устройство для формования радиально-гофрированных труб сильфонного типа

Формула изобретения

Устройство для формования радиально-гофрированных труб сильфонного типа, содержащее разъемную по оси матрицу, на внутренней поверхности которой выполнены выступы и впадины, повторяющие профиль сильфона, и пуансон, выполненный с кольцевыми пазами на боковой поверхности, в которых размещены эластичные формующие элементы, а также с радиальными каналами по числу упомянутых формующих элементов и с осевым каналом, имеющими возможность сообщения с источником давления, отличающееся тем, что оно снабжено распределительным блоком, пуансон выполнен неподвижным и с дополнительными осевыми каналами, а каждый радиальный канал связан с источником давления через свой осевой канал и распределительный блок.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к устройствам для формования радиально-гофрированных труб сильфонного типа.

Известно устройство для формования радиально-гофрированных труб сильфонного типа, содержащее разъемную по оси матрицу и неподвижный пуансон. На внутренней поверхности матрицы выполнены выступы и впадины, повторяющие профиль сильфона, во впадинах расположены формующие элементы.

В пуансоне выполнено осевое отверстие, в котором установлен подвижный в осевом направлении шток, имеющий осевой канал и кольцевую выточку на боковой поверхности. Кроме того, в пуансоне выполнены радиальные каналы, которые связывают эластичные формующие элементы через выточку на штоке и осевой канал с источником давления [патент №2176941, МПК В21D 15/10]

Недостатком такого устройства является его низкая производительность, т.к. оно позволяет отформовать сильфон за счет последовательного осевого втягивания недоформованной части трубы (одного ее конца) в полость впадины на матрице, и за один шаг штока можно отформовать только один гофр.

Недостатком устройства является также то, что в процессе его работы неизбежны утечки рабочей среды через уплотнительные элементы штока в пуансоне, приводящие к уменьшению давления, приложенного к эластичным элементам в зоне отформованных гофров. При формовании очередного гофра уменьшение давления на упругом элементе в зоне заблокированного отформованного гофра приводит к его деформации из-за перетекания некоторого количества материала в формуемый гофр за счет вытяжки материала из ранее отформованного гофра, что искажает его форму.

Кроме того, наличие подвижного элемента - штока усложняет конструкцию устройства, т.к. необходим механизм его перемещения.

Также известно устройство для формования радиально-гофрированных труб сильфонного типа, которое содержит разъемную по оси матрицу, на ее внутренней поверхности выполнены выступы и впадины, повторяющие профиль сильфона. Устройство содержит также пуансон, в его боковой поверхности выполнены два кольцевых паза, в которых размещены эластичные формующие элементы. В пуансоне выполнены радиальные каналы по числу формующих элементов и осевой канал, имеющие возможность сообщения с источником давления. С помощью одного из эластичных формующих элементов образуется один гофр, и при последующем перемещении пуансона второй элемент фиксирует гофр относительно матрицы и осуществляет его калибровку [Е.И.Исаченков. «Штамповка резиной и жидкостью», Москва: Машгиз, 1962 г., стр.245, фиг.172 (б)].

Это устройство лишено одного из недостатков предыдущего - наличия утечек между штоком и пуансоном, т.к. шток отсутствует.

Однако оно также позволяет отформовать сильфон за счет последовательного осевого втягивания недеформированной части трубы в полость впадины на матрице и не позволяет отформовать несколько гофров одновременно.

Кроме того, в таком устройстве необходимо сбрасывать нагрузку, прикладываемую к эластичным формирующим элементам после каждого цикла формовки для того, чтобы вернуть эти элементы в исходное положение и переместить пуансон вдоль оси формируемой заготовки.

Наличие механизма для перемещения пуансона усложняет конструкцию устройства.

Изобретением решается задача обеспечения возможности формования гофров как последовательно, так и одновременно в направлениях обоих концов трубной заготовки и обеспечение возможности формования двух гофров одновременно, что увеличивает производительность устройства. Кроме того, изобретением решается задача упрощения конструкции устройства за счет исключения подвижного пуансона и механизма для его перемещения.

