Технология высадки концов труб

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Высадка — конец — труба

Высадка концов труб должна производиться в заводских условиях, после высадки трубы подвергаются термической обработке. Трубы выпускают с наружной конической резьбой. [2]

Соединение РН-6 отличается от соединения CS увеличенной высадкой концов труб и усиленной резьбой. Гладкая внутренняя поверхность труб с соединениями CS и РН-6 способствует увеличению коррозионной стойкости. Для борьбы с коррозией при воздействии особо агрессивных сред на трубах с соединениями CS и РН-6 применяют внутренние пластмассовые покрытия. [4]

Равнопрочность сварного шва приварке замка обеспечивается небольшой высадкой конца трубы и замковой детали таким образом, чтобы в месте сварки труба была толще на 10 — 20 %, чем ее остальная часть. [5]

Технология производства труб нефтяного сортамента связана с выполнением многих отличающихся друг от друга операций — процессы горячей обработки давлением ( прокатка или прессование, высадка концов труб ), различные виды термообработки с разнообразными режимами. Это в сочетании с многообразием применяемых для изготовления труб материалов предопределяет некоторый разброс геометрических и физико-механических характеристик готовых изделий. [6]

Для увеличения толщины стенки трубы на участке, подлежащем нарезке, при производстве бурильных на-сосно-компрессорных и геологоразведочных труб концы их высаживают. Высадка концов труб на специальных горизонтально-ковочных машинах или на гидравлических прессах происходит за счет осаживания трубы пуансоном в закрытую полость штампа. Концы труб перед высадкой нагревают в щелевых горнах, которые устанавливают вблизи горизонтально-ковочной машины или гидравлического пресса; температура нагрева концов трубы в момент высадки колеблется в пределах 1200 — 1280 С. [7]

Соединение РН-6 используют на толстостенных насосно-компрессорных трубах, предназначенных для работы при высоких давлениях. Соединение РН-6 отличается от соединения CS увеличенной высадкой концов труб и усиленной резьбой. Гладкая внутренняя поверхность труб с соединениями CS и РН-6 способствует увеличению коррозионной стойкости. Для борьбы с коррозией при воздействии особо агрессивных сред на трубах с соединениями CS и РН-6 применяют внутренние пластмассовые покрытия. Конструкции соединений CS-CB и РН-6-СВ ( соединения с коррозионным барьером) выполнены с учетом применения на трубах с внутренним пластмассовым покрытием специального кольца для лучшей защиты места стыка внутренних торцов. [9]

Соединения РН-6 используют на толстостенных НКТ, предназначенных для работы при высоких давлениях. Соединение РН-6 отличается от соединения CS увеличенной высадкой концов труб и усиленной резьбой. Гладкая внутренняя поверхность труб с соединением CS и РН-6 способствует увеличению коррозионной стойкости. Для борьбы с коррозией при воздействии особо агрессивных сред на трубах с соединением CS и РН-6 применяют внутренние пластмассовые покрытия. Конструкции соединений CS-CB и РН-6-СВ ( соединения с коррозионным барьером) выполнены с учетом применения на трубах с внутренним пластмассовым покрытием специального кольца для лучшей защиты места стыка внутренних торцов. [10]

Значительное внимание должно быть уделено дальнейшему совершенствованию бурильных труб и их резьбовых соединений. При бурении со съемными керноприемниками основная часть поломок в бурильной колонне происходит в резьбовом соединении. Для снарядов со съемными керноприемниками, в которых бурильные трубы имеют соединения типа труба в трубу, высадка концов трубы как средство повышения их прочности исключена. [11]

Три уплотнителыше поверхности обеспечивают высокую герметичность соединений. Соединение РН-6 ( табл. 26.13) используют на толстостенных насосно-компрессорных трубах, предназначенных для работы при высоких давлениях. Соединение РН-6 отличается от соединения CS увеличенной высадкой концов труб и усиленной резьбой. Гладкая внутренняя поверхность труб с соединениями CS и РН-6 способствует увеличению коррозионной стойкости. Для борьбы с коррозией при воздействии особо агрессивных сред на трубах с соединениями CS и РН-6 применяют внутренние пластмассовые покрытия. Конструкции соединений CS-CB и РН-6-СВ ( соединения с коррозионным барьером) выполнены с учетом применения на трубах с внутренним пластмассовым покрытием специального кольца для лучшей защиты места стыка внутренних торцов. [12]

