Правка профильной трубы: способ правки профильных труб и оправка для его осуществления – патент РФ 2352421

Правка труб — важный этап отделки. Любая труба восстановленная подвергается процессу правки, основательность которого зависит от состояния изделия. Данная операция обеспечивает показатели, по которым определяется качество трубопроката. К ним относятся:

• продольная кривизна изделия;
• правильность геометрии на поперечном сечении.

Есть несколько способов правки трубной продукции. Самым оптимальным и эффективным методом является выправление труб на особых косовалковых аппаратах, осуществляющих исправление с подгибом внутри калибра.

Данная технология дает возможность производить выправление прецизионного типа. Процесс осуществляется по всей длине трубного изделия, в том числе, на концевых местах, при этом продольная кривизна продукции минимизирована и совершенно незначительна.

Сама технология представляет собой создание подгибов для изделия, которые должны представлять собой цикл. Подгибы могут располагаться как на длине шага аппарата, так и на длине одной валковой обоймы.

Вышеописанный процесс правки имеет ряд неоспоримых достоинств:

• Труба восстановленная получает высокую точность правки;
• Осуществление правки по всей длине и на концах, благодаря чему на выходе получается более эффективное изделие;
• Увеличение сортамента по геометрическим показателям;
• Возможность проводить правку на уже имеющемся оборудовании (в некоторых случаях требуется немного модернизировать его).

Правка металла: листового, полосового, проволоки, круглого и уголка

Правка — технологическая операция, при помощи которой у заготовок устраняют отклонения от формы. Заготовки могут иметь как простую, так и сложную форму. В зависимости от этого применяется соответствующий инструмент и оснастка.

Содержание

Когда и зачем проводится операция: наличие выпуклостей на заготовках и прочие причины

Заготовки должны иметь определенные параметры, чтобы с ними было возможно выполнить следующие технологические операции. Невозможно выполнить качественную слесарную разметку на волнистой поверхности, искривленная заготовка при выполнении штамповочной операции может привести к поломке пуансона и матрицы. Существует много подобных примеров, когда правка обеспечивает качественное изготовление изделий.

Что нужно править

Листовой металл: технология, в чем особенность и другие важные моменты

Наиболее распространенные поверхностные дефекты на листе, которые устраняются правильными операциями: волнистость, выпуклость или вогнутость. Причем на одном листе они могут находиться одновременно в разных местах — на краю и в середине.

Толстые и тонколистовые заготовки

Технология отличается инструментом, выбор которого регламентируется толщиной листа. Тонкие листы, толщина которых измеряется десятыми долями миллиметра, не стоит править с помощью молотков ударным способом. Высока вероятность пробить поверхность насквозь. Здесь следует воспользоваться специальными брусками, которыми проводят по поверхностям листа с обеих сторон.

При правке более толстых листов существуют определенный технологический порядок проведения работ. Наносить удары непосредственно по выпуклой части листа недопустимо. Возникающая большая концентрация напряжений может привести к образованию трещины и испортить заготовку. Если выпуклость находится в центре заготовки, следует начинать ее обстукивать с краев, уменьшая силу удара и увеличивая частоту по мере приближения к краям выпуклости.

При имеющейся волнистости на краях следует наносить удары, наоборот, от центра к периферии. Возникающие при ударном воздействии растягивающие напряжения способны убрать ее, достигнув краев возникновения дефекта.

Полезное видео

Посмотрите, как операция выполняется вручную.

И как это делается с помощью промышленного оборудования.

Цветной и черный металл

Из всего многообразия черных и цветных металлов технологической операции правка могут подвергаться только металлы с хорошими пластическими свойствами. Среди черных металлов это прежде всего малоуглеродистые стали. Алюминий, медь, титан и некоторые их сплавы (латунь, дуралюмин и другие) также хорошо поддаются рихтовке.

Следует знать! При выполнении правки цветных металлов важно, чтобы боек молотка был выполнен из более мягкого материала, чем рихтуемый (дерево, свинец и другие).

Полосовая сталь

Дефекты, которые исправляются правкой, на полосовой стали:

• полоса, имеющая изгиб в плоскости;
• полоса, имеющая изгиб по ребру;
• скрученная полоса;
• в полосе имеются все виды дефектов.

