Размеры деталей из труб проверяют после каждой технологической операции. Допуски на отклонение размеров задаются чертежами и техническими условиями на поставку деталей.

Длину заготовки или детали после операции отрезки проверяют нормальным мерительным инструментом: линейкой, рулеткой, штангенциркулем и др.

Контроль фасонного среза концов труб можно выполнить концевыми или цельными шаблонами, которые надевают на трубу, аналогично шаблонам обрезки контура (ШОК).

При повышенных требованиях к качеству фасонного среза трубы для контроля изготавливают специальные плазы.

ЗАДЕЛКА КОНЦОВ ТРУБ

Развальцовка

Развальцовка концов труб является наиболее часто применяемой операцией при изготовлении разъёмных ниппельных соединений трубопроводов гидравлических и масляных систем самолёта. Развальцовку труб диаметром до 20мм с толщиной стенки до 1мм можно производить вручную конусной оправкой двумя способами. Для этого конец трубы зажимают в приспособлении поз.2 , состоящем из двух половин с гнездом по наружному диаметру трубы и конусной частью по форме развальцовки и по оправке поз.1 наносят несколько ударов молотком или вращают вручную оправку поз.3 до получения требуемых размеров конуса.

Развальцовку труб диаметром до 20мм с толщиной стенки до 1мм можно производить вручную конусной оправкой двумя способами. Для этого конец трубы зажимают в приспособлении 2 , состоящем из двух половин с гнездом по наружному диаметру трубы и конусной частью по форме развальцовки и по оправке 1 наносят несколько ударов молотком или вращают вручную оправку до получения требуемых размеров конуса. Однако при развальцовке этими способами сложно получить требуемую правильность и чистоту внутренней конусной поверхности. Эти качества особенно важны для ниппельных соединений, в которых герметичность создаётся без дополнительных уплотнений. Кроме того, указанные способы малопроизводительны. Поэтому концы труб более рационально развальцовывать на специальных трубо-развальцовочных станках. Сущность процесса развальцовки концов труб на станке состоит в получении конического

Раструба действием сосредоточенной силы изнутри трубы с помощью вращающегося инструмента.

При развальцовке происходит уменьшение исходной толщины стенки трубы S 0 до S 1 . Толщину стенки на краю развальцовки можно рассчитать по формуле

Где S 1 --- толщина стенки в торце раструба;

S 0 --- толщина стенки трубы в цилиндрической части;

D 0 --- наружный диаметр трубы до развальцовки;

D 1 --- наружный диаметр трубы после развальцовки. Развальцовку коротких труб производят на развальцовочных штампах.

Обжим концов труб

Трубы с обжатыми концами применяют в конструкции жёстких тяг управления самолётом. Схема процесса обжима показана ниже.

Под действием сжимающих сил Р происходит уменьшение диаметра с D 0 до d , утолщение стенки с S 0 до S 1 и удлинение трубы с L 0 до L 1 .

Существует два способа обжима концов труб. Первый способ. Обжим проталкиванием трубы в кольцевую матрицу. Схема штампа для обжима труб показана выше. Заготовку детали (трубу) поз.2 диаметром D 0 укладывают в матрицу поз.3, имеющую конусную заходную и калибрующую часть с диаметром d. При рабочем ходе ползуна пресса пуансон поз.1 фиксирует по наружному диаметру трубу и проталкивает её нижнюю часть в матрицу, обжимая конец трубы до диаметра d .

Предел уменьшения диаметра исходной трубы определяется потерей устойчивости (продольным изгибом) стенки не обжатой части и пластичностью материала. Потеря устойчивости наступает в момент, когда напряжение в материале достигает предела текучести. На устойчивость стенки трубы влияет отношение толщины трубы к наружному диаметру S 0 / D 0 .

Максимальная степень обжима труб определяется предельным значением коэффициента обжима Kобж, .

Для увеличения Kобж применяют подпор стенки трубы между матрицей и пуансоном, предотвращающий потерю устойчивости.

Хорошие результаты получаются при местном нагреве конца трубы, уменьшающем предел текучести материала в деформируемой части. Вследствие уменьшения давления на трубы потеря устойчивости наступает значительно позже. Этот способ особенно эффективен при обжиме труб из алюминиевых сплавов. В связи с высокой теплопроводностью этих сплавов нагревают не трубу, а матрицу; труба нагревается от контакта с матрицей.

Второй способ. Обжим в разъёмных штампах.