Для обеспечения равнопрочности необходимо получить утолщение на обоих концах бурильной трубы. Однако на трубах из сплавов на основе титана это сопряжено со значительными трудностями. Они связаны с тем, что низкая теплопроводность титановых сплавов вызывает неравномерность пластической деформации и ухудшение условий формообразования. Это приводит к необходимости получать концевые утолщения на трубах в несколько этапов ( проходов), поэтому наиболее перспективен метод высадки концов труб с применением специального перемещающегося индуктора. Кроме того, ввиду высокой склонности титановых сплавов к налипанию ( схатыванию) приходится использовать специальные методы по защите рабочего инструмента от этого явления. [13]

Редуцирование (высадка) труб. Новые возможности вашего металлообрабатывающего бизнеса

Обработка металлов давлением… Казалось бы, это относится только к крупным промышленным предприятиям. И не каждый предприниматель, имеющий небольшой металлообрабатывающий бизнес, решится открыть такое направление у себя. Речь в частности о создании продукции для водоснабжения и водоотведения, изготовлении деталей мебели и пр. Просто для осуществления подобных операций требуется сложное высокоточное оборудование. И сейчас, благодаря отечественным машиностроителям, оно стало доступным малому и среднему бизнесу.

Выбор есть!

Работающие на рынке механической обработки металла фирмы, включая новичков бизнеса, должны понимать, что ситуация с оборудованием за последние пять лет кардинально изменилась. Если раньше выбирать приходилось между качественными, но очень дорогими европейскими и не очень качественными дешевыми китайскими станками, то сейчас есть предложения и от российских инженеров-проектировщиков.

Перед зарубежными конкурентами они имеют два основных преимущества:

  1. Адекватное соотношение цены и качества оборудования. При этом качество действительно очень хорошего уровня и без завышенной стоимости.
  2. Индивидуальный, комплексный подход к каждому клиенту и профессиональный сервис. Такими условиями отечественных заказчиков иностранцы не балуют.

А вот российские производители, напротив, имеют ряд очень интересных и доступных предложений. Так, один из ведущих производителей металлообрабатывающего оборудования – компания «Ажурсталь» (г. Челябинск) заслужила уважение среди специалистов отрасли и стала известна не только в России и странах СНГ, но и в Прибалтике, Турции, Ливии, Словении благодаря собственной серии уникальных станков.

Лучшие специалисты компании, многие из которых имеют опыт конструирования военной техники, вложили в данные установки все последние достижения инженерной мысли в области механической обработки металла. Таким образом, с помощью этого оборудования можно качественно выполнять самый широкий спектр задач:

  • гибку;
  • формовку;
  • штамповку;
  • резку;
  • и даже такой сложный процесс, как высадка трубы.

Редуцирование (высадка) труб

Раньше трудоемкая работа, связанная с обработкой труб, была уделом крупных промышленных предприятий. В настоящее же время средние и даже совсем небольшие компании также получили шанс расширить возможности своей фирмы за счет включения подобных задач в число предоставляемых ими услуг. И все это благодаря современной линейке станков от «Ажурсталь».

Сегодня в номенклатуре челябинского разработчика 9 уникальных установок серии «Ажур», и о некоторых из них мы уже рассказывали в материалах портала Equipnet.ru. Поэтому в данном материале подробнее остановимся на профессиональном станке «Контур 3» и его новых возможностях, в числе которых и высадка труб.

Читайте также  Очки для сварки полуавтоматом

Горизонтальный гидравлический пресс «Контур 3»

Увидев эту компактную кузнечно-прессовую машину трудно себе представить, что ей достаточно для изготовления сложнейшего геометрического элемента каких-то 2-3 секунд. А между тем, станок, благодаря установленной на нем мощной гидравлике с усилием 30 тс, способен создавать из заготовок квадратного и круглого сечения не одну и даже не 100 однотипных деталей, а целые партии. Это делает установку востребованной не только на малых и средних металлообрабатывающих предприятиях, но и на крупных производствах. При таких жестких условиях эксплуатации приятно удивляет и заявленный производителем срок службы станка – 10 лет, включая 3 года гарантии!

