×
25.08.2017
217.015.aaf6

Результат интеллектуальной деятельности: Инструмент для прошивки заготовки под прессование

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к обработке металлов давлением. Инструмент для прошивки заготовки под прессование трубы содержит контейнер, матрицу с подпорной иглой, пресс-штемпель с концентрично размещенной в нем с зазором подвижной в осевом направлении прошивной иглой со съемным наконечником. На переднем торце пресс-штемпеля размещена шайба с осевым отверстием, торцевая поверхность которой выполнена с расширяющимся в сторону заготовки углублением в виде усеченного конуса. Радиус меньшего основания конуса больше радиуса отверстия шайбы. Технический результат заключается в обеспечении снижения усилия прессования труб и расходного коэффициента металла. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству полых профилей, и может быть использовано при производстве труб из специальных сталей, цветных металлов и сплавов.

Известно устройство для реализации способа прессовой прошивки, содержащее контейнер, пресс-штемпель, пресс-шайбу, подвижную иглу с собственным гидроцилиндром (Жолобов В.В., Зверев Г.И. Прессование металлов. - М.: Металлургия, 1971, рис. 179, с. 228-229).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции пресса и повышенная разностенность при прошивке осевого отверстия, что приводит к неравномерному истечению деформируемого материала и, соответственно, увеличению усилия прошивки.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является инструмент для прошивки заготовок под прессование, содержащий контейнер, матрицу с подпорной иглой, пресс-штемпель с расширяющимся к его рабочему торцу углублением и концентрично размещенной в пресс-штемпеле прошивной иглой со сменным наконечником (А.с. СССР №1037991, B21C 25/00, опубл. 30.08.1983).

Недостатком прототипа является сложная конструкция прессового инструмента, заключающаяся в выполнении рабочего торца пресс-штемпеля с углублением в виде усеченного конуса, что требует повышенной точности при изготовлении. Кроме того, возможен повышенный износ пресс-штемпеля из-за отсутствия рабочих поверхностей, обеспечивающих подпрессовку металла в контейнере, а также возникновение повышенных усилий при прошивке, связанных с формообразованием переднего торца гильзы, что снижает ресурс работы инструмента при деформации высоколегированных сталей и сплавов.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в снижении усилия прессования и уменьшении расходного коэффициента металла.

Поставленная задача решается за счет того, что в инструменте для прошивки заготовки под прессование трубы, содержащем контейнер, матрицу с подпорной иглой, пресс-штемпель с концентрично размещенной в нем с зазором подвижной в осевом направлении прошивной иглой со съемным наконечником, согласно изобретению на переднем торце пресс-штемпеля размещена шайба с осевым отверстием, торцевая поверхность которой выполнена с расширяющимся в сторону заготовки углублением в виде усеченного конуса, при этом радиус меньшего основания конуса больше радиуса отверстия шайбы.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан в разрезе общий вид инструмента для прошивки заготовки, на фиг. 2 изображена гильза.

Инструмент для прошивки заготовок на вертикальном прессе содержит контейнер 1 пресса с размещенной в нем матрицей 2, к которой подведена подпорная игла 3. Пресс-штемпель 4 выполнен вдоль оси с каналом, в котором концентрично с зазором размещена прошивная игла 5, на конце которой закреплен съемный прошивной наконечник 6. На торце пресс-штемпеля 4 размещена шайба 7, рабочий торец которой выполнен с расширяющимся углублением в виде усеченного конуса для формирования профиля торцевого участка заготовки 8, при этом радиус меньшего основания конуса больше радиуса отверстия шайбы.

