[go: up one dir, main page]

RU2559623C1 - Forming of thin-wall tee-bands - Google Patents

Forming of thin-wall tee-bands Download PDF

Info

Publication number
RU2559623C1
RU2559623C1 RU2014106388/02A RU2014106388A RU2559623C1 RU 2559623 C1 RU2559623 C1 RU 2559623C1 RU 2014106388/02 A RU2014106388/02 A RU 2014106388/02A RU 2014106388 A RU2014106388 A RU 2014106388A RU 2559623 C1 RU2559623 C1 RU 2559623C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
hole
flanging
forming
tee
Prior art date
Application number
RU2014106388/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Дмитриевич Маслов
Валентин Дмитриевич Мисюра
Лилия Рафаэльевна Галимова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Priority to RU2014106388/02A priority Critical patent/RU2559623C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2559623C1 publication Critical patent/RU2559623C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to forming of pipe side surface branches and can be used for fabrication of thin-wall tee-bands from pipe blanks. This method comprises forming of the branch on pipe blank side surfaces by internal pressure of preset magnitude at simultaneous axial compression of the blank, boring blank bottom and flanging by tiff male die. Bore diameter is specified by mathematical relationship. After fitting of stiff male die in bore of branch inside, bore flanging is performed at simultaneous axial compression of the blank by application of excess pressure set by mathematical relationship.
EFFECT: higher efficiency of the process.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам формообразования отростков на боковой поверхности трубы, и может быть использовано для изготовления тонкостенных тройников из трубной заготовки.The invention relates to the field of metal forming, in particular to methods of forming processes on the side surface of the pipe, and can be used for the manufacture of thin-walled tees from a tube billet.

Известен способ формообразования тройников, в котором изготовление тройника осуществляется путем формовки бокового отростка внутренним давлением жидкости при одновременном осевом сжатии трубной заготовки осевыми пуансонами (Давыдов О.Ю., Егоров В.Г., Невструев Ю.А. Штамповка неравнопроходных тройников из трубных заготовок в разъемных матрицах. - Заготовительные производства в машиностроении, № 6, 2005. С. 40-44).A known method of forming tees in which the manufacture of a tee is carried out by molding the lateral process with internal fluid pressure while axially compressing the tube stock with axial punches (Davydov O.Yu., Egorov V.G., Nevstroyev Yu.A. Stamping unequal tees from tube blanks into demountable dies. - Procurement in mechanical engineering, No. 6, 2005. P. 40-44).

Недостаток известного способа заключается в малой высоте отростка готового изделия. При отрезке дна отростка вместе с дном удаляется и зона радиусного перехода от дна к стенкам отростка, что снижает высоту готового отростка. Для осуществления данной схемы формоизменения заготовки необходимы специализированные прессы для гидроштамповки, которые имеют ограниченное применение.The disadvantage of this method is the low height of the process of the finished product. When the process’s bottom is cut along with the bottom, the zone of the radius transition from the bottom to the process’s walls is also removed, which reduces the height of the finished process. For the implementation of this scheme of blank forming, specialized presses for hydraulic stamping are required, which have limited application.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу, который принят за прототип, является способ, который осуществляется следующим образом (Лукьянов В.П., Маткава И.И., Бойко В.А. Штамповка, гибка деталей для сварных сосудов, аппаратов и котлов. М.: Машиностроение, 2003 г., стр. 386, рис. 166). На боковой поверхности трубной заготовки осуществляется формовка отростка с дном внутренним давлением при осевом сжатии трубной заготовки с наполнителем. После этого осуществляют вырезку отверстия в дне отростка, которое затем подвергается отбортовке жестким пуансоном. Поскольку диаметр пуансона для отбортовки несколько больше, чем диаметр отверстия в дне отростка, происходит увеличение диаметра и вытягивание стенок отростка. Увеличивается высота отростка при отбортовке отверстия. Отпадает необходимость в удалении зоны радиусного скругления отформованного отростка.The closest in technical essence to the claimed method, which is adopted as a prototype, is a method that is carried out as follows (Lukyanov V.P., Matkava I.I., Boyko V.A. Stamping, bending of parts for welded vessels, apparatuses and boilers M.: Engineering, 2003, p. 386, Fig. 166). On the side surface of the tube billet, the process is molded with a bottom with internal pressure during axial compression of the tube billet with filler. After that, a hole is cut in the bottom of the process, which is then flanged by a rigid punch. Since the diameter of the punch for flanging is slightly larger than the diameter of the hole in the bottom of the process, there is an increase in the diameter and extension of the walls of the process. The height of the appendix during flanging of the hole increases. There is no need to remove the radius zone of rounding of the molded process.