Станок, созданный челябинской компанией «Ажурсталь», работает с электросварными и бесшовными трубами с наружным диаметром от 21,8 до 76 мм. Операции преимущественно выполняются без нагрева изделия, кроме заготовок самого малого диаметра. Для этого достаточно иметь индукционную установку. Сам «Контур 3» применяется для уменьшения диаметра конца трубы или наоборот – его развальцовки. Для этого на станок устанавливается новейшая оснастка для высадки. После осуществления всех операций редуцированные и розданные концы труб готовы к сборке готового изделия путем простого соединения друг с другом. Иногда для полной надежности концы дополнительно свариваются или закрепляются шпонкой. Такие операции часто применяются при создании труб для горячего и холодного водоснабжения, в мебельном производстве и в производстве трубчатых элементов для спортивного инвентаря.

К слову, к штампу разработано семь дополнительных комплектов (пуансон + обойма) для работы с трубами различного диаметра. Всё, что вам нужно – приобрести новейшую оснастку и установить её на станок «Контур 3». И высокое качество создаваемой с их помощью продукции гарантировано!

Технология высадки концов труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к трубному производству, и может быть использовано при производстве бурильных труб, преимущественно высоких групп прочности с комбинированной высадкой концов труб, предназначенных для приварки замков.

Известен способ комбинированной высадки концов труб, включающий несколько последовательных операций нагрева конца трубы и его деформации пуансоном в полости разъемной матрицы высадочного пресса (Ткаченко В.А. Трубы для нефтяной промышленности / В.А. Ткаченко, А.А. Шевченко, В.И. Стрижак, Ю.С. Пикинер. — М.: Металлургия, 1986. — С.119-128 — [1]). Каждой операции высадки предшествует операция нагрева конца трубы. Особенностью способа является то, что после каждой высадки происходит смена матриц и пуансона. На современных высадочных прессах, например прессах фирм «Mannesmann-Demag» и «SMS-Meer», предусмотрена одновременная установка двух матриц и трех пуансонов. На каждой операции высадки используют пуансон меньшего диаметра, при этом одна и та же матрица может быть использована в двух смежных операциях. Таким образом, на современных прессах максимальное число операций высадки без смены технологического инструмента определяется количеством одновременно устанавливаемых пуансонов.

Критерием формирования количества операций высадки служит величина деформации, характеризуемая коэффициентом утолщения стенки трубы при высадке

где Di — наружный диаметр высаженного конца трубы после i-той операции высадки (определяется диаметром матрицы), мм; dcpi — средняя величина внутреннего диаметра высаженного конца трубы после i-той операции высадки (определяется средним диаметром пуансона), мм; n — число операций высадки.

Естественно, что для первой операции высадки (i=1):

Di=D и dcpi=dcp0 — соответственно, наружный и внутренний диаметры исходной трубы, мм.

При величине коэффициента утолщения стенки µi>1,5, согласно [1], требуется перераспределить деформацию по операциям высадки или ввести дополнительную операцию высадки. Это обуславливается двумя причинами: при значениях коэффициента утолщения стенки µi>1,5, во-первых, наблюдается потеря устойчивости высаживаемого отрезка трубы (кроме того, при этом важно учитывать соотношение наружного диаметра и толщины стенки трубы), во-вторых, увеличивается усилие высадки. Таким образом, искомое число операций высадки определяется из соотношения , где µ — суммарный коэффициент утолщения стенки.

При высадке бурильных труб в зависимости от группы прочности необходимо получать различную толщину стенки высаженного конца. Например, для труб с требованиями по API Spec 5 DP наружным диаметром 127 мм и толщиной стенки 9,19 мм группы прочности Е толщина стенки высаженного конца составляет 24 мм, а для группы прочности S — 37 мм. В первом случае необходимо выполнить три операции высадки, а во втором случае — четыре операции.