По первому способу длинные трубы обжимать не целесообразно, так как необходимы прессы с большой закрытой высотой, крупные штампы и специальные зажимы, предохраняющие трубу от продольного изгиба. Более широкое распространение имеет способ обжима концов особенно длинных труб на разъёмных штампах.Схема процесса показана.

Схема процесса обжима концов труб разъёмными матрицами.Поз.1 и 3 – верхний и нижний бойки штампа, поз.2 – труба, поз.3 – калибрующая оправка.

Верхний и нижний бойки поз. 1 и 4 штампа имеют рабочую часть, проточенную в сомкнутом состоянии и соответствующую форме обжатой части трубы. Бойки совершают частое возвратно-поступательное движение (вибрируют), обжимая конец трубы поз.2. Трубу постепенно подают в штамп до получения требуемой длины обжатой части.

В тех случаях, когда необходимо получить точный внутренний диаметр обжатой части трубы, внутрь вводят калибрующую оправку поз.3 и подают её в штамп вместе с трубой. После окончания процесса оправку вынимают из трубы. Преимущества процесса обжима концов труб в вибрационной разъёмной матрице следующие:

а) создаются более благоприятные условия для пластической деформации, чем при обжиме кольцевой матрицей;

б) осевое усилие трубы в штамп Q значительно меньше, чем в первом способе;

в) уменьшается количество переходов;

г) можно применять оправку, что позволяет получать калиброванный внутренний диаметр трубы без последующей механической обработки.

При изготовлении и монтаже трубопроводов большое применение находят разнообразные тройниковые соединения (рис. 9), которые предназначены для получения разветвлений труб - равнопроходных (без изменения диаметра ответвления) и переходных (с изменением диаметра ответвления).

Рис. 9. Конструкции равнопроходных и переходных тройниковых соединений и тройников для технологических трубопроводов:

а - соединение врезкой без укрепляющих элементов, б - соединение врезкой с усиленным штуцером, в - соединение врезкой с укрепляющей седловиной, г - тройник сварной, д - тройник кованый, е - тройник штампованный из труб

Разнообразие конструкций тройниковых соединений вызвано, во-первых, тем, что трубопровод в местах примыкания к нему ответвлений ослабляется вырезкой отверстий и в зависимости от запаса прочности трубопровода требуется различной степени усиление его в этих местах; во-вторых, различием технологии их изготовления. Из типов сварных тройниковых соединений наиболее экономичным с точки зрения трудоемкости их изготовления и расхода металла является «врезка», т. е. сварное ответвление без усиления (укрепляющих элементов). Соединение врезкой без усиления широко применяется для трубопроводов на условное давление до 25 кгс/см 2 . Для трубопроводов на условное давление от 40 кгс/см 2 и выше по условиям прочности это соединение без усиления применяется только для переходных соединений труб небольшого диаметра. Усиливают подобные соединения путем использования утолщенной трубы или штуцера, а также накладками и седловинами.

В отличие от сварных тройниковых соединений штампованные тройники благодаря бесшовному плавному сопряжению горловины с корпусом имеют высокую прочность. Это позволяет использовать данные тройники со стенками толщиной, равной толщине стенок присоединяемых труб.

Штампованные тройники изготовляют из углеродистой стали с условным проходом от 50 до 400 мм на условное давление до 100 кгс/см 2 .

В заводских условиях бесшовные тройники изготовляют горячей штамповкой из труб на кривошипных и гидравлических прессах в многоручьевых штампах в две, три или четыре операции в зависимости от соотношения диаметров корпуса и горловины тройника и толщин их стенок. Основой технологии изготовления штампованных тройников является совмещенный процесс обжима трубы-заготовки по диаметру с одновременным выдавливанием части объема металла в горловину (рис. 10, а) и калибровка (рис. 10, б). На рис. 10 в, г, показаны штампованные тройники.

Переходы применяют для изменения диаметра трубопровода. По способу изготовления переходы подразделяют на штампованные, сварные лепестковые, сварные вальцованные. Переходное соединение может быть получено непосредственно обжимом конца трубы на меньший диаметр.

По форме различают переходы концентрические и эксцентрические. Концентрические переходы устанавливают преимущественно в вертикальных трубопроводах, а эксцентрические - в горизонтальных.

Стальные концентрические и эксцентрические штампованные переходы изготовляют из углеродистой стали 20 на условное давление до 100 кгс/см 2 с условными проходами от 50×40 до 400×350 мм.