Прошивку заготовок под прессование труб осуществляют с помощью заявляемого инструмента следующим образом. Сплошную металлическую цилиндрическую заготовку 8 предварительно механически обрабатывают, нагревают до температуры деформации и размещают в контейнере 1 прошивного пресса, при этом задним торцом заготовку устанавливают на матрицу 2 с подпорной иглой 3 (фиг. 1). С противоположного торца заготовки 8 подают пресс-штемпель 4, на котором размещена сменная шайба 7. Рабочий торец шайбы выполнен с расширяющимся в сторону заготовки 8 углублением в виде усеченного конуса для формирования профиля торцевого участка заготовки 8. Затем проводят подпрессовку сплошной заготовки 8 внутри контейнера 1 за счет передачи давления пресса через пресс-штемпель 4 на шайбу 7. При этом металл заготовки 8 заполняет контейнер 1 прошивного пресса и происходит формирование поверхности торца заготовки 8 в виде усеченного конуса, причем угол образующей α конической поверхности углубления шайбы 7 с продольной осью равен углу образующей торцевого участка заготовки с продольной осью. После формирования поверхности торца заготовки 8 осуществляют ее прошивку усилием, передаваемым от прошивной иглы 5 со съемным наконечником 6, размещенной концентрично внутри полости пресс-штемпеля 4. Происходит формирование цилиндрической гильзы (фиг. 2) с наружным диаметром D1, внутренним диаметром D2 и длиной L, при этом передний торец выполнен в виде усеченного конуса с меньшим диаметром D3 и углом образующей торцевого участка с продольной осью, равным α.

Длину гильзы L с передним торцом в виде усеченного конуса определяют из следующего выражения:

где L1 - длина цилиндрической части гильзы, мм;

LK - высота торцевого конического участка гильзы, мм;

где D0 - диаметр заготовки, мм;

L0 - длина заготовки, мм;

D2 - внутренний диаметр гильзы, мм;

D1 - наружный диаметр гильзы, мм;

D3 - меньший диаметр переднего торца гильзы, мм;

hвыд - высота «выдры» (часть металла заготовки, удаляемой при прошивке), мм;

где α - угол образующей торцевого участка гильзы с продольной осью, град.

Формирование торцевой поверхности заготовки в виде усеченного конуса с использованием инструмента для прошивки позволит избежать потери металла в стружку и уменьшить расходный коэффициент. Применение инструмента для прошивки заготовки под прессование позволит использовать полученную гильзу с требуемым профилем торцевой поверхности для последующего изготовления труб определенной длины прессованием с применением прессового инструмента с конгруэнтной рабочей поверхностью, что обеспечит снижение усилия прессования при непрерывном производственном цикле, а также предотвратит охлаждение гильзы после экспандирования, проведение механической обработки и нагрев под прессование.

Полученную заготовку-гильзу используют для последующего прессования на горизонтальном трубопрофильном прессе, при этом длину трубы, изготовленной прессованием, можно определить из соотношения:

где DH и DBH - наружный и внутренний диаметр трубы, соответственно, мм.

Использование предлагаемого инструмента позволяет изготавливать трубы заданного сортамента из заготовки определенной длины. Так, используя выражения (1)-(3), можно рассчитать длину гильзы, изготавливаемой при прошивке, и при дальнейшем использовании зависимости (4)- определить длину трубы.

Прошивка заготовок под прессование была опробована на вертикальном гидравлическом испытательном прессе ПММ-125 усилием 1,25 МН. Реализация предлагаемого изобретения потребовала изменения конструкции прессового инструмента и дооснащения пресса специальными приспособлениями. Для операции прошивки был изготовлен контейнер внутренним диаметром 45 мм, пресс-штемпель наружными диаметром 44,5 мм, внутри которого размещена прошивная игла со съемным наконечником наружным диаметром 18,5 мм. Шайба, размещенная на торце пресс-штемпеля, выполнена с углублением в виде усеченного конуса с углом образующей конической поверхности α=69°.

Цилиндрическую заготовку из свинца марки С2 диаметром 43 мм и высотой 85 мм при температуре 25°С загружали в контейнер внутренним диаметром 45 мм. После этого проводили распрессовку заготовки, формируя торец заготовки в виде усеченного конуса с углом образующей конической поверхности α=69°. Затем прошивали заготовку при помощи прошивного наконечника диаметром 18,5 мм при скорости перемещения пуансона 10 мм/с. В результате была изготовлена гильза общей длиной 95,4 мм, усилие прошивки составило порядка 80,0 кН. Полученную гильзу использовали для прессования трубы наружным диаметром 15,0 мм с толщиной стенки 3,0 мм при применении прессового инструмента с профилем рабочей поверхности, соответствующим профилю переднего торца гильзы. Усилие прессования составило 114,0 кН, что на 5-7% ниже среднего значения усилия прессования. Использование предлагаемого инструмента для прошивки обеспечило формирование торцевой поверхности заготовки в виде усеченного конуса и позволило избежать потери металла в стружку от 3 до 5% от массы заготовки.