Внутреннее давление, с помощью которого осуществляют формовку отростка, должно быть определенной регламентированной величины. Превышение этого давления приводит к разрушению отростка в его полюсе на стадии формовки отростка.The internal pressure with which the process of molding is carried out must be of a certain regulated value. Exceeding this pressure leads to the destruction of the process in its pole at the stage of formation of the process.

Недостаток известного способа также заключается в малой высоте изготавливаемого отростка на боковой поверхности трубной заготовки.The disadvantage of this method also lies in the low height of the manufactured process on the side surface of the tube stock.

Задачей заявляемого изобретения является увеличение высоты штампуемого отростка и снижение трудозатрат на изготовление детали.The task of the invention is to increase the height of the stamped process and reduce labor costs for the manufacture of parts.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе формообразования тонкостенных тройников, включающем формовку отростка на боковой поверхности трубной заготовки внутренним давлением регламентированной величины Ррегл при одновременном осевом сжатии заготовки, последующее изготовление отверстия в дне отростка и его отбортовку жестким пуансоном, по заявляемому способу диаметр отверстия Дотв в дне отростка, изготавливают величиной, определяемой по зависимости:The problem is solved due to the fact that in the method of forming thin-walled tees, which includes forming a process on the side surface of a tube stock with internal pressure of a regulated value of P regl with simultaneous axial compression of the workpiece, then making a hole in the bottom of the process and flanging it with a rigid punch, according to the claimed method, the diameter a bore holes in the bottom of the ridge, is made a value determined by the relationship:

Дотвотрδ D hole = D neg / e δ

где Дотр - диаметр готового отростка тройника;where D OTR - diameter of the finished process of the tee;

δ - относительное равномерное удлинение материала тройника при испытании на одноосное растяжение;δ is the relative uniform elongation of the tee material when tested for uniaxial tension;

а после установки жесткого пуансона в отверстие внутренней полости отростка последующую отбортовку отверстия осуществляют при одновременном осевом сжатии заготовки путем приложения избыточного внутреннего давления величинойand after installing a rigid punch in the hole of the internal cavity of the appendix, the subsequent flanging of the hole is carried out with simultaneous axial compression of the workpiece by applying excessive internal pressure of

Ризб=(1,2-1,25) Ррегл P huts = (1.2-1.25) P regl

Завершающая стадия процесса формообразования тройника, в которой происходит отбортовка отверстия, помимо простой отбортовки сопровождается осевым сжатием трубной заготовки в отличии от прототипа. Это позволяет продолжать втягивание металла в боковой отросток из тела трубы, продолжая увеличивать высоту отростка за счет формовки. На этой стадии высота отростка увеличивается за счет двух процессов: увеличение высоты борта в результате отбортовки и увеличение высоты отростка в результате подачи металла из тела трубной заготовки. Это приводит к увеличению общей высоты штампуемого отростка. Способ штамповки поясняется чертежами:The final stage of the tee forming process, in which the hole is flanged, in addition to simple flanging, is accompanied by axial compression of the pipe billet, in contrast to the prototype. This allows you to continue drawing metal into the lateral process from the body of the pipe, while continuing to increase the height of the process due to molding. At this stage, the height of the process increases due to two processes: an increase in the height of the bead as a result of flanging and an increase in the height of the process as a result of the supply of metal from the body of the pipe billet. This leads to an increase in the total height of the stamped process. The stamping method is illustrated by drawings:

На фигуре 1 слева от оси симметрии показано исходное положение деформируемой заготовки, а справа - завершение предварительной стадии формообразования отростка на боковой поверхности трубы с помощью внутреннего давления регламентированной величины Ррегл.In the figure 1 to the left of the axis of symmetry shows the initial position of the deformable workpiece, and on the right - the completion of the preliminary stage of the formation of the appendix on the side surface of the pipe using the internal pressure of the regulated value R reg .

На фигуре 2 показана заготовка, в дне отростка которой изготовлено отверстие диаметром Дотв. В это отверстие установлен пуансон, а во внутренней полости заготовки создается давление избыточной величины Ризб.Figure 2 shows a blank, in which process is made bottom opening diameter D of holes. A punch is installed in this hole, and an excess pressure P gage is created in the inner cavity of the workpiece.