Поэтому основным недостатком известного способа комбинированной высадки [1] при изготовлении бурильных труб высоких групп прочности на современных высадочных прессах является необходимость выполнения четырех операций высадки, в каждой из которых используют пуансоны разных диаметров, что связано с существенной потерей производительности участка по высадке бурильных труб. Выполнение комбинированной высадки концов труб высоких групп прочности в три операции ведет к потере качества высаженных концов и повышенным нагрузкам на узлы и детали пресса, что связано с дополнительными затратами на их восстановление и уменьшает межремонтные сроки работы пресса.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ комбинированной высадки концов труб с получением преимущественно удлиненной переходной зоны, включающий несколько последовательных операций нагрева конца трубы и его деформирования пуансоном в полости разъемной матрицы высадочного пресса, в котором первоначально осуществляют деформирование конца трубы с уменьшением только внутреннего диаметра высадки до величины 1,03÷1,07 от его заданного значения, при этом коэффициент усадки в первой операции высадки устанавливают в зависимости от длины внутренней переходной зоны и соотношения наружного диаметра к толщине стенки трубы (Патент РФ №2474485, B21J 5/08, опубл. 10.02.2013. — [2]).

Данное техническое решение позволяет повысить качество высаженных концов труб за счет повышения устойчивости высаживаемого отрезка трубы в первой операции высадки, где его длина, а также соотношение наружного диаметра и толщины стенки трубы имеют максимальные значения. При высадке концов труб по способу [2] за четыре операции производительность процесса остается прежней. На ряде позиций сортамента труб способ может быть реализован за три операции, что повышает его производительность.

Однако при высадке концов труб высоких групп прочности (группы G и S по требованиям API) по способу [2] за три операции существенно возрастают нагрузки на элементы высадочного пресса, что выводит оборудование из строя, увеличивает затраты на его ремонт и снижает производительность.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в сокращении времени на замену инструмента и повышении производительности процесса высадки концов труб высоких групп прочности.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе комбинированной высадки концов бурильных труб, преимущественно высоких групп прочности, включающем деформирование нагретого конца трубы на прессе в полости разъемной матрицы посредством перемещаемого пуансона за несколько последовательных операций, причем первоначально осуществляют деформирование конца трубы с уменьшением только внутреннего диаметра высаженного конца, при этом деформирование осуществляют за четыре операции высадки, причем на первой операции высадки используют пуансон и разъемную матрицу, диаметр рабочей полости которой равен диаметру высаживаемой трубы в горячем состоянии, на второй операции высадки используют разъемную матрицу, указанную в первой операции высадки, и пуансон меньшего диаметра, на третьей операции высадки используют матрицу большего диаметра и пуансон, указанный во второй операции высадки, а на четвертой операции высадки используют разъемную матрицу, указанную в третьей операции высадки, и пуансон, диаметр которого обеспечивает получение заданного внутреннего диаметра высаженного конца бурильной трубы.

Читайте также  Сварка рельсовых стыков

Высадка бурильных труб групп прочности G и S с требованиями API Spec 5DP/ISO 11961 характеризуется необходимостью получения значительной толщины стенки высаженного конца, что предопределяет необходимость выполнения четырех операций высадки. Использование трех операций высадки в этом случае связано с большой величиной деформации, близкой или превышающей предельно допустимые значения (коэффициент утолщения стенки μi>1,5), что ведет к перегрузке деталей и узлов высадочного пресса при его работе, а также повышает вероятность получения дефектов высадки, связанных с потерей устойчивости металла трубы. Поэтому при комбинированной высадке концов бурильных труб высоких групп прочности целесообразно проводить четыре операции высадки. С другой стороны, при традиционном выполнении каждой операции высадки на пуансоне меньшего диаметра, конструктивные особенности современных прессов (с установкой одновременно только трех пуансонов) предопределяют более низкую производительность, обусловленную необходимостью замены пуансона, нежели при высадке в три операции.

Предлагаемый способ устраняет указанное противоречие за счет того, что высадку можно осуществлять за большее число операций, например, четыре, при этом количество используемых пуансонов будет обеспечивать работу пресса без необходимости смены технологического инструмента.

