Рогоподібний сердечник для гнуття труб

Изобретение относится к механической обработке давлением труб, а именно к гибке труб с помощью оправок путем проталкивания трубной заготовки по рогообразному сердечнику до получения изогнутого патрубка. Известен дорн для гибки труб [1], имеющий заходной, изогнутый формообразующий и калибрующий участки с кольцевыми радиальными углублениями на формообразующем участке. Недостатком известного дорна является то, что в нем не предусмотрены средства подачи смазки, а сопровождающие проталкивание трубной заготовки по дорну большие усилия и силы, трения в очаге деформации приводят к быстрому износу и выработке рабочей поверхности дорна и его замене, что снижает качество изделия и срок службы самого дорна. Известен сегментный наконечник оправки [2], содержащий стержень, имеющий прямолинейную и криволинейную части круглого сечения, и оболочку, выполненную в виде скошенных круглых сегментов, образующи х заходной, формообразующий и калибрующий участки, с посадочными круглыми отверстиями и зажатых с помощью гайки. Известный наконечник благодаря тому, что оболочка выполнена в виде скошенных круглых сегментов, имеет более продолжительный срок службы, так как обеспечивает возможность замены изношенных сегментов. Недостатком известного наконечника является отсутствие средств подачи смазки на рабочую поверхность, в результате чего возникающие при проталкивании трубной заготовки по наконечнику высокие силы трения приводят к быстрому износу и выработке сегментов и снижению качества изделия. Кроме того, стержень и отверстия сегментов имеют круглую форму, что при ослаблении затяжки гайки в процессе, работы может привести к проворачиванию сегментов на стержне, искажению геометрии и снижению качества изделий. Известен рогообразный сердечник для изготовления крутоизогнуты х патрубков [3] выполненный в виде цельного изогнутого стержня с заходным, формообразующим и калибрующим участками. Стержень выполнен с внутренним продольным каналом по всем его длине и радиальными отверстиями для подачи смазки. Благодаря наличию средств подачи смазки на рабочую поверхность стержня улучшаются условия формообразования, т.е. снижаются усилия проталкивания и уменьшаются силы трения в очаге деформации, за счет чего повышается качество изделий и несколько повышается срок службы сердечника. Недостатком известного сердечника является выполнение его цельным и металлоемким, что при износе его рабочей поверхности приводит к замене новым, т.е. уменьшению срока службы. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является рогообразный сердечник для гибки труб [4], содержащий стержень, имеющий прямолинейную и криволинейную части с плоскими боковыми поверхностями, расположенными симметрично плоскости гиба, и оболочку, выполненную в виде отдельных обечаек, образующих заходной, формообразующий и калибрующий участки, с посадочными прорезями, имеющими плоские боковые поверхности, посредством которых они посажены на стержень. Каждая обечайка жестко посажена на стержень с помощью клиньев, что предотвращает их осевое и радиальное смещение. Стержень выполнен с впадинами на его боковых поверхностях и имеет в поперечном сечении 1 образную форму, благодаря чему несколько снижается металлоемкость. При износе отдельных обечаек последние могут быть заменены новыми, за счет чего повышается срок службы сердечника. Снижается трудоемкость изготовления сердечника за счет замены ручной обработки по шаблонам всей криволинейной поверхности механической размерной обработкой отдельных обечаек. Недостатком известного сердечника является отсутствие средств подачи смазки на его рабочую поверхность, что увеличивает силы трения в очаге деформации и усилия Проталкивания заготовки по рогообразному сердечнику. Кроме того, эта конструкция крепления обечаек на стержне не совершенна, так как предусматривает полное совпадение диаметров конца предшествующей обечайки и начала последующей обечайки, что практически трудновыполнимо. Объясняется это тем, что заклинивающее усилие направлено преимущественно поперек оси сердечника и вероятность появления уступов на стыке обечаек достаточно велика, что снижает качество изделий. Следует также отметить, что в процессе многократного использования известного сердечника клинья ослабляются и появляются люфты, а для "подбивки" клиньев требуется трудоемкая разборка и сборка сердечника и юстировка положения обечаек. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать рогообразный сердечник для гибки труб так, чтобы обеспечить подачу смазки на его рабочую поверхность при одновременном обеспечении надежного, простого и легко разъемного крепления обечаек на стержне. Решение поставленной задачи позволит снизить силы трения в очаге деформации и усилие проталкивания трубной заготовки по рогообразному сердечнику, повысить качество изделий, а также ремонтопригодность и срок службы сердечника. Поставленная задача решается тем, что в рогообразном сердечнике для гибки труб, содержащем стержень, имеющий прямолинейную и криволинейную части с плоскими боковыми поверхностями, расположенными симметрично плоскости гиба, и оболочку, выполненную в виде отдельных обечаек, образующих заходной, формообразующий и калибрующий участки, с посадочными прорезями, имеющими плоские боковые поверхности, посредством которых они посажены на стержень, согласно изобретению, стержень выполнен с внутренней полостью на его прямолинейной части для подачи смазки, криволинейная часть стержня и посадочные прорези обечаек имеют в поперечном сечении образную форму, боковые поверхности обечаек выполнены скругленными по всему периметру и образуют чередующиеся кольцевые выступы и кольцевые впадины, обечайки, кроме первой и последней, выполнены с технологическими прорезями на боковых поверхностях посадочных прорезей, которые образуют вдоль стержня две накопительные полости для смазки, при этом кольцевые впадины сообщены с накопительными полостями посредством радиальных канавок, выполненных на торцах обечаек, а накопительные полости сообщены с внутренней полостью стержня посредством отверстий, выполненных в его боковой стенке. Новая совокупность признаков обеспечивает подачу смазки через внутреннюю полость на прямолинейной части стержня, отверстия в боковой стенке стержня, накопительные полости и радиальные канавки в обечайках непосредственно в кольцевые впадины между обечайками. За счет этого значительно снижаются силы трения в очаге деформации, уменьшается усилие проталкивания трубной заготовки по сердечнику и улучшается качество изделий, во-первых, благодаря наличию средств подачи смазки, а во-вторых, благодаря выполнению боковых поверхностей обечаек скругленными по всему периметру, из-за чего не образуются задиры на внутренней поверхности изделий. Выполнение поперечного сечения стержня и посадочных прорезей -образной формы обеспечивает надежное и легко разъемное соединение их между собой с помощью гайки без проворота обечаек. При этом достигается стабильность размеров как сердечника, так и изделия, что повышает качество продукции. Кроме того, эта конструкция позволяет производить быструю замену изношенных обечаек на новые, что значительно повышает ремонтопригодность и срок службы сердечника. Выполнение технологических прорезей на боковых поверхностях посадочных прорезей обечаек кроме первой и последней, позволяет образовать два накопительных канала по бокам стержня для подачи смазки вдоль сердечника. Первая и последняя обечайки выполнены без технологических прорезей для ограничения накопительных полостей, т.е. предотвращения выхода и потерь смазки. На фиг.1 изображен рогообразный сердечник для гибки труб, общий вид; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б - Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г Г на фиг.1; на фиг.6 - вид Д на фиг.1; на фиг.7 стержень, поперечный разрез прямолинейной части; на фиг.8 - стержень, поперечный разрез криволинейной части; на фиг.9 - обечайка, первая и последняя, вид с торца; на фиг.10 - обечайка, средняя, вид с торца. Рогообразный сердечник для гибки труб содержит (фиг.1) стержень 1, имеющий прямолинейную 2 и криволинейную 3 части с плоскими боковыми поверхностями 4 (фиг.7, 8), расположенными симметрично плоскости гиба, и оболочку 5 (фиг.1), выполненную в виде отдельных обечаек 6, 7, 8, в т.