На фигуре 3 изображено окончание процесса формообразования полого тройника, при которой завершена формовка отростка и отбортовка отверстия в дне тройника.The figure 3 shows the end of the process of forming a hollow tee, in which the process of molding and flanging of the hole in the bottom of the tee is completed.

На чертежах принято следующее обозначение.In the drawings, the following notation.

На плоскости разъема полуматриц 1 выполнена рабочая фильера, которая состоит из сквозной цилиндрической полости для размещения исходной трубной заготовки 2 и перпендикулярной ей полости для формовки отростка. Внутри рабочей фильеры полуматриц расположены осевые пуансоны 5. На цилиндрической поверхности осевых пуансонов выполнены уступы, на которые опираются торцы трубной заготовки и с помощью которых осуществляется осевое сжатие деформируемой заготовки. Внутри заготовки 2 располагают комбинированный пуансон, состоящий из металлической вставки 3 и эластичного сегмента 4, дополняющих друг друга до окружности. С торцов заготовки 2 располагают ступенчатые пуансоны 5, которые первоначально соприкасаются с эластичным сегментом 4 и верхним выступающим торцом трубной заготовки 2.On the plane of the connector of the semi-matrices 1, a working die is made, which consists of a through cylindrical cavity for accommodating the initial tube billet 2 and a cavity perpendicular to it for molding the process. Axial punches 5 are located inside the working die of the semi-dies. On the cylindrical surface of the axial punches there are ledges, on which the ends of the pipe billet are supported and with which axial compression of the deformable billet is carried out. Inside the workpiece 2 is a combined punch consisting of a metal insert 3 and an elastic segment 4, complementing each other to the circumference. From the ends of the workpiece 2 are stepped punches 5, which are initially in contact with the elastic segment 4 and the upper protruding end of the tube stock 2.

Рабочие торцы осевых пуансонов 3 имеют ступенчатую форму рабочей поверхности. Выступающая часть рабочей поверхности пуансонов осуществляет сжатие эластичного элемента 4, в то время как уступ пуансона фиксирует положение жесткой внутренней вставки 3.The working ends of the axial punches 3 have a stepped shape of the working surface. The protruding part of the working surface of the punches compresses the elastic element 4, while the ledge of the punch fixes the position of the rigid inner insert 3.

Изготовление отвода на боковой поверхности трубной заготовки в заявляемом устройстве осуществляется одновременно в результате действия двух процессов - формовки отвода за счет утонения и растяжения заготовки в очаге деформации и поступления в очаг деформации дополнительного объема металла в результате осевого сжатия заготовки. Для успешного протекания процесса штамповки тройника необходимо регламентированная величина внутреннего давления Ррегл от сжатия эластичного элемента, которая к тому же должна быть связанной определенным соотношением с величиной перемещения торца заготовки.The manufacture of the tap on the side surface of the tubular billet in the inventive device is carried out simultaneously as a result of two processes - forming the tap by thinning and stretching the workpiece in the deformation zone and the additional metal volume entering the deformation zone as a result of axial compression of the workpiece. For the successful process of stamping the tee, a regulated amount of internal pressure P regl from compression of the elastic element is necessary, which should also be connected by a certain ratio with the amount of movement of the end face of the workpiece.

По мере перемещения осевых пуансонов 5 навстречу друг другу они начинают сжимать эластичный сегмент 4, создавая внутреннее давление во внутренней полости деформируемой заготовки 2. Величина давления определяется соотношением между размером жесткой металлической вставки 3 и эластичного сегмента 4. Чем больше поперечное сечение эластичного сегмента 4, тем большая величина смещенного объема эластичного элемента подается во внутреннюю полость заготовки 2, тем большее давление создается внутри деформируемой заготовки. Требуемая величина давления на предварительной стадии формовки отростка должна быть вполне определенной регламентированной величины, которая предотвращает разрушение заготовки. Эту величину давления и создает комбинированный пуансон, состоящий из металлического сегмента и дополняющего его до окружности эластичного сегмента (см. авторское свидетельство СССР № 1238824. Устройство для формовки полых изделий с отводами. Опубл. 23.06.86 г., бюл. № 23).As the axial punches 5 move towards each other, they begin to compress the elastic segment 4, creating internal pressure in the inner cavity of the deformable workpiece 2. The pressure is determined by the ratio between the size of the rigid metal insert 3 and the elastic segment 4. The larger the cross section of the elastic segment 4, the a large amount of the displaced volume of the elastic element is fed into the inner cavity of the preform 2, the greater the pressure is created inside the deformable preform. The required pressure value at the preliminary stage of the appendix formation should be a well-defined regulated value, which prevents the destruction of the workpiece. This pressure value is created by a combined punch consisting of a metal segment and complementing it to the circumference of the elastic segment (see USSR author's certificate No. 1238824. Device for forming hollow products with bends. Publish. June 23, 86, bull. No. 23).