Данный способ позволяет перераспределить деформации по операциям высадки, чтобы обеспечить выполнение требуемого условия µi

Способ высадки концов труб

Патент 1752473

Способ высадки концов труб

Использование: обработка металлов давлением , высадка концов труб нефтяного сортамента . Сущность изобретения: трубу с нагретым цилиндрическим концевым участком защемляют в зажимных матрицах. На предварительном переходе получают утолщение с многогранным поперечным сечением. На окончательном переходе из многогранного сечения осуществляют высадку цилиндрического утолщения. При этом допустимая степень увеличения площади поперечного сечения, получаемого на каждом переходе , составляет 1,7-2,1.

РЕСПУБЛИК (з1)з В 21 J 5/08

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

oll vIcAHNE изоБреткни «»»»».

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4900300/27 (22> 08,01.91 (46) 07.08,92. Бюл. bh 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) И.К,Козлов, Ю,С,Пикинер, Е,Д.Фурман, А.Г.Чубарь и Ю.И.Беспалов (56) Ковка и штамповка, Справочник в 4-х томах под ред, Е.И.Семенова, т, 2 Горячая штамповка. — M,: Машиностроение„с. 296297.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для гюлучения утолщений на цилиндрических изделиях типа труб, например, при высадке концов труб нефтяного сортамента, Известен способ высадки концов труб, включающий нагрев цилиндрического концевого участка трубы и многопроходную его штамповку в цилиндрических штампах, Недостатком этого способа является низкая степень деформации за один цикл при штамповке труб, длина высаженного конца которых превышает три четверти его диаметра. Это приводит к большой цикличности процесса и, следовательно, к снижению производительности.

Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет сокращения количества переходов при высадке концов труб.

Сущность способа заключается в том, что высадку цилиндрического утолщения на последнем переходе осуществляют из пред. Ю„, 1752473А1 (54) СПОСОБ ВЫСАДКИ КОНЦОВ ТРУБ

1,7 — 2,1. После этого производят чистову;о производительность за счет сокращения переходов. Это обусловлено тем, что подформовка указанного вида в предлагаемом диапазоне параметров позволяет эффективнее использовать пластические свойства металла.

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т,Палий

Заказ 2719 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГГНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Проазводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 штамповку концевого участка трубы в цилиндрических штампах, величина деформации которой равна значению деформации на предшествующих переходах, В результате на трубах формируют утолщения требуе- 5 мых размеров.

В производственных условиях были проведены сравнительные испытания предлагаемого и известного способов высадки концов труб. На образцах труб из стали мар- 10 ки 32Г2С диаметром 73х5,5 мм требовалось получить высаженные концы с наружным диаметром 95 мм, внутренним диаметром в плоскости торца трубы 65 мм и длиной высаженной части 80 мм. 15

Высаженные концы на трубах были получены за две высадочные операции; подформовку и чистовой переход, Величина отклонений по наружному диаметру высаженной части + 0,5 мм, что соответствует 20 требованиям ГОСТ 633-80. При высадке концов труб по известному способу тот же результат был достигнут лишь за три перехода, Таким образом, предлагаемый способ 25 вы адки концов труб позволяет повысить

Способ высадки концов труб, включающий нагрев концевого участка цилиндрической трубы и его многопереходную штамповку с получением цилиндрического утолщения на последнем переходе, о т л ич а и шийся тем, что, с целью повышения прсизвадительности за счет сокращения количества переходов при высадке труб, длина высаженного конца которых превышает три четверти его диаметра, высадку цилиндрического утолщения на последнем переходе осуществляют из предварительно высаженного на предыдущем переходе утолщения с многогранным поперечным сечением, при этом допустимая степень увеличения площади поперечного сечения утолщения, получаемого í» каждом переходе, составляет 1;7 — 2,1.

Высадка полых поковок из трубных заготовок

Варианты высадки полых поковок из трубных заготовок . Схемы процессов получения из трубных заготовок поковок подгрупп 1—5 группы IV ( табл. 1 ) представлены на рис. 49 .

