Способ многопереходной формовки заготовок
Патент 727253
Авторы
Способ многопереходной формовки заготовок
Иллюстрации
Реферат
Ъ
ПМВО",-:. а) к:.-Ф Ия
О П И (" А - "
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 727253
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 369958 (22) Заявлено 10.07.78 (21) 2643016/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 25.04.80 (51) М. Кл
В 21 С 37/06
В 21 D 5/06
Гасударственный комитет но денем нвобретеннй н открытий (53) УДК 621.774..2 (088.8) (72) Авторы изобретения
Е. И. Иванов, П. Н. Калинушкин, Б. Д. Жуковский, Ю. Д. Вольпер, Э. И. Соболевский, А. Н. Медведев, П. И. Коваленко, А. И. Могильный и П. П. Ващенко (71) Заявитель (54) СПОСОБ МНОГОПЕРЕХОДНОЙ ФОРМОВКИ
ЗАГОТОВОК
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве заготовок для электросварных труб большого диаметра
Из основного авт. св. № 369958 известен способ многопереходной формовки заготовок конечной длины, используемый преимущественно для формовки полуцилиндрических заготовок труб большого диаметра, согласно которому заготовку формуют на угол, больше заданного, а затем разгибают до угла, меньше заданного на величину, рав- ы ную величине пружинения CI).
Указанный способ при определенной степени разгибки профиля за счет влияния на. продольную деформацию полосы позволяет значительно уменьшить или получить впол не определенную величину концевых эффектов (искажения профиля и искривления кромок по концам) на заготовках при ус- . ловии, что механические свойства металла, в частности предел текучести, в продольном направлении исходных листов будут одинаковы.
Однако, практически при производстве труб большого диаметра металл исходных листов по своим механическим свойствам
2 значительно отличается друг от друга. Отклонения предела текучести металла листов в продольном направлении достигает 12— !
8 кгс/мм . В этом случае величина концевых эффектов и, следовательно, размер профиля по концам готовых заготовок колеблется в зависимости от изменения механических свойств металла листов в продольном направлении из-за неодинаковой величины упругой разгрузки (пружинения) после продольной деформации металла, имеющего разные механические свойства. Это приводит к серьезным осложнениям при выполнении последующих технологических операций, в частности при сборке и сварке заготовок, и, как следствие, к браку и большим бтходам при обрези труб.
Целью изобретения является повышение качества формовки путем уменьшения влияния изменений механических свойств металла.
Цель достигается тем, что в способе многопереходной формовки заготовок по авт. св. № 369958 при разгибе заготовки ее кромки непрерывно годвергают дополнительному знакопеременному упруго-пластическому изгибу в направлении, перпендику727253 лярном поверхности профиля заготовок, сна "чa÷é выпукло"тью нару ну, а затем внутрь по ходу движения заготовки.
Полуцилиндрические заготовки получаются с одинаковым или близким по своей величине размером профиля по концам при изменениях механических свойств листа благодаря тому, что при определенной степени знакопеременной продольной упруго-пластической деформации изгиба кромок дости " гается одинаковая величина пружинения после деформации для максимальных и ми- $о нимальных значений предела текучести исходного металла листов.
На фиг. 1 и 2 представлены два вариан " та практйческого осуществления предложенного способа формовки.
Способ заключается в следующем.
Производят поперечный гиб трубной заготовки 1 в валках 2 клети до угла, превышающего заданный (более 180 ), при этом продольные кромки 3 заготовки неизбежно искривляются внутрь заготовки до некоторой кривизны и выпрямляются (R — радиус изгибающего валка 2).
Далее трубную заготовку 1 разгибают на участке между валками 2 и 4 до угла, меньше заданного на величину пружинения в поперечном направлении, и одновременно принудительно изгибают ее кромки 3 сначала в паре валков 5 и 6 выпуклостью наружу до кривизны - ;, а затем во второй паре валков 7 и 8 внутрь" заготовки до кривизны — „, при которой величина пружинения в продольном направлении после знакопеременной упруго-пластической деформации изгиба кромок будет одинакова для максимальных (hÄq«) и минимальных значений (6„„„) предела текучести металла заготовки. щее время применяются при производстве труб большого диаметра К1=
=1,8 — 2,2, К$=0,5 —,0,9.