Жесткая оправка 3, которая входит в составной пуансон, играет двойную роль. Во-первых - она сохраняет форму заготовки в процессе формовки отвода и предотвращает искажение формы заготовки. Во-вторых, при изменении площади ее поперечного сечения появляется возможность регулировать величину внутреннего давления от сжатия эластичного элемента.The rigid mandrel 3, which is included in the composite punch, plays a dual role. Firstly, it preserves the shape of the workpiece during the formation of the branch and prevents distortion of the shape of the workpiece. Secondly, with a change in its cross-sectional area, it becomes possible to adjust the amount of internal pressure from compression of the elastic element.

Регламентированной величиной внутреннего давления можно считать такую, при которой величины смещенных объемов эластичного элемента, подаваемого с торцов заготовки и поступающего во внутреннюю полость формируемого отростка, должны быть приблизительно равны.A regulated value of internal pressure can be considered one in which the values of the displaced volumes of the elastic element supplied from the ends of the workpiece and entering the internal cavity of the formed process should be approximately equal.

Уступы, выполненные на цилиндрических поверхностях осевых пуансонов 5 одновременно со сжатием эластичного элемента 4, осуществляют осевое сжатие заготовки 2, подавая металл в очаг деформации металла при формовке отростка.The steps made on the cylindrical surfaces of the axial punches 5 simultaneously with the compression of the elastic element 4, carry out the axial compression of the workpiece 2, feeding the metal into the deformation zone of the metal during molding of the process.

Величина регламентированного давления Ррегл может быть определенаThe value of the regulated pressure P regl can be determined

в первом приближении по следующей методике (Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967. стр. 171, формула 207):in a first approximation according to the following methodology (Isachenkov EI Stamping with rubber and liquid. M: Mechanical Engineering, 1967. p. 171, formula 207):

q=S(σ1/R12/R2)q = S (σ 1 / R 1 + σ 2 / R 2 )

q - величина давления, необходимого для деформирования заготовки;q is the pressure required to deform the workpiece;

S - толщина деформируемой заготовкиS is the thickness of the deformable workpiece

σ1 - величина напряжения, действующего в меридиональном направлении;σ 1 - the magnitude of the voltage acting in the meridional direction;

R1 - радиус кривизны заготовки в меридиональном направлении;R 1 is the radius of curvature of the workpiece in the meridional direction;

σ2 - величина напряжения, действующего в тангенциальном направлении;σ 2 is the magnitude of the stress acting in the tangential direction;

R2 - радиус кривизны заготовки в тангенциальном направлении;R 2 is the radius of curvature of the workpiece in the tangential direction;

После того как произошла формовка отростка с выходом на цилиндрический участок заготовки, боковая поверхность отростка прилегла к матрице и стала прямолинейной, можно принимать, что на этом участке действует одноосное растяжение и σ2=0 (см. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1971. стр. 108, рис. 92).Тогда второе слагаемое в этом уравнении превращается в ноль.After the process of forming the process with access to the cylindrical section of the workpiece, the lateral surface of the process adhered to the matrix and became rectilinear, we can assume that uniaxial tension and σ 2 = 0 act in this area (see Romanovsky V.P. Handbook on cold stamping . L.: Mechanical Engineering, 1971. p. 108, Fig. 92). Then the second term in this equation becomes zero.

R1 - радиус кривизны заготовки в меридиональном направлении равен радиусу скругления зоны перехода от дна к цилиндрической стенке отростка. Обычно этот радиус не выполняют слушком малым и принимают равным R1=(5-6)S толщины деформируемой заготовки (см. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1971. стр. 226, табл. 87).R 1 - the radius of curvature of the workpiece in the meridional direction is equal to the radius of the rounding of the transition zone from the bottom to the cylindrical wall of the process. Typically, this radius is not performed at a low pitch and taken equal to R 1 = (5-6) S of the thickness of the deformable billet (see Romanovsky V.P. Handbook of cold stamping. L .: Mechanical Engineering, 1971. p. 226, table 87) .