Поставленная задача решается тем, что устройство для формования радиально-гофрированных труб сильфонного типа содержит разъемную по оси матрицу, на внутренней поверхности которой выполнены выступы и впадины, повторяющие профиль сильфона, и пуансон. В боковой поверхности пуансона выполнены кольцевые пазы с эластичными формующими элементами, размещенными в них. В пуансоне также выполнены радиальные каналы по числу формующих элементов и осевой канал, имеющие возможность сообщения с источником давления.

Новым в изобретении является то, что устройство снабжено распределительным блоком, пуансон выполнен неподвижным и снабжен дополнительными осевыми каналами. Каждый радиальный канал связан с источником давления через свой осевой канал и распределительный блок.

На прилагаемых чертежах изображено:

фиг.1 - гидромеханическая схема устройства для формования радиально-гофрированных труб;

фиг.2 - технологическая последовательность формования радиально-гофрированной трубы в направлении от срединной зоны к концам трубы;

фиг.3 - некоторые технологические возможности устройства для формования радиально-гофрированных труб.

Устройство для формования радиально-гофрированных труб сильфонного типа содержит матрицу 1, разъемную по оси 2, и неподвижный пуансон 3. На внутренней поверхности матрицы 1 выполнены выступы 4 и впадины 5, повторяющие профиль сильфона. В боковой поверхности пуансона 3 выполнены кольцевые пазы 6, в которых размещены эластичные формующие элементы 7. В пуансоне 3 также выполнены радиальные каналы 8 по числу формующих элементов 7 и осевые каналы 9, количество которых равно количеству радиальных каналов 8.

Устройство снабжено источником давления 10 и распределительным блоком 11. Каждый радиальный канал 8 связан с источником давления 10 через свой осевой канал 9 и распределительный блок 11, количество распределителей в котором равно количеству каналов 9. Устройство снабжено сливом 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед выполнением операции формовки гофров на трубной заготовке эластичные формующие элементы 7 сжаты (фиг.1), располагаясь на минимально возможном расстоянии от оси 2. При этом наружные поверхности элементов 7 располагаются на окружности, диаметр которой несколько меньше наружного диаметра пуансона 3, а радиальные 8 и осевые 9 каналы подвода рабочей жидкости к кольцевым пазам 6 соединены со сливом 12.

Полуматрицы, образующие матрицу 1, разводят друг от друга в радиальном направлении. Трубную заготовку 13 надевают на пуансон 3 и смыкают полуматрицы. Затем по команде задатчика режима работы (не показан), например, контроллерного блока с заданной программой срабатывания электромагнитов гидрораспределителей в распределительном блоке 11, давление от распределительного блока 11 поочередно подают через осевой 9 и радиальный 8 каналы к требуемому эластичному формующему элементу 7.

Формование гофров на трубной заготовке может быть осуществлено в любой последовательности.

Сначала давление можно подавать на крайний правый эластичный элемент 7, затем на следующий и т.д. до полного формования радиальных гофров на трубной заготовке, т.е. осуществлять последовательное формование.

Формование гофров можно осуществлять и от срединной зоны заготовки к ее краям (фиг.2), тогда происходит осевое втягивание концов трубы одновременно с двух сторон, и осуществляется формирование двух гофров, расположенных по обе стороны относительно первоначально отформованного гофра или гофров.

При подаче давления на очередной эластичный формующий элемент, на отформованных гофрах давление рабочей жидкости сохраняют. Это обеспечивает блокировку отформованных гофров, предотвращающую их пластическую деформацию и искажение формы.

Устройство позволяет также формовать единичные гофры или блоки гофров, разделенные по длине трубной заготовки цилиндрическими, недеформированными участками, как показано на фиг.3.

Возврат в исходное положение эластичных формующих элементов 7 осуществляют путем сообщения кольцевых пазов 6 на пуансоне 3 со сливом 12. Способствовать возвращению эластичных элементов 7 в исходное положение можно также наложением дополнительной нагрузки на внешние поверхности элементов 7, для чего по каналу 12 подают давление от источника давления 10, например, сжатого воздуха. Таким образом все эластичные формующие элементы 7 возвращаются в исходное положение, полуматрицы размыкаются и извлекают радиально-гофрированную трубу (сильфон).

Все элементы устройства готовы для повторения описанного цикла формования.

Такое устройство позволяет формовать гофры на трубной заготовке как последовательно, так и одновременно в двух направлениях, что повышает его производительность. Устройство не имеет движущихся частей, что упрощает его конструкцию.