Инструмент для развальцовки труб

Инструмент для развальцовки труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ ТРУБ, содержащий рабочую часть из . материалов с эффектом памяти формы и эффектом сверхупругости, о т л ичающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования степени деформации инструментом, его рабочая часть выполнена из пучка чередующихся и параллельно расположенных одна к другой проволок, одни КЗ которых обладают эффектом памяти формы, а другие - эффектом сверхупругости .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (ll) 4(5l) В 21 D 39/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3633129/25-27 (22) 24. 06. 83 (46) 07. 04. 85. Бюл. У 1 3 (72) А.И. ПоРоховинов, Н.В, Мудров, В.Ф. Канер, Ю.Г. Ермаков, В.Я. Косых и В.П. Хачин (71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения (53) 621.774.72(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 183790, кл. В 24 В 39/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР ,9 893334, кл. В 21 D 39/06, 1980 ,(прототип). (54) (57) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ

ТРУБ, содержащий рабочую часть as материалов с эффектом памяти формы и эффектом сверхупругости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования степени деформации инструментом, его рабочая часть выполнена из пучка чередующихся и параллельно расположенных одна к другой проволок, одни из которых обладают эффектом памяти формы, а другие — эффектом сверхупругости.

11486

Изобретение относится к устройствам для закрепления труб в отверстиях трубных досок способом механической развальцовки и может быть применено на предприятиях энергетического, 5 транспортного, химического, пищевого машиностроения, а также в судостроении при изготовлении кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.

Известен инструмент для поверх- Ip ностного упрочнения деталей, рабочая часть которого выполнена в виде пучка параллельных проволок, что позволяет легко изменять ее конфигурацию 1 13.

Однако этим инструментом нельзя раздавать трубы.

Известен также инструмент для развальцовки труб, содержащий рабочую часть из материала на основе сплавов с эффектом памяти формы и эффектом сверхупругости, изменяющую форму при изменении температуры. При применении известного инструмента сокращается номенклатура устройств для развальцовки труб и расширяется их техноло- щ гическая возможность sa счет наличия гильзы, устанавливаемой на рабочую часть инструмента и выполненной из материала, обладающего эффектом сверхупругости 2 J.

36

Однако в известном инструменте отсутствует возможность регулировки степени деформации.

Цель изобретения — обеспечение возможности регулирования степени

S деформации инструментом.

Поставленная цель достигается тем, что в инструменте для развальцовки труб, содержащем рабочую часть из материалов с эффектом памяти формы 46 и эффектом сверхупругости, рабочая часть выполнена из пучка чередующихся и параллельно расположенных одна к другой проволок, одни из которых обладают эффектом памяти формы, а другие — эффектом сверхупругости.

Такое техническое решение обеспечивает возможность развальцовывать трубы с различным профилем их сечения и отличной степенью развальцовки Ю трубы.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — 5 — варианты возможных профилей сечений труб, подвергаемых развальцовке. 55

Инструмент для развальцовки труб состоит из пучка параллельных проволочек i из сплава с эффектом памяти

78 2 формы, которые предварительно подвергнуты холодному растяжению, например растяжению на разрывной машине при комнатной температуре. Проволочки 1 размещены между параллельными проволочками 2 из сплава с эффектом сверхупругости.

В качестве материала проволочек

1 может быть выбран сплав титан-. никель (никель 54-56Х титан — остальное) с интервалом температур мартенситного превращения 40-60 С, для проволочек 2 " сплав титан-никель (никель 56-577, титан — остальное) с интервалом температур мартенситного превращения, не превышающим температуру мартенситного превращения материала проволочек 1, например до 20 С. Для оптимизации эффекта сверхупругости проволочки 2 подвергаются отжигу при 500 С в течение

I ч и охлаждаются без последующей пластической деформации.

Проволочки 1 и 2 скреплены в пучок хомутом 3, а в центральной части инструмента размещен стержневой нагреватель 4. Позициями 5 и 6 обозначены труба и трубная доска соответственно.

Набором определенного количества проволочек f и. 2 в пучке собирают инструмент для различной степени развальцовки труб и различной формы поперечного сечения, например квадратного. Поочередно вынимая одну, две, три и т.д. проволочки 1 или 2 и заменяя их одну на другую, т.е. проволочку 1 на проволочку 2 или наоборот, подбирают степень развальцовки трубы в трубной доске.