Рис. 49. Схемы получения из трубных заготовок поковок группы IV: а -твысадка с увеличением наружного диаметра трубы; б — высадка с уменьшением внутреннего диаметра грубы; в — высадка с увеличением наружного и уменьшением внутреннего диаметра трубы; г — раздача; д — обжим

Процесс обжатия трубы но наружному диаметру целесообразнее производить на ротационно-ковочных машинах.

Отдельные примеры операции обжатия труб на ГКМ приведены в конце главы.

Если для поковки окажется невозможным провести операции раздачи и подсадки стенок трубы в один переход, то сначала производят утолщение стенок, а затем раздачу. До начала раздачи, во избежание утяжки, разрывов и эксцентричности, на конце трубы рекомендуется высадить бурт (воротник), который затем удаляют в обрезном ручье штампа ( см. рис. 49, г ).

Определение допускаемого увеличения толщины стенки . На рис. 50 показана высадка трубной заготовки.

Здесь d — внутренний диаметр трубы; D — наружный диаметр трубы; d 0 и D 0 — соответственно внутренний и наружный диаметр высаженной поковки; S — толщина стенки трубы до высадки; S 0 — толщина стенки трубы после высадки; l в — длина высаживаемой части трубы; l — длина высаженного участка поковки; l опр — длина оправки; а н — направляющая часть матрицы (а н = 10÷15 мм).

Рис.50. Схема высадки трубной заготовки

На рис. 51 приведены кривые, дающие возможность определить допустимое увеличение толщины стенки трубы за один переход для различных вариантов высадки:

  • 1 — при уменьшении внутреннего диаметра;
  • 2 — при увеличении наружного диаметра;
  • 3 — только за счет увеличения наружного диаметра для перехода, в котором внутренний диаметр тоже и меняется (уменьшается).

При высадке участка трубы длиной l в ≤2.5S можно получить на переднем конце трубы фланец любого диаметра за один переход.

Рис. 51. Зависимость S 0 /S от l в /D при различных вариантах высадки трубы

Расчет количества и размеров переходов . Сечение исходной трубной заготовки следует выбирать по размерам поперечного сечения той части поковки, которая не подвергается высадке. Объем высаживаемой части поковки V ф определяют по ее чертежу с учетом угара и половины положительного допуска на размеры, а длину — по формуле

(18)

Ввиду того, что в процессе высадки происходит вытекание металла из зоны деформации и утолщение стенок трубы за пределами деформируемого участка, l в необходимо несколько увеличить, в зависимости от .

При отрицательном значении или равном нулю, l в увеличивают на 10%; если же приближается к единице, а предполагаемое количество переходов больше одного, то l в повышают на 15—20%.

Дальнейшие расчеты производят в зависимости от способа высадки с учетом следующих рекомендаций:

  • утолщение стенок только за счет уменьшения внутреннего диаметра трубы. При большой длине высаживаемой части в нервом переходе следует увеличить толщину стенок на 0,75 суммарного утолщения, а во втором переходе — на 0,25. Такое ведение процесса предотвращает образование продольного и торцового заусенцев и способствует лучшему удалению окалины;
  • утолщение стенок за счет увеличения наружного диаметра трубы. Утолщение стенок до 1,255 можно произвести в один переход. При значительном утолщении стенки первый наборный переход делают с небольшим увеличением наружного и значительным уменьшением внутреннего диаметра трубы. В последующих переходах производится постепенное и равномерное увеличение внутреннего диаметра до диаметра трубы, а утолщение степок происходит за счет увеличения наружного диаметра;
  • утолщение стенок за счет внутреннего и наружного диаметров трубы. В первом переходе утолщение стенок следует производить за счет уменьшения внутреннего диаметра трубы.

Для последующих переходов остаются в силе предыдущие указания.

Допустимое изменение наружного и внутреннего диаметров определяют по отношению S 0 /S, взятому из графика ( рис. 51 ), а длину наборного перехода l 1 определяют по размерам допустимого сечения:

(19)

где u — коэффициент запаса пространства в наборных ручьях, равный 1,07; — площадь поперечного сечения первого наборного перехода.