σ1 - величина напряжения деформирования с учетом деформационного упрочнения материала, может быть принята равной условному пределу прочности материала заготовки σb.σ 1 - the value of the strain stress, taking into account the strain hardening of the material, can be taken equal to the conditional tensile strength of the workpiece material σ b .

Тогда с учетом выше сказанного регламентированная величина давления, необходимая для устойчивой формовки отростка на боковой поверхности трубной заготовки, может быть в первом приближении определена какThen, taking into account the foregoing, the regulated pressure value necessary for stable molding of the process on the lateral surface of the tube stock can be defined as a first approximation as

Ррегл=(0,16-0,2)σb;P regl = (0.16-0.2) σ b ;

где: σb - условный предел прочности материала заготовки σb.where: σ b is the conditional tensile strength of the workpiece material σ b .

Если создавать давление для формовки отростка значительно больше этой величины, это может привести к чрезмерному утонению и разрушению заготовки.If you create a pressure for molding the process is much greater than this value, this can lead to excessive thinning and destruction of the workpiece.

Если давление формовки будет меньше этой величины, то на цилиндрической стенке трубной заготовки будут возникать складки и гофры от действия усилия осевого сжатия заготовки.If the molding pressure is less than this value, then wrinkles and corrugations will arise on the cylindrical wall of the tube stock from the action of the axial compression force of the blank.

Под действием Ррегл на предварительном этапе деформирования заготовки на боковой поверхности трубной заготовки отформовывается отросток высотой Нотр. К этому моменту происходит деформационное упрочнение штампуемого металла и дальнейшее деформирование заготовки начинает происходить неустойчиво и сопровождаться определенными сложностями. Поэтому в этот момент дальнейшее деформирование заготовки прекращают, ее отжигают для восстановления первоначальной пластичности.Under the action of P regl at the preliminary stage of deformation of the workpiece on the side surface of the tube billet is formed a process of height H neg . At this point, strain hardening of the metal being stamped occurs and further deformation of the workpiece begins to occur unstable and be accompanied by certain difficulties. Therefore, at this point, further deformation of the workpiece is stopped, it is annealed to restore the original ductility.

В дне отростка изготавливают отверстие диаметром Дотв, величину которого определяют по зависимостиThe process is made bottom opening diameter D of holes, whose value is determined depending on

Дотвотр/eδ D hole = D neg / e δ

где Дотр - диаметр готового отростка тройника;where D OTR - diameter of the finished process of the tee;

δ - относительное равномерное удлинение материала тройника при испытании на одноосное растяжение;δ is the relative uniform elongation of the tee material when tested for uniaxial tension;

Использование такого отверстия позволяет получить максимальную возможную величину высоты отростка после отбортовки отверстия и, естественно, снизить общие трудозатраты на формообразование тройника.The use of such a hole allows you to get the maximum possible value of the height of the process after flanging holes and, of course, to reduce the total labor costs for the formation of the tee.

Дело в том, что при отбортовке отверстия в заготовке наблюдается сложное напряженно-деформированное состояние (см. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1977. стр. 239, рис. 89). Максимальная деформация растяжения наблюдается в кольцевом элементе отверстия с минимальным радиусом, расположенном на кромке отверстия. Именно на этом элементе и начинается разрушение заготовки при превышении предельной деформации. Максимальная величина деформации растяжения этого элемента до разрушения зависит, в основном, от пластических свойств металла деформируемой заготовки. Пластические свойства материала заготовки определяются при испытании на одноосное растяжение и характеризуются величиной относительного равномерного удлинения δ (см. Мельников Э.Л. Холодная штамповка днищ. М.: Машиностсроение, 1976. стр. 17, таблица 2). При превышении деформации растяжения кольцевого элемента этой величины и начинается разрушение заготовки.The fact is that when a hole is flanged in the workpiece, a complex stress-strain state is observed (see Popov EA, Fundamentals of the theory of sheet stamping. Textbook for high schools. M .: Mashinostroenie, 1977. p. 239, Fig. 89). The maximum tensile strain is observed in the annular element of the hole with a minimum radius located on the edge of the hole. It is on this element that the destruction of the workpiece begins when the ultimate strain is exceeded. The maximum tensile strain of this element to fracture depends mainly on the plastic properties of the metal of the deformable workpiece. The plastic properties of the workpiece material are determined during uniaxial tensile testing and are characterized by the relative uniform elongation δ (see Melnikov EL, Cold stamping of bottoms. M .: Mashinostroenie, 1976. p. 17, table 2). If the tensile strain of the annular element of this value is exceeded, the destruction of the workpiece begins.