Наиболее просто править изгиб в плоскости. Здесь следует вначале ударную нагрузку направить на края выпуклости. По мере выправления полосы осуществляется переход к центру. Сила ударов регламентируется кривизной выпуклости и толщиной полосы. В процессе правки следует переворачивать ее с одной стороны на другую.

Изгиб по ребру таким методом убрать не удастся. Удары по ребру будут создавать напряжения, изгибающие полосу в стороны и сминать кромку, прилегающую к плоскости. Здесь следует положить полосу на плоскость и распределять удары по всей длине, проходя по ней рядами от нижней кромки к верхней. Сила ударов с приближением к верхней кромке должна уменьшаться, а частота увеличиваться. Технология позволяет нижней части растягиваться больше, чем верхней и полоса выравнивается.

Скрученную заготовку зажимают в тисках и с помощью рычага раскручивают. Далее правка заканчивается выравниванием полосы по плоскости или по ребру.

Видео

А от так это делают на станке.

Профильный металл

Понятие «профильный металл» включает в себя различные виды проката. Это могут быть швеллера, двутавровые балки, профильные трубы и другие виды. При использовании профильные заготовки не должны быть изогнутыми и закрученными вдоль продольной оси. Такие дефекты устраняются технологической операцией правка.

Для большинства видов профильного проката для устранения дефектов требуются значительные усилия. В наличии имеется специальное оборудование на которых выполняется правка: роликовые правильные станки, горизонтальные гибочные прессы, растяжные станки.

Некоторые мелкие виды проката возможно править вручную, например, квадратные профильные трубы. Здесь существует много вариантов, один из них использует специальную оправку. Этот метод устраняет одновременно скручивание граней труб и искривление оси. Разжимная профильная оправка вставляется внутрь трубы и расклинивается до создания натяга внутренними подпружиненными элементами. Создаваемое оправкой усилие исправляет дефекты профиля.

Проволока из бухты

Удобная для проволоки упаковка в бухты, создает некоторые проблемы для ее применения в прямолинейном виде. Для этих целей используется оборудование, разматывающее проволоку с помощью роликов, или последовательным пропусканием через фильеры.

Для выполнения разовых работ и небольшой длины размотки можно применить следующее одно из многих приспособлений: пропускаете проволоку через согнутую U-образную трубку вращая ее, например, дрелью.

Детали круглого сечения

Некоторые круглые детали, прежде чем установить в токарный станок требуется выправить от грубых погрешностей формы. Выполняется эта технологическая операция слесарным путем с помощью молотка с мягкими вставками на плите или на призмах. При наличии оборудования в виде ручного пресса лучше правку осуществить на нем.

Уголок

Прокат в виде уголков изготавливается из малоуглеродистой стали, обладающей хорошими пластическими свойствами. Поэтому при правке на наковальне он легко поддается исправлению после нанесения ударов молотком. Здесь главное правильное местоприложение удара. Опытному слесарю не составит труда выправить уголок. Уголки больших типоразмеров правятся на оборудовании с применением метода холодной прокатки.

Способы: вручную и механические, с нагревом и без

В зависимости от размеров могут использоваться для маленьких заготовок — ручные методы правки, для габаритных и тяжелых — применяется специальное механическое оборудование.

Свойства некоторых материалов не позволяют убрать дефект заготовки методом холодной деформации, так как возможна потеря ее целостности. В таком случае помогает нагрев заготовки, увеличивающий способность заготовки к растяжению.

Оборудование и инструменты: на вальцах, прессах и не только

Для ручной правки основными инструментами являются правильные плиты, наковальни, рихтовальные бабки, которые выступают в качестве базовой поверхности для заготовок.

Для приложения усилия к месту правки применяют различные виды молотков. Для листовой и полосовой стали с черновой обработкой поверхности применяют молотки из углеродистой стали с круглым бойком, который в отличие от квадратного, не оставляет вмятины на поверхности. Обработанные поверхности правятся деревянными киянками или молотками с мягкими вставками (из медных или алюминиевых сплавов). При праве тонколистового металла используются гладилки, изготовленные из твердых пород дерева.

В производственных условиях, где широко применяется прокат в виде листов, полосы, прутков и других разнообразных профилей, применяется оборудование для правки заготовок. В зависимости от размеров и формы заготовок можно выделить несколько видов.

• Правильные прессы с механическим или более мощным гидроприводом. На этом оборудовании правят крупный прокат: круглый, квадратный, швеллера и другой профиль, включая трубы диаметром до 300 мм. Правку толстых листов и полос выполняют на специализированных гидравлических прессах.
• Роликовые правильные машины, использующиеся для работы с мелким и средним профильным прокатом. Роликовые листоправильные машины исправляют дефекты листов и полос небольшой толщины.
• Растяжные правильные машины. Применяются для правки листов из специальных сплавов и цветных металлов.
• Ротационные косовалковые машины. Применяются для правки труб и прутков от простой формы профиля до сложной.

Где заказать

Необходимые оборудование, инструмент и оснастку для проведения правильных работ, можно заказать в отдельном разделе нашего сайта, где представлен широкий выбор компаний предлагающих такой вид продукции.

Кроме этого, в соответствующем разделе сайта собраны компании, сотрудники которых предлагают выполнение качественной правки метала.

Движение прямо: как устройство для правки труб может повлиять на изгибы трубчатого профиля

Движение прямо:

Необходимость правки трубы возникает во всех отраслях производства труб. У вас может быть рулон в насыпной форме, который питает процесс формования. Возможно, вы приобрели прямую трубку, указанную вашим поставщиком, и вам нужна более прямая трубка. В обоих случаях может представлять интерес выпрямитель для труб. Выбор правильного типа выпрямителя может иметь большое значение.

Выпрямители труб не являются чем-то новым. Они существуют уже много лет. Патентное ведомство США документирует различные устройства для выпрямления, созданные десятилетия назад. Потребность была всегда. Задача проста: взять согнутую металлическую трубку и выпрямить ее. Звучит прямо. Иногда это … иногда вы можете получить кривую.

Память

При формовании трубы изготовители труб должны учитывать возврат пружины. Например, если вы возьмете прямую трубу и согнете ее на поворотном станке, скажем, 90°, после разжима трубка отпружинит, скажем, до 86°. Чтобы согнуть трубу на 90°, вам, возможно, придется сначала согнуть ее примерно на 90° + 4°. Затем, когда вы освободите трубку от оснастки, трубка расслабится. В этом случае металл, образующий трубку, имеет память и пытается вернуться к своей прежней расслабленной форме. Это, в скорлупе ореха, пружинная задняя часть.

Развивая эту концепцию, чтобы выпрямить согнутую трубку, необходимо снова согнуть трубку в направлении, превышающем точку прямолинейности. Правильно, вы должны согнуть трубку за точку прямолинейности, чтобы заставить трубку вернуться в прямое состояние.

Отсюда возникает следующий вопрос: как вы определяете прямолинейность? Ну, есть несколько способов. Один из способов заключается в вращении трубы фиксированной длины между двумя V-образными блоками и отметке выхода между V-образными блоками; см. Рисунок 1 .

На рис. 1 выше показано биение, измеренное между V-образными блоками.

Операция правки является операцией гибки. Вы просто пытаетесь заставить трубку принять набор в новом положении.

Проблема 2D

Проблема 2D часто возникает при попытке выпрямить трубу, начинающуюся с большой катушки. Поскольку трубка преимущественно изогнута в одной плоскости, задача считается двумерной. Например:  мертвая мягкая медная катушка, которая подается на линию поперечной резки. В этом случае, когда медь вытягивается из объемной катушки, она имеет постоянный изгиб, сформированный вокруг самой объемной катушки. Прохождение этой изогнутой трубы через серию прецизионных роликов имеет большое значение для выпрямления трубы; см.  Рисунок 2 .

На рис. 2  выше показана труба, продавливаемая через серию роликовых волок.

Преимущество здесь в том, что медь очень мягкая. Это означает, что медь имеет очень небольшую пружинистость, и, пропуская ее через серию роликовых матриц, можно быстро удалить огромное количество биения; см. рис. 1.