Аналогичным образом рассчитывают все последующие переходы. При этом за размеры исходной заготовки принимают размеры первого наборного перехода. Размеры последнего перехода должны соответствовать «горячим» размерам окончательной поковки.

При проектировании штампов для высадки труб необходимо следующее:

  • фиксацию трубы следует производить по заднему упору;
  • длина оправки l опр должна быть больше длины высаживаемой части трубы l в , а центрирующая часть пуансона до начала высадки должна заходить в направляющую часть матрицы на 10—15 мм (а н = 1÷15 мм. см. рис. 50 );
  • оправку рекомендуется изготовлять с уклоном до 1°.

Расчет элементов высаживаемого конца трубы можно выполнять также по методу, в основе которого лежат линейные размеры исходной заготовки.

При исходной длине трубы L, наружном диаметре D, внутреннем d, конечном диаметре (после утолщения) D 0 и длине утолщенной части заготовки l, длину участка трубы l 1 , образующую утолщение ( рис. 52 ), определяют по формуле

(20)

Рис. 52. Схема к расчету элементов высаживаемого конца трубы

Для образования наружного утолщения большого диаметра высадку следует производить по другому варианту технологического процесса по сравнению с показанным на рис. 52 , в 3—4 перехода; в первом переходе высаживают металл внутрь трубы с уменьшением внутреннего диаметра d на 25%; во втором — одновременно внутрь и наружу трубы с уменьшением d на 50%; в третьем — происходит утолщение стенок трубы только наружу, а внутренний диаметр не меняется (остается 0,5d).

В последнем переходе производится раздача металла до первоначального диаметра d и заданного наружного диаметра D 0 .

Количество переходов зависит от размеров D 0 и l.

Этим способом можно высаживать трубы с наружным утолщением диаметром D 0 = (1,5÷2) D и длиной l = (1÷2.5) D.

При l= (0,5÷1) (D — d) на концах труб можно высаживать фланцы с D 0 (2÷2,5) D.

Опыты показали, что при l≤0.75D и D 0 ≤√ D 2 + 0,75d 2 можно производить утолщение стенок трубы в два перехода, причем первым переходом осуществляется высадка внутрь с уменьшением первоначального внутреннего диаметра не более чем в 2 раза, а во втором — раздача трубы до первоначального внутреннего диаметра и требуемого наружного.

При l> 0.75D и D 0 ≤√D 2 + 0,75d 2 высадку нужно выполнять в три перехода с двумя-тремя нагревами.

Внутренний диаметр трубы после высадки металла внутрь определяют по формуле

d 2 =√(D 2 +d 2 )-D 2 0 (21)

Если утолщение трубы производят за счет уменьшения внутреннего диаметра d в два перехода ( рис. 52 ), то длину l 1 , следует разбить на две части l 2 и l 3 . причем l 2 ≤l 3 . В этом случае, задавшись величиной d 1 ≈d+d 2 /2, промежуточную длину внутреннего утолщения l 4 , находят по формуле

(22)

Общая длина высаживаемого конца трубы

где k — коэффициент, учитывающий угар металла в процессе нагрева (обычно k=1.03÷1,05); ψ — коэффициент, учитывающий форму наружного утолщения (для цилиндрического утолщения ψ= 1. для утолщения дру гой формы ψ 0 , тем меньше d 2 и при D 2 + d 2 = D 2 0 диаметр d 2 — 0, т. е. при втором переходе произойдет заковка конца трубы.

Указанный расчет высадки труб применим при условии, что

(24)

(25)

Технологический процесс горячей высадки утолщений стенок на концах труб рекомендуется производить по схеме, указанной на рис. 52 , т. е. в первом и втором переходах металл высаживают внутрь трубы, а в третьем производят раздачу высаженного металла до первоначального внутреннего диаметра трубы и заданной наружной ее утолщенной части. Нагрев трубы следует произвести перед первым и третьим переходами.

В последнем переходе производят раздачу металла до первоначального диаметра d и заданного наружного диаметра D 0 .

Количество переходов зависит от размеров D 0 и l.

Условия применения этого метода такие же. как и предыдущего.

Ниже приведены практически полученные данные вьсадки наружных утолщений на концах стальных бесшовных труб указанным методом.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: