Дослідження технології виготовлення крутозагнутих відводів

Abstract

UK: Мета роботи. Дослідження особливостей технологічного процесу виготовлення криволінійних ділянок трубопроводу – крутозагнутих відводів. Методи дослідження: тривимірне моделювання конструкції оснащення та готового виробу; експериментальні дослідження технології виготовлення крутозагнутих відводів методом проштовхування через криволінійний отвір складальної матриці без використання наповнювачів; оцінка деформації методом ділильних сіток. Отримані результати. Проаналізовано літературні джерела та визначено основні проблеми, які виникають при виготовленні крутозагнутих відводів для кожного методу. Для дослідження особливостей технології виготовлення досліджуваним методом змодельована тривимірна модель складальної матриці, обрано конструкцію, розміри та матеріал оснащення. Виготовлено оснащення. Обрано розміри та матеріал трубних заготовок. Визначено операції технології виготовлення крутозагнутих відводів методом проштовхування через криволінійний отвір складальної матриці без використання наповнювачів. Проведено експериментальні дослідження технології. Для цього виготовлений штамп встановлювався на гідравлічний прес ПГ-100А. Трубна заготовка розміщувалась у направляючій втулці, пригвинченій до складальної матриці при розміщенні штока пресу у верхньому положенні. Пуансон проштовхував трубну заготовку вздовж криволінійного отвору складальної матриці при русі штока вниз. По завершенню процесу проштовхування шток преса розміщувався у верхньому положенні. Для безперешкодного зняття готового виробу знімали направляючу втулку, матрицю розгвинчували та виймали із затискачів. Отримано декілька зразків, виявлено наявність дефектів та проблем, які виникли в процесі формоутворення крутозагнутих відводів. Оцінку деформації заготовок виконано за допомогою методу ділильних сіток. Наукова новизна. Набув подальшого розвитку метод виготовлення крутозагнутих відводів шляхом проштовхування через криволінійний отвір складальної матриці. Особливість досліджуваної технології – відмова від використання дороговартісного наповнювача чи жорстких оправок, скорочення технологічних операцій та часу на виготовлення одиниці готового виробу. В результаті проведеного дослідження були виявлені небезпечні зони трубних заготовок в процесі виготовлення крутозагнутих відводів: місце згину (зім’яття, гофроутворення, розрив) та торці готового виробу на виході (овалізація, спотворення, розриви). Практична цінність. Для запобігання виникнення небезпечних зон при деформації трубних заготовок та підвищення якості одержуваних готових виробів сформульовано вимоги щодо конструкції робочих елементів розробленого штампу, вибору оптимальних режимів процесу формоутворення, матеріалу та оптимальної форми трубної заготовки. EN: Purpose of work. Investigation of the features of the technological process of manufacturing curvilinear sections of the pipeline – steeply curved bends. Research methods. Three-dimensional modeling of a design of equipment and a finished product; experimental studies of the technology of manufacturing steeply curved bends by pushing through a curved hole of the assembly matrix without using fillers; estimation of deformation by the method of dividing grids. Obtained results. Literary sources are analyzed and the main problems arising in the manufacture of steeply curved bends for each method are identified. To study the features of the manufacturing technology, a three-dimen¬sional model of the assembly matrix was modeled using the investigated method, the design, dimensions and material of the tooling were selected. Equipment was made. Sizes and material of pipe billets were selected. The operations of the technology for the manufacture of steeply curved bends by pushing through a curved hole of the assembly matrix without the use of fillers were determined. Experimental studies of the technology have been carried out. For this, the manufactured stamp was installed on a PG-100A hydraulic press. Pipe billets were placed in a guide sleeve, which was screwed to the assembly die when the press rod was placed in the upper position. The punch pushed the pipe billet along the curved hole of the assembly matrix while moving the rod down. Upon completion of the pushing process, the press rod was in the upper position. For unimpeded removal of the finished product, the guide sleeve was removed, the matrix was unscrewed and removed from the clamps. Several samples were obtained, the presence of defects and problems that arose during the formation of steeply curved bends were revealed. To assess the deformation, the method of dividing grids was used. Scientific novelty. The method of manufacturing steeply curved bends by pushing an assembly matrix through a curved hole was further developed. The peculiarity of the investigated technology - rejection of the use of expensive filler or rigid mandrels, reduction of technological operations and time for manufacturing a unit of a finished product. As a result of the study, dangerous zones of pipe billets in the process of manufacturing steeply curved bends were identified: the place of bending (crushing, corrugation, rupture) and the ends of the finished product at the exit (ovalization, distortion, breaks). Practical value. To prevent the occurrence of dangerous zones during deformation of pipe billets and improve the quality of the finished products obtained, requirements were formulated for the design of the working elements of the developed stamp, the choice of optimal modes of the shaping process, the material and the optimal shape of the pipe billet.