PL139848B1 - Method of pressing of fins on pipes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytlaczania zeber na rurach, zwlaszcza zeber o malych podzialkach lub zeber na rurach z trudnoplastycznych materialów.Dotychczas wytwarzanie zeber na rurach metoda wytlaczania, zwana takze metoda walcowa¬ nia, przeprowadza sie w glowicach, zawierajacych zazwyczaj trzy symetrycznie rozmieszczone walce zlozone z szeregu profilowanych krazków. Os kazdego walca tworzy z osia walcowania, która jest os rury, staly kat. Wielkosc tego kata wynika z zaleznosci geometrycznych zarysu srubowego wytlaczanych na rurze zeber. Walce napedza sie ruchem obrotowym dzieki czemu, po wprowadzeniu rury w strefe ich dzialania, walce przekazujac rurze ruch obrotowy wytlaczaja zebro. Formowanie zeber na rurze jest rezultatem wytworzenia w strefie oddzialywania narzedzia odpowiedniego stanu naprezen w materiale rury, wywolujacego odksztalcenie plastyczne. Material rury odksztalca sie w strefie oddzialywania narzedzia w kierunku osiowym oraz promieniowym.Odksztalcenie promieniowe przejawia sie w formie zwiekszenia srednicy zeber, a odksztalcenie osiowe przejawia sie w formie wydluzenia rury. Wydluzenie rury w procesie wytlaczania zeber jest zjawiskiem niekorzystnym, poniewaz wielkosc wydluzeniajest zmienna przypadkowo dla kazdego odcinka rury.Tacecha powoduje koniecznosc stosowania naddatków technologicznych, a zatem powstawanie odpadów. Osiowe odksztalcenia rury powodowane sa odpowiednimi osiowymi naprezeniami wywolywanymi przez narzedzie w strefie jego pracy. W wyniku oddzialywania tych naprezen narzedzie poddawane jest bardzo wysokim obciazeniom w kierunku osiowym. Obciaze¬ nia te powoduja rozginanie krazków, z których sklada sie narzedzie. Skutkiem tego podzialka zeber jest nierównomierna i zawsze wieksza od podzialki krazków. Zasadniczym problemem w dotych¬ czas stosowanych sposobach wytlaczania zeber jest niska trwalosc narzedzia, którego krazki ulegaja zniszczeniu w rezultacie oddzialywania obciazen zginajacych o charakterze zmeczenio¬ wym.W polskim opisie patentowym nr 113 419 przedstawionajest konstrukcja narzedzia z zastoso¬ waniem dodatkowego krazka usztywniajacego narzedzie i zwiekszajacego jego trwalosc. Takie rozwiazanie nie eliminuje jednak wydluzenia rury oraz trudne jest wytlaczanie zeber o bardzo malych podzialkach na rurach z materialów o duzym oporze odksztalcenia plastycznego, gdyz przyrost obciazen w kierunku osiowym narzedzia jest znacznie wiekszy niz mozliwosc przyrostu sztywnosci narzedzia./' \39 940 W opisie patentowym USA nr 3 878 593 przedstawiono sposób wytwarzania rur zebrowanych bimetalowych z zastosowaniem zablokowania mozliwosci wydluzania sie rury, na której wytla¬ czane sa zebra. Zablokowanie to polega na zacisnieciu konca rury zewnetrznej na rurze wewnetr¬ znej, a nastepnie proces wytlaczania zeber rozpoczyna sie od drugiego, swobodnego konca rury.Podczas wytlaczania zeber tym sposobem obserwuje sie na dlugosci rury niejednakowe wielkosci naprezen osiowych. W poczatkowej fazie, rozpoczynajac wytlaczanie zeber od swobodnego konca rury, naprezenia osiowe w nieodksztalconej czesci rury rosna systematycznie, az do osiagniecia okreslonego stanu równowagi naprezen w materiale rury zewnetrznej. Równoczesnie,w rezultacie wzrostu naprezen osiowych, w rurze zewnetrznej, od wartosci „O" na poczatku do wartosci odpowiadajacej stanowi równowagi, srednica zeber wzrasta od pewnej wielkosci poczatkowej do wielkosci pozadanej. Odcinek rury o niejednakowej srednicy zeber zazwyczaj nie spelnia wymogów stawianym tolerancjom wymiarowym i stanowi odpad. Niekorzystnym takze zjawiskiem w pier¬ wszej fazie wytlaczania jest nadmierne obciazenie zginajace krazków narzedzia.Istota sposobu wytlaczania zeber na rurach wedlug wynalazku polega na tym, ze do materialu rury, z której wytlacza sie zebra wprowadza sie wstepne naprezenie sciskajace o wielkosci mniejszej od granicy plastycznosci Re materialu rury, a nastepnie w strefie oddzialywania narzedzi krazko¬ wych zachowujac wstepne naprezenie sciskajace w materiale rury ksztaltuje sie zebra przez doci¬ skanie do rury napedzanych profilowanych narzedzi krazkowych. Korzystne jest, gdy wielkosc wstepnego naprezenia