ч.: первой 6 (фиг.9), последней 7 (фиг.9) и нескольких средних 8 (фиг.10), Обечайки 6, 7, 8 образуют заходной 9, формообразующий 10 и калибрующий 11 участки (фиг.1) с посадочными прорезями 12 (фиг.9, 10), имеющими плоские боковые поверхности 13, посредством которых они посажены на стержень 1. Стержень 1 выполнен (фиг.1) с внутренней полостью 14 на его прямолинейной части 2 для подачи смазки. Криволинейная часть 3 стержня 1 и посадочные прорези 12 обечаек 6, 7, 8 имеют в поперечном сечении -образную форму (фиг.7 10) боковые поверхности 15 обечаек 6, 7, 8 (фиг.1) выполнены скругленными по радиусу по всему периметру и образуют чередующиеся кольцевые выступы 16 и кольцевые впадины 17. Радиусы скругления боковых поверхностей 15 обечаек 6, 7, 8 подбираются экспериментально в зависимости от диаметров обечаек 6, 7, 8. Обечайки 8 (фиг.10) выполнены с технологическими прорезями 18 на плоских боковых поверхностях 1 : 3 посадочных прорезей 12, которые образуют вдоль стержня две накопительные полости 19 (фиг.3, 4) для смазки. Кольцевые впадины 17 сообщены с накопительными полостями 19 (фиг.3, 4) посредством радиальных канавок 20, выполненных на торцах 21 обечаек 6, 7, 8. Радиальные канавки 20 на обечайках 6, 7, выполнены на одном торце 21, обращенном к средним обечайкам 8. Радиальные канавки 20 на обечайке 8 выполнены на обоих торцах 21. Радиальные канавки 20 (фиг.3, 4) выполнены перпендикулярно плоскости гиба. Для расширения зоны подачи смазки радиальные канавки 20 (фиг.3, 4) могут быть выполнены, и в плоскости гиба, при этом на соответствующих торцах 21 обечаек 6, 7, 8 выполняются на глубину радиальных канавок 20 проточки 22 для прохода смазки. Накопительные полости 19 сообщены с внутренней полостью 14 стержня 1 (фиг.3) посредством отверстий 23, выполненных в его боковой стенке. Стержень 1 имеет полый передний хвостовик 24 (фиг.1) с наружной резьбой и задний хвостовик 25 (фиг.1, 6) также с наружной резьбой. На передний хвостовик 24 посажены гайка 26 с контргайкой 27, образующие направляющий участок 28. На задний хвостовик 25 посажена гайка 29. Затяжка обечаек 6, 7, 8 оболочки 5 на стержне производится посредством гаек 26, 29 и контргайки 27 (фиг.1). Рогообразный сердечник работает следующим образом. В процессе проталкивания трубной заготовки по рогообразному сердечнику между внутренней поверхностью трубы и рабочей поверхностью сердечника возникают большие контактные напряжения. Выполнение наружных поверхностей обечаек 6, 7, 8 оболочки 5 скругленными по радиусу по всему периметру позволяет уменьшить контактные напряжения между внутренней поверхностью трубы и кольцевыми выступами 16 оболочки 5. При подаче трубной заготовки на рогообразный сердечник одновременно в внутреннюю полость 14 стержня 1 подается смазка, которая через отверстия 23 заполняет обе накопительные полости 19 по длине стержня 1 и через радиальные канавки 20 обечаек 6, 7, 8 подается в кольцевые впадины 17 и заполняет их. Смазка, накапливаемая в кольцевых впадинах 17 поступает и в зону контакта внутренней поверхности трубы и кольцевыми выступами 16 оболочки 5, т.е. в зону деформации. Это позволяет повысить качество внутренней поверхности изготавливаемых отводов п утем устранения возможности налипання металла протягиваемой трубы на поверхность сердечника и уменьшить усилие протяжки за счет качественной смазки контактирующи х поверхностей тр убы и сердечника, а также уменьшения площади контактных поверхностей. В случае износа одной из обечаек 6, 7, 8 последняя может быть легко ремонтирована и заменена новой, что повышает ремонтопригодность и срок службы сердечника.