На непрерывном валковом стане проведена опытная формовка полуцилиндрических заготовок для труб диаметром 1220 мм с толщиной стенки 12 мм из партии листов стали 17Г1С. Колебания значений предела текучести металла листов находятся в пределах 36 — 48 кгс/мм, т. е. бакс =48 кгс/мм
Ьиин =36 кгс/мм .
Вначале был испытан известный способ многопереходной формовки по авт. св. № 369958, т. е. в непрерывном валковороликовом стане заготовку формовали на угол 252, затем разгибали до угла 151 и получали заготовку с углом заформовки, близким к 180 . При таком способе формовки обеспечивается стабильность размеров только средней части заготовок. Изменение диаметра (расстояние между кромками) в средней части заготовок при всем диапазоне изменения механических свойств не превышает 10 мм (размер по диаметру составлял 1215 — 1225 мм), что обеспечивает качественную сборку и сварку только средней части заготовок. На концевых участках заготовок диаметр изменяется в пределах от
1210 до 1260 мм, т. е. диапазон изменения профиля го диаметру составляет 50 мм, что не позволяет произвести качественную сборку и сварку концевых участков в связи с образованием при сборке и сварке заготовок превышений кромок, зазоров между ними и разрывов технологических швов, При проведении испытаний предлагаемого способа в процессе разгибки заготовок был осуществлен дополнительный непрерывный знакопеременный изгиб кромок
$$ в направлении, перпендикулярном поверхности профиля заготовок, сначала выпуклостью наружу, а затем внутрь заготовки до радиусов кривизны соответственно
1620 мм и 4000 мм. Радиусы кривизны рас.$р читывались по вышеприведенным зависимостям.
4$
$0
Необходимые для стабилизации размеров профиля заготовок радиусы продольного угруго-пластического изгиба кромок можйО рассчитывать по следующим зависимостям:
Еь
Ra= — — — —
K! (bl9la+d, ненг
Rg = — — — — -1
К, (биаке+ Ьмен) где R и К$ — радиусы кривизны при изгибе кромок соответственно выпуклостью наружу и внутрь заготовки;
Š— модуль упругости металла;
h — толщина стенки заготовки; б„,„„ и и „вЂ” соответственно максимальное и минимальное значения предела текучести в фактическом диапазоне разброса механических свойств исходного металла листов;
К и (z — коэффициенты, учитывающие упрочнение металла в процессе деформации, степень деформации и др.
Для низколегированных сталей, которые в настояB результате при указанном разбросе механических свойств исходного металла листов (12 кгс/мм ) удалось снизить диапазон изменения размеров профиля на концевых участках по диаметру с 50 до 10 — 15 мм, что обеспечивает качественную сборку и сварку заготовок.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить влияние изменений механических свойств металла листов на качество концевых участков формуемых заготовок. Это обуславливается тем, что после выхода из разгибочной клети в сформованных трубных заготовках отсутствуют моменты внутренних сил, способные вызвать искривление кромою на концевых участках, так как происходит уравновешивание остаточных напряжений при разбросе механических свойств исходного металла заготовок, а
727253
Формула изобретения
Риг.!
Составитель С. Никулина
Редактор Т. Кузнецова Техред К. Шуфрич Корректор О. Ковинская
Заказ i 027/5 Тираж 086 Подписное
ЦНИ ИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ЙПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 следовательно и обеспечивается стабилизация размеров на концевых участках заготовок. Последнее позволяет повысить качество сборки и сварки заготовок на концевых участках и уменьшить величину отходов металла при обрези концов труб.
Способ многопереходной формовки заготовок по авт. св. № 369958, отличающийся тем, что, с целью повышения качества формовки путем уменьшения влияния изменений механических свойств металла, в процессе разгиба продольные кромки заготовки подвергают дополнительному знакопеременному упруго-пластическому изгибу сначала выпуклостью наружу, а затем внутрь заготовки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 369958, кл. В 21 D 5/06, 1969.