Использование предлагаемого инструмента обеспечивает снижение усилия прессования и расходного коэффициента металла при прошивке заготовок, предназначенных для получения труб прессованием. Изобретение может быть использовано при изготовлении заготовок для производства труб ответственного назначения из специальных сталей, а также цветных металлов и сплавов.

Инструмент для прошивки заготовки под прессование трубы, содержащий контейнер, матрицу с подпорной иглой, пресс-штемпель с концентрично размещенной в нем с зазором подвижной в осевом направлении прошивной иглой со съемным наконечником, отличающийся тем, что на переднем торце пресс-штемпеля размещена шайба с осевым отверстием, торцевая поверхность которой выполнена с расширяющимся в сторону заготовки углублением в виде усеченного конуса, при этом радиус меньшего основания конуса больше радиуса отверстия шайбы.
Инструмент для прошивки заготовки под прессование
Инструмент для прошивки заготовки под прессование
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 52 items.
20.01.2018
№218.016.0f3a

Устройство и способ нанесения сухой смазки на внутреннюю поверхность гильзы

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к вспомогательному оборудованию трубопрофильных прессов. Устройство для нанесения сухой смазки на внутреннюю поверхность гильзы перед горячим прессованием содержит трубу, пневмоцилиндр и бункер для сухой смазки. Труба выполнена с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633429
Дата охранного документа: 12.10.2017
20.01.2018
№218.016.15d2

Способ термической обработки труб нефтяного сортамента из коррозионно-стойкой стали

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству обсадных и насосно-компрессорных труб из коррозионно-стойкой стали, эксплуатируемых на месторождениях для добычи нефти и газа с высокой концентрацией диоксида углерода в составе перекачиваемой среды, расположенных в холодных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635205
Дата охранного документа: 09.11.2017
20.01.2018
№218.016.1d30

Способ изготовления стального листа для труб с повышенной деформационной способностью

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения повышенной деформационной способности стального листа толщиной 15-40 мм с пределом текучести свыше 480 МПа, используемого при производстве электросварных труб, сляб из стали, содержащей, мас. %: углерод 0,04-0,08, кремний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640685
Дата охранного документа: 11.01.2018
09.06.2018
№218.016.5e6b

Труба с повышенной деформационной способностью и высокой вязкостью сварного соединения и способ ее изготовления

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству электросварных прямошовных труб большого диаметра. Для обеспечения повышенной деформационной способности и высокой вязкости сварного соединения труб, предназначенных для транспортирования природного газа, трубу с толщиной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656189
Дата охранного документа: 31.05.2018
01.03.2019
№219.016.cd2a

Клеть прокатного стана

Клеть предназначена для производства горячекатаных труб в условиях нанесения твердой брикетированной смазки на прокатные валки. Клеть содержит станину, ручьевые валки, установленные на станине для каждого валка устройства для нанесения смазки в виде герметичного цилиндрического корпуса с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002308333
Дата охранного документа: 20.10.2007
10.04.2019
№219.017.05de

Способ раскатки гильз

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к технологии раскатки гильзы в многовалковых станах винтовой прокатки (стан Асселя), и может быть использовано при производстве тонкостенных труб на трубопрокатных агрегатах, оснащенных трехвалковыми раскатными станами винтовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002320433
Дата охранного документа: 27.03.2008
29.04.2019
№219.017.3efa

Устройство для опорожнения баллона с неисправным вентилем

Изобретение относится к оборудованию для опорожнения баллонов, находящихся в аварийном состоянии и содержащих сжатые, сжиженные или растворенные под давлением газы, и может быть использовано для выпуска газа из баллона с неисправным вентилем. Для уменьшения выбраковки, обеспечения вскрытия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002287735
Дата охранного документа: 20.11.2006
29.04.2019
№219.017.4167

Непрерывный прокатный стан

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к производству труб и цилиндрических изделий, и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб на непрерывных реечных, редукционных и калибровочных станах продольной прокатки, прокатный стан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002381850
Дата охранного документа: 20.02.2010
29.04.2019
№219.017.41a1

Способ непрерывной прокатки изделий

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к производству труб, профилей и других изделий, и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб на непрерывных реечных, редукционных и калибровочных станах продольной прокатки. Способ непрерывной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002385194
Дата охранного документа: 27.03.2010
19.06.2019
№219.017.8b5d