Инструмент работает следующим образом.

Рабочую часть инструмента, состоящую из проволочек 1 и 2, при нормаль ной температуре вводят в трубу 5 (из выбранного диапазона обрабатываемых труб и соответствующей конфигурации отверстия в трубной доске, например шестиугольной, фиг.2), установленную в отверстие трубной доски 6 (фиг.1) до бурта хомута 3 в торец трубы 5.

Через стержневой нагреватель 4 инструмента подводят необходимое количество тепла, достаточное для нагрева рабочей части (проволочек 1) инструмента до температуры на 150-200 С вьппе интервала температур мартенситного превращения в era материале. При этом

3 11486 проволочки 1 в соответствии с эффектом памяти формы увеличиваются в диаметре, одновременно укорачиваясь в размере, подвергая упругой раздаче все пучки 1 и 2 рабочей части инструмента, и развальцовывают трубу 5 в отверстии трубной доски 6.

Возможно получение заделки труб 5 в трубной доске 6 с криволинейным профилем (фиг.5). fO

Генерируемые напряжения в материале рабочей части инструмента достигают 60 кгс/ми, что обеспечивает сверхупругую деформацию проволочек

2 и надежное -закрепление трубы 5 в отверстии трубной доски 6 с необходимой степенью развальцовки.

Под действием проявления эффекта памяти формы в проволочках 1 и за счет наличия проволочек 2 из иатериа- о ла, обладающего эффектом сверхупругости, осуществляется перераспределение их в плоскости с занятием оптимального положения для осуществления развальцовки трубы 5 в зависимос- gg ти от кьнфигурации отверстия в трубной доске 6 (фиг. 2 - 5).

По окончании развальцовки(подвод тепла к проволочкам 1 прекращается и инструмент охлаждается, например, холодной водой. При снижений температуры проволочек 1 инструмента до комнатной в соответствии с эффектои памяти формы диаметры их уменьшаются до исходного размера (фиг.1). Сверхупругий возврат формы проволочек 2 ® способствует этому, так как упругие напряжения в материале проволочек 2 (до 60 кгс/ми ) значительно превы" шают понижающийся при прямом мартенситном превращении вследствие охлаж40 дения предел текучести (до 20 кгс/им ) материала проволочек 1, что обеспечивается различием (до 20 С) в температурах мартенситного превращения.

После этого инструмент может быть свободно вынут иэ закрепленной трубы

5 и введен в следующую, подлежащую закреплению.

78 4

Аналогичным образом развальцовка предлагаемым инструментом обеспечи вается и для других труб в различных конфигурациях отверстий трубной доски 6.

В случае развальцовки трубы 5 в криволинейном канале трубной доски

6 (фиг.5) процесс закрепления трубы

5 происходит аналогично. Если по каким-либо причинам полностью извлечь инструмент из канала не удается, это можно осуществить путем извлечения одной, двух, трех проволочек 1 или 2, чем обеспечивается уменьшение его размеров.

Использование изобретения позволяет существенно расширить технологические возможности инструментов развальцовки труб, снизить затраты на их изготовление, уменьшить номенклатуру типоразмеров и тем самым повысить эффективность производства теплообменных аппаратов.

Кроме того, расширение технологических возможностей инструментов с набором элементов, обладающих эффектом памяти формы и эффектом сверхупругости, позволит эффективно использовать их для размерной раздачи трубчатых изделий на различных участках по длине и на концах закреплением или для закрепления этих участков в отверстиях аппаратов и машин различного назначения.

При этом таким инструментом можно закреплять трубы в отверстиях с различной конфигурацией, форму инструмента под которые легко подогнать.

Одновременно можно обеспечить заданное усилие деформации трубы с автоматическим ограничением ее величины

sa счет соответствующего количества введенных в инструмент проволочек из материала, обладающего эффектам сверхупругости. Наличие элементов с таким эффектом обеспечивает надежную и долговечную (свьппе 10 циклов)

7 работу инструмента, стабилизируя свойства элементов из материала, обладающих эффектом памяти форм.

1148678

4-4

Фиа. Я

A "4

4 "4

Составитель И. Канитонов Редактор Н. Тупица Техред И.Надь . Корректор H- Эрдейи

Заказ 1787/б Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4