Штампованные переходы имеют небольшую длину, гладкую внутреннюю поверхность и высокую точность присоединительных размеров.

Сварные лепестковые переходы изготовляют на условное давление до 40 кгс/см 2 с условными проходами от 150×80 до 400×350 мм.

Сварные вальцованное переходы изготовляют на условное давление до 40 кгс/см 2 с условными проходами от 150×80 до 1600×1400 мм.

Основными способами серийного заводского изготовления штампованных переходов является раздача трубы-заготовки по диаметру в горячем состоянии и обжим ее с наружным подпором в холодном состоянии.

Рис. 10. Схема штампа для изготовления тройников из труб: а - штамп для обжима и предварительной вытяжки горловины тройника, 6 - штамп для калибровки корпуса и горловины тройника, 3 - конструкция бесшовного тройника цилиндрической формы, а - конструкция бесшовного тройника сферо-коннической формы; 1 - пуансон, 2 - перекладина, 3 - верхняя матрица,
4 - рукоятка, 5 - поворотная опора, 6 - нижняя матрица, 7 - выталкиватель, 8 - оправка,
9 - съемник

Рис. 11. Схема штампов для изготовления переходов обжимом с наружным подпором:

а - концентрического, б - эксцентрического; 1 - труба-заготовка после штамповки.
2 - подпорное кольцо, 3 - пуансон, 4 - матрица, 5 - выталкиватель

Раздачу трубы-заготовки в горячем состоянии осуществляют при изготовлении переходов с соотношением диаметров до 1,7. Штамповка производится путем раздачи одного конца нагретой трубы-заготовки с помощью конусного пуансона, вводимого усилием пресса внутрь заготовки.

Обжим труб-заготовок с наружным подпором дает возможность изготовлять переходы с соотношением диаметров до 2,1. Осуществляется обжим по диаметру в конусной матрице 4 (рис. 11) одного конца трубы-заготовки. Во избежание выпучивания стенки заготовки используют подпорное кольцо 2 (блок контейнер, подробнее здесь http://www.uralincom.ru), охватывающее заготовку с наружной стороны.

Рис. 12. Заглушки для технологических трубопроводов: а - сферическая, б - плоская, в - плоская ребристая, г - фланцевая

Рис. 13. Схема штампа для вытяжки заглушек:

1 - пуансон, 2 - матрица, 3 - съемник, 4- пружина съемника, 5 - стойка, 6 - отштампованная заглушка

Штампуют переходы в одноручьевых штампах на гидравлических и фрикционных прессах.

Заглушки стальные (рис. 12) используют для того чтобы закрыть свободные концы трубопроводов. По конструктивному исполнению их подразделяют на приварные сферические (рис. 12,а ), плоские (рис. 12,6), плоские ребристые (рис 12 в ) и фланцевые (рис. 12,г). ""

Заглушки сферические стальные применяют на условное давление до 100 кгс/см 2 и с условным диаметром от 40 до 250 мм а также с условным диаметром от 300 до 1600 мм. Они изготовляются из листовой стали марок МСтЗ и сталь 20 и 10Г2 Выпуклая часть заглушек имеет эллиптическую форму, что обеспечивает их выеокую прочность при небольшом весе.

Штампуют заглушки вытяжкой без утонения стенки в одноручьевых штампах (рис. 13) на фрикционных и гидравлических прессах в холодном и горячем состоянии.

Плоские заглушки используют на условное давление до 25 кгс/см 2 и изготовляют с условным проходом от 40 до 600 мм.

Заглушки (днища) плоские ребристые применяют на условное давление до 25 кгс/см 2 и изготовляют с условным проходом от 400 до 600 мм. Заглушки, усиленные ребрами, более экономичны, чем плоские.

Обжим концов труб по сфере. Обжиме концов длинных труб.

Штамп с разъемной матрицей для обжима концов труб. Штамп для сплющивания труб.

Применяют и обжим концов труб по сфере. Эту операцию производят или проталкиванием трубы в цельную кольцевую матрицу, или обжимом концов в штампах с разъемной матрицей.

При обжиме концов длинных труб (рис. 121) проталкиванием трубу для устойчивости зажимают по недеформируемой части. При этом удобнее надвигать матрицу на конец трубы. При верхнем положении ползуна пресса подвижная матрица 1 находится в крайнем левом положении, так как клин 2 верхней частью отодвигает матрицу. В неподвижный упор укладывается заготовка (деталь) 6.