Максимальная величина растяжения на кромке исходного отверстия определяется какThe maximum tensile value at the edge of the initial hole is defined as

εθ=lnДотротв ε θ = lnD Neg / W holes

где: Дотр - диаметр готового отростка тройника;where: D OTR - diameter of the finished process of the tee;

Дотв - диаметр отверстия, изготавливаемого в дне отростка. Эта деформация не может быть по величине больше, чем относительное равномерное удлинение δ для данного материала. То естьD of holes - hole diameter, manufactured in the bottom ridge. This deformation cannot be larger than the relative uniform elongation δ for a given material. I.e

ε0=8ε 0 = 8

Зная заданную величину диаметра готового отростка на тройнике и механические свойства штампуемого металла (относительное равномерное удлинение δ), можно определить величину исходного диаметра отверстия Дотв, при раздаче которого не произойдет разрушение заготовки и величина деформации отбортовки, а следовательно, и высота отростка, будет максимальной.Knowing the predetermined value of the finished process of diameter on the tee and the mechanical properties of a formed metal (relative uniform elongation δ), one can determine the initial hole diameter D of holes, at which the distribution will not occur the destruction of the workpiece and the deformation amount flanging, and hence the height of the ridge will maximize .

Дотвотрδ D hole = D neg / e δ

Использование этой зависимости позволяет максимально использовать пластические свойства металла. Для малопластичных материалов оно позволяет предотвратить разрушение заготовки при отрбортовке, а для высокопластичных - добиться максимальной деформации при обортовке отверстия и изготовить отросток максимально возможной высоты.Using this dependence allows you to maximize the plastic properties of the metal. For low-plastic materials, it helps to prevent the destruction of the workpiece during flanging, and for high-plastic materials it is possible to achieve maximum deformation during obturation of the hole and to produce a process of the maximum possible height.

После изготовления отверстия в дне отростка и термической обработки заготовки для восстановления первоначальной пластичности в полость отростка в отверстие с внутренней стороны отростка устанавливается плоский пуансон для отбортовки 6, а затем эластичный элемент 7. Процесс деформирования заготовки продолжается путем сжатия эластичного элемента 7 осевыми пуансонами 8, которые имеют уже плоский торец для сжатия, а не ступенчатый, как на предыдущей стадии. Своими ступенчатыми уступами пуансоны 8 при этом сжимают заготовку 2, продолжая заталкивать ее в очаг деформации, увеличивая высоту отростка на заготовке. То есть идет совмещение процесса формовки отростка с осевым сжатием трубной заготовки.After making a hole in the bottom of the process and heat treatment of the workpiece to restore the initial plasticity, a flat punch for flanging 6 and then an elastic element 7 is installed in the cavity of the process in the cavity of the process. The process of deforming the workpiece continues by compressing the elastic element 7 with axial punches 8, which They already have a flat end for compression, and not a step, as in the previous stage. With their stepped steps, the punches 8 compress the workpiece 2 while continuing to push it into the deformation zone, increasing the height of the process on the workpiece. That is, there is a combination of the process of molding the process with axial compression of the tube stock.

На этой стадии процесса комбинированный пуансон, состоящий из жесткой вставки 3 и эластичного сегмента 4, заменяется на сплошной эластичный пуансон 7, полностью занимающий все поперечное сечение заготовки. При сжатии такого пуансона 7 осевыми пуансонами 8 с плоскими торцами объем смещенного объема со стороны торцов заготовки становится больше, чем величина смещенного объема, требуемого для формовки отростка ниже пуансона для отбортовки.At this stage of the process, the combined punch, consisting of a rigid insert 3 and an elastic segment 4, is replaced by a continuous elastic punch 7, which completely covers the entire cross section of the workpiece. When such a punch 7 is compressed by axial punches 8 with flat ends, the volume of the displaced volume from the side of the ends of the workpiece becomes larger than the amount of the displaced volume required to form the process below the punch for flanging.

