Трубогибочное приспособление для гибки волочением

Гибку тонкостенных цельнотянутых труб можно производить способом волочения. Сущность способа заключается в том, что труба-заготовка (фиг. 42, а) берется увеличенного диаметра и укороченной длины. Вначале конец трубы-заготовки обжимается под заданный диаметр D0. Затем обжатый конец (фиг. 42, б) продевается через фильеру 2 и захватывается зажимом 3, укрепленным на гибочном шаблоне 4. При вращении гибочного шаблона труба протягивается через фильеру 2 и одновременно гнется по радиусу вокруг гибочного шаблона 3.
Таким образом, труба подвергается изгибу с растяжением, при котором осевое усилие растяжения уменьшает напряжение сжатия молоком внутренней части гиба, что уменьшает возможность потери устойчивости. Одновременно утонение стенки большее, чем при обычном изгибе.

Фиг. 42 Схема гибки волочением

Увеличение диаметра заготовки производится в зависимости от отношения и в пределах от 0,05 до 0,1Dо. При этом чем больше значение и тем меньше должно быть увеличение диаметра и наоборот.

Расчет усилий при данном способе приведен в работе.
Гибка способом волочения осуществляется на обычном оборудовании для холодного гнутья труб с добавлением волочильного устройства в следующей последовательности:
1)резка труб на заготовки определенной длины и диаметра;
2)осадка конца трубы-заготовки под заданный размер Do на специальном приспособлении под прессом для заправки в фильеру;
3)заполнение трубы производится наполнителем (канифоль, песок, парафин) в случае тонкостенных труб. Гибка толстостенных труб и гибка с большими радиусами производится без наполнителя;
4)волочение и гнутье трубы.
Для гибки тонкостенных труб, когда требуется, чтобы поперечное сечение в гибе имело круглую форму, трубу проталкивают через фильеру, имеющую отверстие с криволинейной осью (фиг. 1, е) и конусностью.
При этом способе искусственное течение металла, вызванное сжатием, резко понижает момент, необходимый для одновременного изгиба трубы, и уменьшает возможность разрывов.
Произведенные автором опыты по гибке стальных труб диаметром от 10 до 38 мм с толщиной стенки 1,0 мм по радиусу гиба R = 8D показали, что конусность должна быть равна от 1 до 3% диаметра.
Для простоты изготовления фильера выполнена в виде втулки, у которой вытачивается внутриконусное отверстие (для трубы D 10 мм с толщиной стенки 1 мм из стали Ст. 3 выходное отверстие имело диаметр на 0,3 мм меньше, чем входное отверстие). По отверстию вытачивают конусную стальную пробку, которую вставляют в отверстие. Фильеру (втулку) гнут вместе с пробкой (пробка нужна для того, чтобы не исказилась форма отверстия).
При производстве опытов было изготовлено несколько различных по диаметру фильер, которые имели различный радиус гиба. Отверстие смазывалось и трубки при очень малых усилиях проталкивались через втулку, зажатую в тисках.
Все трубки выходящие из отверстия, имели радиус гиба такой же, как и радиус, по которому согнута втулка. При этом поперечное сечение согнутой трубки точно копируется по форме выходного отверстия (втулки).
Для достижения точной круглой формы изогнутой трубы в соответствии с допусками по ГОСТ 9842-61 отверстие в фильере должно быть изготовлено как можно более точно.
Следует отметить, что данный способ позволяет получить наиболее точную круглую форму сечения трубы в гибе. Представляется также возможным из прямолинейной трубы с круглым поперечным сечением получить изогнутую трубу, у которой поперечное сечение в гибе имеет форму, отличную от круглой.
При изгибе трубы возникают сплющивающие давления, которые создают напряжения сжатия и моменты, вызывающие сплющивание трубы. Ввиду того, что в изгибаемом участке стенка трубы поддерживается фильерой, которая ограничивает перемещение сплющивания, тем самым увеличиваются напряжения поперечного сжатия трубы и изменяется их распределение. Напряжения поперечного сжатия трубы во время пластического изгиба трубы вызывают пластические деформации кольцевого сжатия трубы. Таким образом, моменты внешних сил, поддерживающих форму поперечного сечения трубы при ее гибке, совместно с изгибающим трубу моментом вызывают укорочение окружности поперечного сечения трубы. Поэтому согнутая через фильеру труба имеет диаметр немного меньший, чем диаметр выходного отверстия фильеры.