способ изготовления гнутых трубных заготовок

Формула изобретения

Способ изготовления гнутых трубных заготовок, включающий заполнение их жидкостным наполнителем, состоящим из воды и смешанного с ней эмульсола, и последующую их гибку в трубогибочных устройствах, отличающийся тем, что после гибки трубную заготовку с наполнителем заключают в разъемную жесткую матрицу, геометрические параметры ручья которой соответствуют окончательной форме заготовки, затем их охлаждают до отрицательной температуры, при которой объемное расширение образовавшегося в наполнителе льда вызовет в стенках заготовки сжимающие напряжения выше предела текучести материала заготовки, после чего заготовку подвергают отжигу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочному производству.

Уровень техники известен из способа изготовления гнутых трубных заготовок при помощи трубогибочных устройств и с использованием жидкостных наполнителей, содержащих воду и смешанный с ней эмульсол, т.е. представляющих собой эмульсию, которые уменьшают потерю устойчивости формы стенок трубы (гофрообразования) и отклонения от округлости (овальности) при гибке (см. 1. Марьин Б.Н. Гидрогазовые системы летательных аппаратов. Владивосток: Дальнаука, 2001. - 447 с.). Рекомендуемые марки эмульсий в зависимости от условий изготовления заготовок регламентируются требованиями ГОСТ 1975-75 или ГОСТ 6794-75 (см. [1] на стр.153).

Недостатком способа является недостаточно высокое качество гибки, т.к. давление наполнителя, находящегося внутри трубы, должно не только уравновешивать внутренние напряжения, возникающие в стенках трубы при ее гибке, но и обеспечивать сохранение ее округлости [1]. Эти условия вследствие легкотекучести жидкостного наполнителя не всегда выполняются, особенно при малых по отношению к диаметру радиусах гиба и толщинах стенок трубы, т.е. могут быть выполнены только в пределах норм отклонения [1].

Сущность изобретения заключается в разработке способа изготовления гнутых трубных заготовок при помощи известных трубогибочных устройств и с использованием жидкостных наполнителей, содержащих воду, уменьшающего гофрообразование и овальность при изготовлении гнутых трубных заготовок по сравнению с аналогом.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности процесса изготовления гнутых трубных заготовок.

Существенные признаки, характеризующие изобретение

Ограничительные: гнутые трубные заготовки заполняют жидкостным наполнителем, состоящим из воды и смешанного с ней эмульсола, и затем изгибают при помощи трубогибочных устройств.

Отличительные: после гибки трубную заготовку с наполнителем заключают в разъемную жесткую матрицу, геометрические параметры ручья которой соответствуют окончательной форме заготовки, затем их охлаждают до отрицательной температуры, при которой объемное расширение образовавшегося в наполнителе льда вызовет в стенках заготовки сжимающие напряжения выше предела текучести материала заготовки, после чего заготовку подвергают отжигу.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Трубную заготовку заполняют жидкостным наполнителем, состоящим из воды и смешанного с ней эмульсола в пропорциях, рекомендуемых в зависимости от марки материала и размеров трубы, соблюдая технологию процесса ее заполнения [1]. После завершения процесса гибки трубной заготовки известными способами и трубогибочными устройствами [1] ее вместе с находящимся в ней наполнителем размещают в жесткой разъемной матрице, выполненной, например, из чугуна, геометрические параметры ручья которой соответствуют окончательной форме заготовки. Затем трубную заготовку с наполнителем и матрицей посредством естественных или искусственных источников низкой температуры охлаждают до такой отрицательной температуры, при которой объемное расширение образовавшегося в наполнителе льда вызовет в стенках заготовки сжимающие напряжения выше предела текучести материала заготовки. Такое деформирование стенок трубы вызовет не только устранение гофрообразований, овальности и пружение стенок гнутой трубной заготовки после такой ее дополнительной обработки, но и залечит образовавшиеся в материале заготовки трещины, устранит дефекты неоднородности в его кристаллической решетке, позволит перевести его структуру в мелкозернистое состояние. После этого заготовку подвергают термической обработке, т.е. отжигу, которая снимает остаточные пластические напряжения (наклеп), что позволит достичь заявленный технический результат.