В результате этого начинает возрастать давление внутри заготовки по сравнению с предыдущей величиной Ррегл. Это избыточное давление начинает воздействовать на пуансон для отбортовки. Под действием этого избыточного давления и начинается процесс отбортовки отверстия, выполненного в дне предварительно отформованного отростка. Диаметр отверстия начинает увеличиваться и начинает увеличиваться и высота отростка.As a result of this, the pressure inside the workpiece begins to increase in comparison with the previous P regl value . This overpressure begins to act on the flange punch. Under the influence of this excess pressure, the process of flanging of the hole made in the bottom of the preformed process begins. The diameter of the hole begins to increase, and the height of the process begins to increase.

Таким образом, после установки пуансона для отбортовки начинают происходить одновременно два процесса. Один - формовка отростка при осевом сжатии трубной заготовки (как было на первоначальной стадии формоизменения заготовки), что увеличивает высоту отростка. Второй - отбортовка отверстия и выпрямление стенок с увеличением высоты отростка.Thus, after installing the punch for flanging, two processes begin to occur simultaneously. One is the molding of the process during axial compression of the tube billet (as it was at the initial stage of the workpiece forming), which increases the height of the process. The second is the flanging of the hole and the straightening of the walls with an increase in the height of the process.

Как показали исследования, в результате этого высота отростка увеличивается на 15-25% по сравнению с высотой, осуществляемой в прототипе изобретения.As studies have shown, as a result, the height of the process increases by 15-25% compared with the height carried out in the prototype of the invention.

В результате того что величина смещенного объема, подаваемого с торца заготовки плоским пуансоном при удалении жесткой металлической вставки увеличивается по сравнению с начальной стадией процесса, величина давления внутри трубной заготовки возрастает на 20-25% в зависимости от толщины и величины степени деформации отбортовки отверстия.As a result of the fact that the value of the displaced volume supplied from the end face of the preform with a flat punch increases when the rigid metal insert is removed compared to the initial stage of the process, the pressure inside the tube preform increases by 20-25% depending on the thickness and the degree of deformation of the flanging of the hole.

Как показали исследования, в результате того, что по заявляемому способу штамповки максимально используется пластические свойства металла при отбортовке, а также добавляется высота отростка в результате заталкивания при осевом сжатии на заключительной стадии процесса фомообразования тройника, высота отростка увеличивается на 15-25% по сравнению с высотой, осуществляемой в традиционном технологическом процессе.Studies have shown that as a result of the claimed stamping method, the plastic properties of the metal are used to the maximum when flanging, and the process height is added as a result of pushing during axial compression at the final stage of the tee shaping process, the process height is increased by 15-25% compared to height carried out in a traditional process.

Claims (1)

Способ формообразования тонкостенных тройников, включающий формовку отростка на боковой поверхности трубной заготовки посредством приложения внутреннего давления регламентированной величины Ррегл при одновременном осевом сжатии заготовки, изготовление отверстия в дне отростка и его последующую отбортовку жестким пуансоном, отличающийся тем, что определяют диаметр Дотв отверстия, изготавливаемого в дне отростка, по зависимости:
Дотвотрδ
где Дотр - диаметр готового отростка тройника;
δ - относительное равномерное удлинение материала тройника при испытании на одноосное растяжение,
устанавливают жесткий пуансон в упомянутое отверстие внутренней полости отростка и осуществляют отбортовку отверстия путем приложения избыточного давления Рформ=(1,2-1,25)Ррегл при одновременном осевом сжатии заготовки.
A method of forming thin tees comprising forming process on the lateral surface of the tubular billet by internal application of pressure regulated value R Reglami while axially compressing the preform, fabrication holes in the bottom of the process and its subsequent flanging rigid punch, characterized in that the determined diameter D of holes openings, manufactured in the bottom of the appendix, according to:
D hole = D neg / e δ
where D OTR - diameter of the finished process of the tee;
δ is the relative uniform elongation of the tee material when tested for uniaxial tension,
establish a rigid punch in the said hole of the internal cavity of the process and carry out the flanging of the hole by applying excessive pressure P form = (1.2-1.25) P reg with simultaneous axial compression of the workpiece.
RU2014106388/02A 2014-02-20 2014-02-20 Forming of thin-wall tee-bands RU2559623C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106388/02A RU2559623C1 (en) 2014-02-20 2014-02-20 Forming of thin-wall tee-bands