Теперь я говорю, что это двумерная проблема. На самом деле, когда трубка вытягивается из объемной катушки, трубка имеет тенденцию раскручиваться вокруг своей длинной оси; теперь это проблема 3D. Поворот является результатом запасенной энергии в объемном привидении. Думайте о массовом привидении как об одной большой торсионной пружине. Когда существует состояние раскручивания, оно может быть постепенным; скажем, 5 ° на пролете 15 футов. Этот постепенный поворот может распространяться через выпрямитель и вызывать колебания на выходе. Это связано с тем, что выпрямляющие гребенки устанавливаются/фиксируются по мере того, как труба постепенно скручивается через гребенки выпрямителя. Выходное колебание зависит от возвратной пружины. Чем сильнее пружинит трубка, тем большее влияние может оказать скручивание.

Спагетти

Процесс выпрямления, описанный выше, работает хорошо, когда система используется для удаления постоянной дуги на длинной трубе. Однако, если трубка имеет длину, скажем, 10 футов и выглядит как кусок спагетти, следует рассмотреть другой процесс выпрямления. В процессе задействованы пара V-образных блоков и ручной пресс, расположенный между V-образными блоками. Посмотрите на рис. 1. Представьте себе, что замените циферблатный индикатор прессом, и теперь у вас есть инструмент для выпрямления секционных труб. В случае, когда дужек в трубке много и нет двух одинаковых дужек, процесс выпрямления может включать в себя выпрямление трубки по одной секции за раз.

Об авторе
George Winton, P. E. проектирует и производит оборудование для изготовления труб с ЧПУ для Winton Machine в Сувани, Джорджия. С ним можно связаться по адресу [email protected] или по телефону 888.321.1499.

Все наши машины для изготовления полужестких коаксиальных кабелей и труб в Winton спроектированы, изготовлены и испытаны на месте. У нас есть большая линейка стандартных продуктов, а также возможность разработать наилучшее решение для нужд наших клиентов. Наш опытный персонал по продажам заботится о том, чтобы наши клиенты могли оправдать свои капиталовложения в оборудование, предлагая именно то решение, которое им нужно для производства деталей. Пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваш проект.

Роторные выпрямители для трубки и трубы

Введение в машины для выпрямления 6 и 10 роллов

• 25 сентября 2009 г.
• Статья
• Tube и Pipe Production
• Присоединение
.

Несмотря на большие успехи в производственных процессах и различные технологические разработки, произошедшие за десятилетия, большинство методов производства труб и труб позволяют производить трубы, которые не являются ни круглыми, ни прямыми.

Ротационные правильные машины были разработаны для уменьшения овальности и улучшения прямолинейности.

Сначала эти машины проектировались с различными конфигурациями валков; со временем шестивалковая машина стала стандартом для современной правки труб. Этот тип машины имеет три пары вертикально противоположных валков, и все валки являются приводными. Более поздней разработкой является 10-валковая машина. В то время как шестивалковые машины по-прежнему используются на современных производственных предприятиях, 10-валковые машины имеют больше возможностей и необходимы для приложений с высокими требованиями.

Понимание правил правки, принципов работы машин и различий между шестивалковыми и десятивалковыми машинами — это первые шаги в производстве труб, достаточно прямых для последующих операций.

Вращающиеся машины для правки труб

Вращающиеся машины для правки труб называются роторными, потому что труба вращается при прохождении через машину. Ролики захватывают трубу и вращают ее, пропуская через машину, пока не будет выпрямлена вся длина. Проходя через машину, труба подвергается двум определенным силам правки: правке давлением и правке изгиба (или смещения).

1. Выпрямление давлением. Каждую пару валков можно отрегулировать так, чтобы зазор между ними был немного меньше внешнего диаметра трубы. Когда трубка проходит через этот ограниченный зазор, она подвергается давлению, которое, если оно достаточное, вызывает деформацию стенок трубки сверх их предела упругости, вызывая тем самым некоторое выпрямление трубки. Если эта способность сжимать трубку используется правильно, трубка будет «закругляться», удаляя часть или всю ее овальность (см. 9).0003 Рисунок 1 ).
2. Изгиб или смещение, выпрямление. Можно отрегулировать одну или несколько пар валков, чтобы труба проходила через машину по криволинейной траектории. Сгибание трубки таким образом является основным выпрямляющим действием.

