Метод за направа на тръби

Изобретението се отнася до металургията и може да се използва за производството на тръби от различни секции от заготовки от листове. В метода за производство на тръби, жлебовете се нанасят по широките ръбове на листовете, преди да се оформят тръби от тях и да се заваряват, например чрез валцуване. Вдлъбнатините могат да бъдат с дебелина 0,5 листа и в тях могат да се направят допълнителни вдлъбнатини и издатини. ЕФЕКТ: повишена якост и намалени разходи за оборудване за производство на листове. 6 c.p. f-ly, 16 кал.

Изобретението се отнася до металургията и може да се използва за производството на тръби от различни секции.

Известен метод за производство на тръби с тяхното формоване от лист и последващо заваряване, виж например японски патент N 61-180613/M-550 /, B 21 C 37/12. Недостатъкът на този метод е сложността на технологичния процес поради необходимостта да се осигури точно съвпадение на ръбовете със значителна дължина на тръбите, а това изисква значителни разходи за оборудване.

Известен е и метод съгласно патент на Федерална република Германия N 3840938, MKI 5 B 21 D 39/08 от 1990 г., който предвижда оформяне на тръба от лист, последвано от заваряване на ръбовете и разпределяне на тръби.

Този метод не премахва недостатъка на сложността и високата цена на оборудването.

Изобретението се основава на задачата да намали цената на оборудването, като същевременно увеличи якостта на тръбите.

Този проблем се решава от факта, че при метода за производство на тръби, включително формоването им от лист чрез пластична деформация с променлива дебелина на листовете в близост до техните ръбове и последващо заваряване на ръбовете, се правят вдлъбнатини по широките ръбове на листовете в близост до техните краища, вдлъбнатините могат да бъдат направени с дълбочина 0,5 дебелина на листа в противоположни посоки на широките му повърхности.

Вдлъбнатини върху широки повърхности могат да бъдат направени с ширина, равна на 2-4 дебелини на листа. За да се увеличи якостта на тръбите в зоните на вдлъбнатината в близост до ръбовете на листа, се правят издатини на един от листовете и съответно вдлъбнатини в подобни зони на втория лист. Вдлъбнатини в близост до ръбовете на листовете могат да бъдат направени, поне отчасти, поради тяхното пластично огъване, профилиране. Тези вдлъбнатини върху един лист и издатините на втория могат да бъдат направени след съединяване на листовете чрез тяхната съвместна пластична деформация.

Съществува причинно-следствена връзка между отличителните черти на изобретението и постигнатите резултати. При прилагането на метода няма нужда от прецизно съединяване на ръбовете, което изисква сложни контролни устройства. В допълнение, правенето на вдлъбнатини в близост до ръбовете на листовете с издатини и съответно вдлъбнатини дава възможност за увеличаване на якостта на тръбите, частично облекчаване на заварените шевове. Методът за производство на тръби се извършва в следния набор от действия: - валцуване на лист или няколко листа с изпълнение на вдлъбнатини върху широки повърхности на листовете близо до техните ръбове; - оформяне от лист или няколко листа на тръба с кръгло или правоъгълно сечение; - заваряване на листове не по краищата им, а припокриване.

Изобретението е илюстрирано на чертежите, където: - ФИГ. 1 е диаграма на търкаляне на лист с прилагане на вдлъбнатини върху широки ръбове близо до ръбовете на листа; - на фиг. 2 е схема на формиране и заваряване на кръгла тръба от един лист; - на фиг. 3 е диаграма на формоване на тръби чрез спирално навиване на лист със заваряване на неговите завои; - на фиг. Фигура 4 е диаграма на празен лист, образуващ правоъгълна тръба; - на фиг. 5 е схема на сглобяване и заваряване на правоъгълна тръба от две листови заготовки; - на фиг. 6 е диаграма на търкаляне на една заготовка за правоъгълна тръба с издатини на повърхността на вдлъбнатините;
- на фиг. 7 е диаграма на валцуването на втората заготовка на правоъгълна тръба;
- на фиг. 8 - деформирана заготовка за правоъгълна тръба;
- на фиг. 9 - вторият деформиран детайл;

- на фиг. 10 е диаграма на сглобена правоъгълна тръба;
- на фиг. 11 - вариант на правоъгълна тръба с остри ъглови издатини;
- на фиг. 12 е диаграма на изпълнението на процеса на сглобяване на тръби;
- на фиг. 13 е диаграма на тръба с жлебове, направени чрез пластично огъване;
- на фиг. 14 е схематична диаграма на търкалянето на лист с вдлъбнатини в близост до ръбовете, отчасти поради пластично огъване;
- на фиг. 15 - операцията на съвместна пластична деформация на съединените заготовки на правоъгълна тръба от едната страна;
- на фиг. 16 - операцията на съвместно пластично деформиране на части от правоъгълна тръба от втората й страна.

Илюстрациите показват: 1 - лист, деформиран на ролки 2, 3; 4, 5 - заварени шевове след оформяне на тръби.