Способ изготовления труб

Изобретение предназначено для снижения расходного коэффициента при изготовлении труб, в частности котельных труб, методом прессования с последующим редуцированием. Способ изготовления труб включает прямое прессование на пресс-игле ступенчатой формы трубы-полуфабриката с центральным каналом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442670
Дата охранного документа: 20.02.2012
Showing 41-50 of 62 items.
20.01.2018
№218.016.0f3a

Устройство и способ нанесения сухой смазки на внутреннюю поверхность гильзы

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к вспомогательному оборудованию трубопрофильных прессов. Устройство для нанесения сухой смазки на внутреннюю поверхность гильзы перед горячим прессованием содержит трубу, пневмоцилиндр и бункер для сухой смазки. Труба выполнена с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633429
Дата охранного документа: 12.10.2017
20.01.2018
№218.016.15d2

Способ термической обработки труб нефтяного сортамента из коррозионно-стойкой стали

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству обсадных и насосно-компрессорных труб из коррозионно-стойкой стали, эксплуатируемых на месторождениях для добычи нефти и газа с высокой концентрацией диоксида углерода в составе перекачиваемой среды, расположенных в холодных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635205
Дата охранного документа: 09.11.2017
20.01.2018
№218.016.1d30

Способ изготовления стального листа для труб с повышенной деформационной способностью

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения повышенной деформационной способности стального листа толщиной 15-40 мм с пределом текучести свыше 480 МПа, используемого при производстве электросварных труб, сляб из стали, содержащей, мас. %: углерод 0,04-0,08, кремний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640685
Дата охранного документа: 11.01.2018
10.05.2018
№218.016.3ac1

Способ винтовой прошивки и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при производстве горячекатаных бесшовных труб с одновременной обработкой внутренней поверхности гильзы и рабочей поверхности инструмента смазочно-дезоксидирующим продуктом. Способ включает деформацию нагретой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647393
Дата охранного документа: 15.03.2018
12.07.2018
№218.016.6f47

Способ изготовления бесшовных холоднодеформированных труб из титанового сплава типа ti-3al-2,5v

Изобретение относится к области металлургии, в частности к трубопрокатному производству, а именно к изготовлению бесшовных холоднодеформированных труб из титанового сплава типа Ti-3Al-2,5V, и может быть использовано для изготовления изделий ответственного назначения. Способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661125
Дата охранного документа: 11.07.2018
20.02.2019
№219.016.c15a

Аустенитная коррозионно-стойкая сталь для хлоридсодержащих сред и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам коррозионно-стойких аустенитных сталей повышенной прочности, и может быть использовано при производстве листовых деталей и сварных конструкций из них. Сталь содержит углерод, кремний, хром, никель, марганец, азот, медь, бор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002413031
Дата охранного документа: 27.02.2011
11.03.2019
№219.016.da41

Способ винтовой прокатки заготовки

Способ предназначен для повышения качества и точности геометрических размеров гильз при винтовой прокатке с прошивкой заготовки. Способ включает подачу нагретой заготовки в калибр, образованный валками, развернутыми на угол подачи, и направляющими линейками, деформирование ее валками и прошивку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002309809
Дата охранного документа: 10.11.2007
11.03.2019
№219.016.da8e

Способ горячей прокатки бесшовных тонкостенных труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способу производства труб. Способ включает прошивку заготовки в гильзу, последующую прокатку гильзы на раскатном стане валками с гребнем с разведением валков при прокатке заднего конца. Раскатку гильзы в раскатном стане ведут на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002368440
Дата охранного документа: 27.09.2009
29.03.2019
№219.016.f707

Способ изготовления труб малого диаметра

Изобретение предназначено для повышения экономичности производства холоднодеформированных труб, преимущественно используемых в машиностроении. Способ изготовления труб малого диаметра с соотношением наружного диаметра трубы к толщине стенки 2,5÷5,0 включает холодную прокатку труб на станах ХПТ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437733
Дата охранного документа: 27.12.2011
29.03.2019
№219.016.f775

Устройство для прессования полых профилей

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Устройство содержит контейнер, пуансон с пресс-шайбой, матрицу, смазочную шайбу и пресс-иглу. Матрица снабжена центрирующим стаканом. Один конец пресс-иглы закреплен в пресс-шайбе, а другой размещен в центрирующем стакане. Внутри пуансона...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002443485
Дата охранного документа: 27.02.2012
+ добавить свой РИД