Каждый из нас на житейском, производственном или теоретическом уровне в той или иной мере знаком с процессом изгиба труб. Можно предположить, что с появлением труб в практике человека начали развиваться приемы, способы их изгиба, широко применяющиеся и в настоящее время. Однако стремление изогнуть трубу на малый радиус традиционными методами сопровождается нежелательными видами потери устойчивости трубной заготовки, показанными на рис. 1.
В работе разработан, исследован и подготовлен к внедрению технологический процесс [1–10], позволяющий не только устранить указанные дефекты, но и обеспечить деформирование трубы на радиус вогнутой поверхности колена, близкий или равный нолю (рис. 2).
Сущность способа заключается в следующем.
Трубчатую заготовку 1 (рис. 3а) устанавливают в ручей штампа, состоящего из неподвижных нижней 2 и верхней 3 полуматриц, имеющих плоскость разъема, проходящую через ось заготовки перпендикулярно плоскости рисунка. В центральное отверстие полуматрицы 3 сверху вводят верхнюю подвижную полуматрицу 4 до соприкосновения с поверхностью трубчатой заготовки.
Снизу с заготовкой 1 контактирует нижняя подвижная полуматрица 5. В сомкнутом положении силой F полуматрицы 4 и 5 образуют подвижную матрицу, а ее канал охватывает заготовку 1. На боковых гранях полуматрицы 4 и контактирующей с ней полуматрицы 2 выполнены каналы, например полуцилиндрической (для круглых в сечении заготовок) формы. Установив трубчатую заготовку в ручье штампа, ее полость заполняют пластичным или жидкостным наполнителем, например машинным маслом. Затем сообщают встречное синхронное перемещение осевым пуансонам 6 и 7, обеспечивая их силовой контакт с торцами заготовки, осуществляя при этом герметизацию ее полости. Через осевой канал, выполненный, например, в пуансоне 6, в полость заготовки 1 добавляют наполнитель, создавая определенное гидростатическое давление q. Продолжая перемещать пуансоны 6 и 7 навстречу друг другу, сообщают принудительное перемещение подвижной матрице, выдерживая заданное соотношение скоростей между ними. Под действием осевых сил Q, прикладываемых к заготовке пуансонами 6 и 7, высокого гидростатического давления наполнителя q в полости заготовки и нагрузки Р со стороны подвижной полуматрицы осуществляют деформирование трубчатой заготовки в ступенчатый полуфабрикат (рис. 4).