Половинките на правоъгълната тръба 6 и нейната втора половина 7 могат да бъдат свързани благодарение на вдлъбнатината 8 и издатината 9. Разделителите 10, 11 осигуряват деформация на съединението, например чрез щампа 12 и допълнителен дистанционер 13 по време на двустранно компресия - с печати 12 и 14.

Нека дадем конкретен пример за изпълнението на метода при производството на правоъгълни тръби с размери от два листа с дебелина 8 мм от въглеродна стомана 45.

Първо е студено валцуван, виж ФИГ. 1, лист 1 в ролки 2, 3. В този случай, тъй като тръбата не е произведена от един лист, както на фиг. 2/където целият участък на кръгла тръба със шевове 4, 5 е оформен от лист 1 /, а не съгласно схемата за навиване на винта, ФИГ. 3, с винтови шевове 4 и съгласно схемата на фиг. 4 и 5. Лист 1 е валцуван, ФИГ. 6, 220 mm широки с вдлъбнатини по краищата му на дължина 20 mm, средна дълбочина 0,5 дебелина, т.е. 4 мм. Същият лист се търкаля за втората половина на тръбата/Фиг. 7 /. При валцуване върху един лист се извършват допълнителни вдлъбнатини с триъгълна форма 8 в зоните на вдлъбнатините, ФИГ. 8, 2 mm високи, а на втория лист издатини 9 със същите размери.

Дължината на произвежданите тръби е 2 метра и следващата операция също се търкаля с фланци, завъртящи се на 90 °, съгласно схемата на ФИГ. 8 и ФИГ. 9. Размери на първия профил: ширина на стената - 100 мм, рафтове с постоянна дебелина 40 мм и секции с жлебове 20 мм/т.е. габаритни размери 100 х 69 мм /. Вторият лист има същите размери, вижте фиг. 10, която показва диаграма на свързването на листове 6 и 7, в която издатъкът 9, когато двете половини на профила са компресирани, навлиза в депресията 8. Възможна донякъде различна конфигурация на издатината и вдлъбнатината е показана в Фиг. 11. На ФИГ. 12 показва диаграма на контакта между двете половини на тръбата. Когато части 6 и 7 са компресирани, възниква еластична деформация на техните конзолни секции и издатините на част 6 влизат във вдлъбнатините на част 7, се образува заключваща връзка на тези две части.

След това заварки A и B се нанасят по цялата дължина на тръбите, ФИГ. 10, 11, с 3 мм крака на шева, което е достатъчно с ключалка. Силата и твърдостта се осигуряват не само поради заварени шевове, но и поради свързването на издатините и съответно вдлъбнатините в зоните на свързване на части. При дебелина на листа от 8 mm средната оптимална стойност на депресията е 4 mm, т.е. 0,5 дебелина на листа. Това гарантира постоянна дебелина по периметъра на тръбата, която се формира. На дълбочина, по-голяма от 0,5 от дебелината, ще има изтънени участъци, а на по-малка дълбочина - удебелена зона на периметъра. Ширината на вдлъбнатината в този случай е 20 mm, т.е. 20/8 = 2,5 дебелина на листа, от която са оформени тръбите. Като цяло ширината на този участък е 2-4 дебелини, което е оптималният интервал. Ако ширината е по-малка, няма да има достатъчно място за връзката, т.е. издатини и вдлъбнатини, а превишаването на горната граница ненужно увеличава работата на деформация при прилагане на вдлъбнатини.

Даденият пример не изчерпва възможностите за прилагане на метода. Задълбочаването може да се извърши не чрез валцуване, а чрез екструдиране, например чрез направа на тръби в малки магазини, където няма валцови мелници, но има преса. Възможно е да се произвеждат тръби в различни условия от различни метали, сплави или полимерни материали.

1. Метод за производство на тръби, включващ оформянето им от лист чрез пластична деформация с променлива дебелина на листовете в близост до техните краища и последващо заваряване на ръбовете, характеризиращ се с това, че се правят вдлъбнатини по широките ръбове на листовете близо до техните ръбове.

2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че вдлъбнатините в противоположни посоки на двете широки повърхности на листа в близост до техните ръбове са направени с дълбочина, равна на 0,5 от дебелината на листа.

3. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че вдлъбнатините се нанасят върху противоположни широки ръбове на листовете.

4. Метод съгласно претенции 1 до 3, характеризиращ се с това, че вдлъбнатините на повърхностите на листовете са направени с ширина, равна на 2 до 4 от дебелината на листовете, от които е оформена тръбата.

5. Методът съгласно РР. 1 - 4, характеризиращ се с това, че в зоните на вдлъбнатини в близост до ръбовете на листа се правят издатини на един от листовете и съответно вдлъбнатини в подобни зони на втория лист.

6. Метод съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че процесът на вдлъбнатини по краищата на листовете се извършва поне отчасти поради тяхното пластично огъване-профилиране.

7. Метод съгласно претенции от 1 до 6, характеризиращ се с това, че издатините във вдлъбнатината по краищата на един лист и вдлъбнатините в подобни участъци на втория лист се извършват след свързване на споменатите листове чрез едновременното им пластично деформиране чрез локално огъване.