Рис. 121. Штамп для обжима концов длинных труб :

1 - подвижная матрица, 2 - клин, 3 -верхняя плита, 4-подвижный прижим, 5 - пружины, 6 - деталь, 7 - нижняя плата, 8 - неподвижный упор

При рабочем ходе пресса подвижный прижим 4 зажимает трубу. Дальнейшее опускание верхней плиты 3 вызывает перемещение вправо подвижной матрицы 1, так как клин 2 нижней частью давит на правую часть косого паза матрицы. Матрица своей рабочей частью, имеющая форму детали, надвигается на трубу и обжимает ее до заданного размера. Уменьшение диаметра обжатой части трубы регулируется положением ползуна в нижней мертвой точке.

Количество переходов при обжиме по сфере определяется так же, как и при обжиме по цилиндру. При необходимости проводят промежуточные отжиги.

Для обжима концов труб по сфере в штампах с разъемной матрицей (рис. 122) верхняя и нижняя части матрицы 1 и 3 имеют выточку по форме сферы. Штамп устанавливается на быстроходный эксцентриковый пресс с малым ходом. При включении самохода верхняя часть матрицы 1 будет совершать колебательное движение. Заготовку вводят в рабочую зону штампа, имеющую цилиндрическую форму, и вращая трубу вокруг своей оси, постепенно перемещают ее в сферическую часть матрицы. При резкой подаче трубы в рабочую зону могут образоваться складки, которые выправить невозможно.

Рис. 122. Штамп с разъемной матрицей для обжима концов труб :

1, 3 - верхняя и нижняя матрицы, 2 - заготовка

Трубы со сплющенным концом применяют для различных стоек и раскосов. Сплющенные концы располагаются относительно оси трубы симметрично или асимметрично. Величина сплющивания z также может быть различной. Иногда между сплющенными внутренними стенками оставляют щель z>2S, в других случаях толщина сплющенной части z=2S, а в третьих при сплющивании производят подчеканку и z<2S. Сплющивание обычно осуществляют в штампах (рис. 123).

Рис. 123. Штамп для сплющивания труб :

1 - матрица, 2 - пуансон, 3 - фиксатор, 4 - заготовка

Для труб топливных, дренажных и сливных систем, работающих при низких давлениях, могут применяться дюритовые или ограниченно подвижные соединения. Для такого вида соединений на концах труб производят накатывание буртика или зига . Зиговку труб производят на зиговочных станках или на установках с гидроприводом при помощи резины.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей из трубчатых заготовок. Штамп содержит матрицу, пуансон, прижим, верхнюю и нижнюю обоймы. Верхняя обойма выполнена с рабочей поверхностью, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру трубчатой заготовки. Штамп содержит вкладыш из пластичного металла с диаметром, равным внутреннему диаметру трубчатой заготовки. Нижняя обойма выполнена с нерабочей полостью, диаметр которой равен диаметру вкладыша из пластичного металла, а высота равна длине трубчатой заготовки. Между верхней и нижней обоймами размещена фильера с калиброванным отверстием. При этом вкладыш из пластичного металла совместно с фильерой выполнен с возможностью их переворота. Повышается производительность за счет многократного использования вкладыша. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2277027

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей из трубчатых заготовок.

Известен штамп для изготовления деталей из трубчатых заготовок (авторское свидетельство SU №797820, МКИ B 21 D 22/02, 1981), содержащий вкладыш, матрицу, пуансон и направляющую втулку. Недостатком известного штампа является конструктивная сложность составного пуансона и трудоемкость удаления обжатой заготовки из полости матрицы.

Наиболее близким к предлагаемому штампу по технической сущности и назначению является штамп для вытяжки (авторское свидетельство SU №863075, МКИ B 21 D 22/02, 1980 г.). Штамп содержит пуансон, матрицу с рабочей полостью, заполненной пластичным металлом, прижим и втулку с нерабочей полостью и калиброванным отверстием, размещенную в рабочей полости матрицы. При этом калиброванное отверстие втулки сообщается с полостью матрицы. Недостатком известного штампа является то, что после формообразования изделия на данном штампе необходимо проводить операцию по отделению и удалению из втулки пластичного металла, что требует переналадки штампа в течение рабочего процесса.

Задачей изобретения является повышение производительности работы штампа без ухудшения качества готовых изделий за счет возможности многократного использования вкладыша из пластичного металла без дополнительной операции по отделению и удалению его из полости штампа и переналадки его в течение рабочего процесса.