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106388/02A RU2559623C1 (en) 2014-02-20 2014-02-20 Forming of thin-wall tee-bands

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2559623C1 true RU2559623C1 (en) 2015-08-10

Family

ID=53796458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014106388/02A RU2559623C1 (en) 2014-02-20 2014-02-20 Forming of thin-wall tee-bands

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2559623C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112404261A (en) * 2020-11-18 2021-02-26 无锡英特派金属制品有限公司 Large-diameter thin-wall platinum-rhodium alloy three-way pipe and forming device and production method thereof
CN113953387A (en) * 2021-10-14 2022-01-21 陕西科技大学 Three-way pipe forming method and device based on pipe flanging and thick-direction extrusion composite deformation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU428641A1 (en) * 1970-12-24 1976-08-05 Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения Method of forming tees
SU940892A1 (en) * 1980-05-19 1982-07-07 Grozin Gennadij A T-piecies production method
SU1082513A1 (en) * 1982-08-18 1984-03-30 Челябинский Филиал Специального Проектно-Конструкторского Бюро "Проектнефтегазспецмонтаж" Method of manufacturing tee-joint from tube billets
DE3342091A1 (en) * 1982-11-25 1984-05-30 Saunier Duval Eau Chaude Chauffage S.D.E.C.C.- S.A., 93103 Montreuil-sous-Bois Process for the production of a T-shaped pipe branch piece

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU428641A1 (en) * 1970-12-24 1976-08-05 Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения Method of forming tees
SU940892A1 (en) * 1980-05-19 1982-07-07 Grozin Gennadij A T-piecies production method
SU1082513A1 (en) * 1982-08-18 1984-03-30 Челябинский Филиал Специального Проектно-Конструкторского Бюро "Проектнефтегазспецмонтаж" Method of manufacturing tee-joint from tube billets
DE3342091A1 (en) * 1982-11-25 1984-05-30 Saunier Duval Eau Chaude Chauffage S.D.E.C.C.- S.A., 93103 Montreuil-sous-Bois Process for the production of a T-shaped pipe branch piece

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112404261A (en) * 2020-11-18 2021-02-26 无锡英特派金属制品有限公司 Large-diameter thin-wall platinum-rhodium alloy three-way pipe and forming device and production method thereof
CN113953387A (en) * 2021-10-14 2022-01-21 陕西科技大学 Three-way pipe forming method and device based on pipe flanging and thick-direction extrusion composite deformation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2323058C1 (en) Outer thread forming method on end portion of tube blank
US3754429A (en) Apparatus and method for shaping a cylindrical metal tubular component
CN109789468B (en) Method and device for producing a component having a matched base region
TWI711498B (en) Formed material manufacturing method and formed material
RU2559623C1 (en) Forming of thin-wall tee-bands
JP2012040604A (en) Method for manufacturing square pipe-like molded product
CN107649529B (en) Bent member mistake is away from extrusion molding apparatus and method
JP2008149343A (en) Tube hydroforming method
US9962753B2 (en) Tool for preforming a tube for subsequent internal high pressure forming, as well as a method for producing such a tool and for producing a component by internal high pressure forming
RU2638476C1 (en) Method for manufacturing welded straight-seam pipes of titanium alloys
JP6567120B1 (en) Hydroforming method
RU2628444C1 (en) Manufacture method of thick-walled short-radius elbows
RU2584195C1 (en) Method of making cylindrical components with conical part
KR101079975B1 (en) Upset forging apparatus for pipes of the same outer diameter and different inner wall thickness
RU2311982C1 (en) Equal-pass t-piece forming apparatus
RU2323059C1 (en) Inner thread forming method on end portion of tube blank
RU2528927C1 (en) Method to fabricate unequal tees from tubular billet
CN103240301A (en) Slender rod metal part straightening method and mold
RU2521167C1 (en) Production of steeply curved thin-wall preset-shape pipes
RU2730347C1 (en) Manufacturing method of steeply bent angle staff
JP2000084623A (en) Hydro forming device
JP2018158342A (en) Method for producing ellipse caulking collar
RU2502574C2 (en) Method of forging bellows form tube billets
RU2323795C2 (en) Method of shape creating of bicurved detail and universal stamp for its generating
JP6519984B2 (en) Method of manufacturing simultaneously different types of processed pipe members

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160221