  из услови , чтобы радиус разгибки Rp находилс  в преде лах упругой деформации по отношению к радиусу свободного изгиба (83 мм) и составл л 175 мм. Угол фр точек контакта средт ней части заготовки с пуансоном определ ли какThe degree of unbending of the profile was determined by known methods, based on the condition that the radius of unbending of Rp was within the limits of elastic deformation with respect to the radius of free bending (83 mm) and was 175 mm. The angle of the contact points of the middle part of the workpiece with the punch is defined as

фр агс51пfr arcs51p

ВAT

30 flrcsm -7°30 flrcsm -7 °

Z(Rp-R)(175-50j Z (Rp-R) (175-50j

Рассто ние от точек контакта заготовки с опорами до оси пуансона определ ли по формулеThe distance from the points of contact of the workpiece with the supports to the punch axis was determined by the formula

A Rp-sin фр 175-0,,0 ммA Rp-sin fr 175-0, 0 mm

После пружинени  заготовка имела следующие параметры: общий угол профил  181°, радиус донной части 97 мм при ширине 45 мм, а рассто ние между кромками около 130 мм.After springing, the workpiece had the following parameters: the total angle of the profile was 181 °, the radius of the bottom was 97 mm with a width of 45 mm, and the distance between the edges was about 130 mm.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа повышаетс  качество формовки , заготовка не имеет плоских участков в средней донной части, а ее профиль приближаетс  к дуге окружности. Это обусловлено тем, что при разгибке заготовки на двух подвижных опорах можно за счетThus, using the proposed method, the quality of the molding is improved, the blank does not have flat sections in the middle bottom part, and its profile approaches the arc of a circle. This is due to the fact that when unfolding the workpiece on two movable supports,

их встречного перемещени  в горизонтальной плоскости осуществл ть оптимальную степень упругой разгибки предварительно согнутой по радиусу свободного изгиба . средней донной части заготовки, при которой достигаетс  максимальное увеличение углов обратного пружинени , угла изгиба боковых частей заготовки и сохран етс  близкий к требуемому радиус профил  донной части заготовки. Кроме того, регулиру  положение опор можно подбирать такие степени упругой разгибки, при которых возможно без замены пуансона формовать заготовки данного диаметра трубы при различных сочетани х толщины стенки заго5 товки и прочностных характеристик металла, т.е. при различных степен х пружинени .their opposite movement in the horizontal plane to carry out the optimal degree of elastic unbending of the free bend which was previously bent along the radius. the middle bottom of the workpiece, at which the maximum increase in the angles of the reverse spring is achieved, the bending angle of the side parts of the workpiece and the profile of the bottom part of the workpiece is kept close to the desired radius. In addition, by adjusting the position of the supports, it is possible to select such degrees of elastic extension, where it is possible to mold blanks of a given pipe diameter with various combinations of the wall thickness and the strength characteristics of the metal, i.e. at various degrees of springback.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ предварительной формовки за- 0 готовок дл  сварных труб большого диаметра путем последовательного изгиба средней части листа вокруг пуансона с помощью гибочных роликов, при котором боковые участки изгибаемой части листа приобре- , тают радиус профил  пуансона, а ее донный участок - радиус свободного изгиба, после чего донный участок разгибают с применением опоры, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества заготовок из материала с различной степенью пружинени  о и сокращени  парка сменного инструмента, разгибку донного участка заготовки при зафиксированном положении заготовки осуществл ют в пределах упругих деформаций путем его прижима к двум опорам, установленным симметрично относительно вер- 5 тикальной оси пуансона на рассто нии от нееThe method of pre-forming billets for welded pipes of large diameter by successive bending of the middle part of the sheet around the punch using bending rollers, in which the side sections of the bending part of the sheet acquire the radius of the profile of the punch, and its bottom section is the radius of free bending, after which the bottom section is unbend using a support, characterized in that, in order to improve the quality of the workpieces made of material with different degrees of springing and to reduce the fleet of replaceable tools, the bottom training TCA workpiece at a fixed position the workpiece is carried out within the elastic deformation by pressing its two supports mounted symmetrically with respect to ver- tikalnoy axis 5 of the punch at a distance from it A Rpsin фр, где Rp - радиус разгибки донной частиA Rpsin fr, where Rp is the radius of the extension of the bottom part заготовки;blanks; ФР - угол разгибки донной части заготовки , град.FR - the angle of unbending of the bottom part of the workpiece, hail. фиа.2FIA.2