Для решения этой задачи штамп, содержащий матрицу, пуансон и прижим, в отличие от прототипа, снабжен верхней и нижней обоймами. Верхняя обойма выполнена с рабочей полостью, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру трубчатой заготовки D, в которой размещен вкладыш из пластичного металла с диаметром, равным внутреннему диаметру d обрабатываемой заготовки. Нижняя обойма выполнена с нерабочей полостью, диаметр которой равен диаметру d вкладыша из пластичного металла, а линейный размер по высоте равен длине L трубчатой заготовки. Благодаря воздействию усилия на вкладыш из пластичного металла (например, свинца) обеспечивается радиальное противодавление, что препятствует образованию круговых волн (гофров) на трубчатой заготовке и утолщению стенок как в зоне формообразования, так и в зоне подпора. Между верхней и нижней обоймами расположена фильера с калиброванным отверстием. Вкладыш из пластичного металла и фильера выполнены с возможностью совместного переворота их на 180° в осевом направлении. После переворота вкладыша совместно с фильерой процесс возобновляется без дополнительных подготовительных работ. Кроме того, конструктивно предусмотрена сменность фильер с отличными параметрами калиброванного отверстия. За счет этого можно регулировать величину противодавления внутри трубчатой заготовки.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлен штамп для изготовления деталей из трубчатых заготовок перед началом работы; на фиг.2 - то же после окончания обжима.

Предлагаемый штамп содержит матрицу 1, пуансон 2, верхнюю обойму 3, внутренний диаметр которой равен внешнему диаметру D трубчатой заготовки 4. В заготовку 4 установлен вкладыш 5 из пластичного металла (например, свинца) с диаметром d, равным внутреннему диаметру обрабатываемой заготовки. Штамп содержит также нижнюю обойму 6, фильеру 7 и прижим 8. Диаметр нерабочей полости нижней обоймы 6 равен диаметру d вкладыша из пластичного металла, а линейный размер по высоте равен длине трубчатой заготовки L.

Штамп работает следующим образом. В нижнюю обойму 6 вставляют вкладыш из пластичного металла 5 с фильерой 7, устанавливают заготовку 4 и верхнюю обойму 3, а затем пуансон 2 и матрицу 1. При рабочем ходе матрицы 1 и пуансона 2 вкладыш из пластичного металла 5 через калиброванное отверстие в фильере 7 выдавливается в полость нижней обоймы 6, при этом верхняя часть трубчатой заготовки 4 проталкивается в рабочую полость, образуемую между матрицей 1 и пуансоном 2, в результате чего происходит обжим трубчатой заготовки. После окончания обжима трубчатой заготовки прижим 8 возвращает верхнюю обойму 3 в исходное положение. После получения и съема готовой детали для повторения процесса обжима трубчатых заготовок вкладыш 5 из пластичного металла вместе с фильерой 7 удаляется из нижней обоймы, переворачивается на 180° и вновь устанавливается в штампе, закладывается новая трубчатая заготовка, и процесс обжима повторяется. При необходимости изменить величину противодавления, оказывающего влияние на качество формообразования обжимаемой трубчатой заготовки, достаточно заменить фильеру с другим параметром калиброванного отверстия.

Использование предлагаемого изобретения позволяет без дополнительной переналадки штампа вести формообразование деталей. Возможность использования сменных фильер с разными калиброванными отверстиями позволяет изменять величину противодавления в штампе и получать детали с заданной распределенной толщиной стенок, получаемых из трубчатых заготовок с различными геометрическими и механическими параметрами.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Штамп для обжима трубчатых заготовок, содержащий матрицу, пуансон и прижим, отличающийся тем, что он снабжен верхней и нижней обоймами, верхняя обойма выполнена с рабочей поверхностью, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру трубчатой заготовки, и вкладышем из пластичного металла с диаметром, равным внутреннему диаметру трубчатой заготовки, нижняя обойма выполнена с нерабочей полостью, диаметр которой равен диаметру вкладыша из пластичного металла, а линейный размер равен длине трубчатой заготовки, фильерой с калиброванным отверстием, расположенной между верхней и нижней обоймами, при этом вкладыш из пластичного металла совместно с фильерой выполнен с возможностью их переворота.

2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что фильера выполнена сменной, с различными диаметрами калиброванного отверстия.