sciskajacego wynosi (0,2-0,7) Fo"Fr -Re, Fo gdzie Fo oznacza wielkosc pola powierzchni przekroju rury, a Fr oznacza wielkosc pola powierzchni przekroju rdzenia rury, po wytloczeniu zebra. Przez wprowadzenie wstepnego stanu naprezen sciskajacych do materialu odksztalcanej rury, narzedzie odciazone jest od obciazen poosiowych, rozginajacych krazki profilowe, praktyczniejuz w pierwszej fazie kontaktu narzedzia materialem, z Innym skutkiem wprowadzenia wstepnego stanu naprezen sciskajacychjest uniknie¬ cie osiowego wydluzenia rury. W tych warunkach praca narzedzia sprowadza sie do wywolania odksztalcen plastycznych rury w kierunku promieniowym.Realizujac wytwarzanie rur zebrowanych przedstawionym sposobem uzyskuje sie rury o stalej geometrii na calej dlugosci przy zachowaniu wysokiej zywotnosci narzedzi. Odciazonym od szkodliwych, zginajacych naprezen narzedziem mozna wytlaczac zebra o bardzo malych podzial- kach i duzych wysokosciach, z materialów o wysokich granicach plastycznosci.Sposób wytlaczania zeber na rurach wedlug wynalazku przedstawiono blizej na rysunkach, z których fig. 1 ukazuje rure scisnieta sruba oraz wykres naprezen sciskajacychs tej rury, fig. 2 jest przekrojem osiowym przez rure i narzedzie w trakcie wytlaczania zeber, fig. 3 jest przekrojem poprzecznym przez rure przed operacja wytlaczania zeber, zas fig. 4 jest przekrojem poprzecznym przez rure po wytloczeniu zeber.Rure 1 przed operacja wytlaczania zeber scisnieto sruba 2, wywolujac powstanie wstepnego naprezania sciskajacego o ustalonej wielkosci. Wielkosc tego naprezenia korzystnie wynosi (0,2-0,7) ^EL • Re, Fo gdzie Fo jest wielkoscia pola przekroju poprzecznego rury przed operacja wytlaczania, Fr jest wielkoscia pola przekroju poprzecznego rdzenia rury po operacji wytlaczania zebra 4, a Re jest granica plastycznosci materialu rury.Po wstepnym scisnieciu rury 1 sruba 2 wprowadza sie rure do strefy oddzialywania napedzanych narzedzi 5, wyposazonych w profilowane krazki 6. Podczas wytlaczania zeber 4 na krazki 6 praktycznie nie dzialaja naprezenia osiowe, co pozwala na uzyskiwanie bardzo malych podzialek zeber, zas material rury doznaje odksztalcen plastycznych wylacznie w kierunku promieniowym.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytlaczania zeber na rurach przy pomocy napedzanych ruchem obrotowym narzedzi zawierajacych profilowane krazki,znanieBay tym, zedo materialu rury,zktórej wytlacza sie139848 3 zebra wprowadza sie wstepne naprezenie sciskajace o wielkosci mniejszej od granicy plastycznosci Re materialu rury, a nastepnie w strefie oddzialywania narzedzi krazkowych zachowujac wstepne naprezenie sciskajace w materiale rury ksztaltuje sie zebra przez dociskanie do rury napedzanych profilowanych narzedzi krazkowych. 2. Sposób wytlaczania zeber na rurach wedlug zastrz. 1, znaflueny ty», ze wielkosc wstep¬ nego naprezenia sciskajacego wynosi (00,7) Fo-Fr Fo Re, gdzie Fo oznacza wielkosc pola powierzchni przekroju poprzecznego rury przed wytlaczaniem, a Fr oznacza wielkosc pola powierzchni przekroju poprzecznego rdzenia rury (3) po wytloczeniu zebra.Fig 1139848 \B Fig 2139848 A -A Fig 3139 848 B-B Fig i Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 130 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytlaczania zeber na rurach przy pomocy napedzanych ruchem obrotowym narzedzi zawierajacych profilowane krazki,znanieBay tym, zedo materialu rury,zktórej wytlacza sie139848 3 zebra wprowadza sie wstepne naprezenie sciskajace o wielkosci mniejszej od granicy plastycznosci Re materialu rury, a nastepnie w strefie oddzialywania narzedzi krazkowych zachowujac wstepne naprezenie sciskajace w materiale rury ksztaltuje sie zebra przez dociskanie do rury napedzanych profilowanych narzedzi krazkowych.
2. 2. Sposób wytlaczania zeber na rurach wedlug zastrz. 1, znaflueny ty», ze wielkosc wstep¬ nego naprezenia sciskajacego wynosi (00,7) Fo-Fr Fo Re, gdzie Fo oznacza wielkosc pola powierzchni przekroju poprzecznego rury przed wytlaczaniem, a Fr oznacza wielkosc pola powierzchni przekroju poprzecznego rdzenia rury (3) po wytloczeniu zebra. Fig 1139848 \B Fig 2139848 A -A Fig 3139 848 B-B Fig i Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 130 zl PL