   Величину изгиба необходимо тщательно контролировать, чтобы он имел достаточную силу, чтобы превысить предел упругости трубы для достижения прямолинейности, но не настолько, чтобы вызвать чрезмерное деформационное упрочнение.

Гиперболические ролики — что это такое и как они работают

В правильных машинах используются специально разработанные ролики из закаленной стали с тщательной обработкой. Большинство валков изготавливается из инструментальной стали с высоким содержанием хрома и углерода, которая подвергается сквозной закалке до значений, обычно от 58 до 64 по шкале Роквелла С.

Профиль вала не является радиусом трубы. Профиль гиперболический; контактный ролик касается трубы всего в трех точках (см. , рис. 2 ). Форма валка позволяет использовать трубы нескольких диаметров, что достигается за счет регулировки зазора и угла валка.

Важно всегда хранить комплекты роликов соответствующего диаметра и ежемесячно проверять степень износа. Простая процедура заключается в измерении и контроле диаметра рулона в центре профиля. Когда разница в диаметре достигает рекомендованного OEM максимального отклонения, валки следует перепрофилировать, чтобы вернуть их к стандарту. Валки часто можно перепрофилировать до тех пор, пока диаметр в центре не уменьшится примерно до 80 процентов от первоначального размера.

Ролики с изношенными профилями маркируют трубу и не выравнивают ее полностью. Износ на одной стороне профиля указывает на то, что ролики не были правильно выровнены в машине при их установке. После того, как профиль изнашивается не по центру, ролик оставляет на трубе следы и изнашивается быстрее.

Больше валков, больше изгибающих моментов

Основное различие между шестивалковым и десятивалковым станком заключается в количестве изгибающих моментов. Шестивалковая машина имеет один; 10-валковая машина имеет два (см. Рисунок 3 ).

Для трубы из низкоуглеродистой стали диаметром 0,541 дюйма. Внешний диаметр, 0,118 дюйма. толщина стенки, отклонение прямолинейности 0,048 дюйма на фут и отклонение овальности 0,0002 дюйма, шестивалковая машина может улучшить прямолинейность до 0,0018 дюйма на фут и овальность до 0,0000 дюйма. Однако 10-валковая машина может улучшить прямолинейность до 0,0006 дюйма (см. Рисунок 4 ).

Потребность в такой строгой прямолинейности является побочным продуктом других технологических разработок. Начиная с конца 1980-х многие пользователи труб из углеродистой стали начали устанавливать автоматические станки для резки труб. Большие объемы производства привели к использованию автоматических загрузчиков труб и устройств подачи. Из-за задействованных скоростей большая часть этого оборудования не может успешно загружать или подавать трубу, если она не является чрезвычайно прямой. Трубка, которая не соответствует строгим требованиям к прямолинейности, может стать причиной неправильной подачи или замятия трубки.

Рис. 1. Процесс правки не только выпрямляет трубу; если валки установлены правильно, это может уменьшить или устранить овальность.

Дополнительные изгибающие моменты расширяют возможности станка:

• Оператор может приложить большой изгибающий момент к первой паре отклоняющих валков и линейно уменьшить момент. В таком случае последняя пара валков обеспечивает завершающее действие.
• Большее количество пластических циклических изгибов позволяет выпрямлять сильно изогнутые трубы.
• Обеспечивают более эффективное выпрямление переднего и заднего концов трубы.
• Некоторые материалы, такие как медная труба, могут быть настолько эффективно выпрямлены, что в трубе не остается никаких остаточных напряжений; последующий отжиг не изменяет прямолинейность трубы.
• Они обеспечивают меньшие допуски на прямолинейность и овальность без увеличения деформационного упрочнения.

Автоматизированные системы установки валков

Установка валков на шестивалковом станке — сложная задача; на 10-валковой машине это существенно сложнее. Оператор должен отрегулировать угол всех 10 валков, зазор между каждой парой валков и величину изгиба по крайней мере на двух нижних валках.

Сложность настройки 10-валковых машин привела к разработке компьютерных систем настройки в конце 1980-х годов.