Статья

Наименование	Схема безотходного раскроя заготовок для процессов изготовления цельноштампованных тройников
Авторы	Бут А. Ю., к. т. н., доц. Митичкина Н. Г., к. т. н., доц.
Раздел	Металлургия
Год	2026	Выпуск	85	Страницы	63 - 69
УДК	621.983			EDN	HEZRCY
Аннотация	Работа посвящена изучению возможности безотходного раскроя труб на мерные заготовки для производства цельноштампованных тройников методами формовки внутренним давлением. Предложена специальная форма торца, которая позволяет шахматное расположение заготовок в исходной трубе. Приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие возможность использования заготовок указанной формы.
Реферат	Цель. Снижение отходов металла в процессах изготовления цельноштампованных тройников методами осадки в штампах с формированием отвода путем предложения и исследования схемы безотходного раскроя труб на мерные заготовки. Методика. Для реализации новой схемы раскроя предложены заготовки с особой — радиальной —формой скосов на торцах. С целью проверки принципиальной возможности использования заготовок указанной формы для изготовления цельноштампованных тройников были выполнены экспериментальные исследования. Цилиндрические трубные заготовки из сплава АД с наружным диаметром D0 = 20 мм, толщиной стенки S0 = 1,0 мм предварительно отрезались на токарном станке различной исходной длины: L0 = 50, 55, 60 мм. Далее на торцах заготовок ручным способом вырезались скосы. Для точного соблюдения формы и размеров скосов использовались специальные шаблоны, изготовленные из бумаги, которые накладывались на заготовку, и по ним наносились линии выреза. При этом радиус скоса варьировался в пределах от rс = 3 мм до rс = 5 мм, а длина скоса — от lс = 6 мм до lс = 10 мм. Затем, с целью повышения их пластических характеристик, заготовки отжигались в нагревательной печи сопротивления с выдержкой 5 минут при температуре 300 ºС и последующим охлаждением на открытом воздухе. Далее заготовки подвергались деформированию в экспериментальном штампе по схеме совмещенной однопереходной штамповки тройников. Результаты. При данных условиях и параметрах экспериментов наилучшие результаты формообразования были достигнуты для заготовок с размерами: rс = 3 мм; lс = 7 мм; L0 = 50 мм. В качестве критериев оценки принимались отсутствие дефектов, разностенность, высота ответвления. Таким образом, установлено, что применение заготовок с рассмотренной формой торцов, обеспечивающей их шахматное расположение в исходной трубе, для изготовления цельноштампованных тройников возможно. Получаемые тройники по геометрическим характеристикам соответствуют тем, которые изготавливаются из заготовок с другими формами скосов при аналогичных условиях деформирования. Преимущество скошенных торцов (бо́льшая высота ответвления при меньшей разностенности) сохраняется. Предложенная новая радиальная форма скосов существенно упрощает процесс построения шаблона и дает возможность выполнять практически безотходный раскрой трубы на мерные заготовки. Коэффициент использования металла при таком раскрое значительно увеличивается. Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит в предложении новой — радиальной — формы скосов на торцах заготовок, которая позволяет располагать их «шахматным» способом в исходной трубе. Практическая значимость. Коэффициент использования металла при раскрое значительно увеличивается, поскольку в отход идут только части скосов на крайних (первой и последней) заготовках в исходной трубе.
Ключевые слова	штамповка, трубная заготовка, скошенные торцы, безотходный раскрой, тройник, формообразование, степень деформации, коэффициент раскроя, коэффициент использования металла.
Финансирование
Благодарности
Список источников	1. Эрбейгель С. А. Исследование, разработка и внедрение процессов формообразования унифицированных элементов трубопроводных систем летательных аппаратов эластичной средой на универсальных гидропрессах: автореф. дис. … канд. техн. наук. Х., 1986. 20 с. 2. Формообразование деталей типа «Тройник» полиуретаном на универсальном гидропрессе / В. К. Борисевич, С. А. Эрбейгель, Э. И. Письменный, А. Г. Калиниченко // Авиационная промышленность. 1986. № 5. С. 20–32. 3. Формообразование унифицированных элементов трубопроводных систем на универсальном гидропрессе / С. А. Эрбейгель [и др.] // Конструктивно-технологические особенности, опыт проектирования и изготовления высоко ресурсного трубопровода большого диаметра: тезисы отраслевого семинара. Киев: НИАТ, 1986. С. 154–165. 4. Эрбейгель С. А., Письменный Э. И., Голод Э. Д. Расчет силовых параметров процессов формообразования элементов трубопроводов полиуретаном // Конструктивно-технологические особенности, опыт проектирования и изготовления особо тонкостенного высоко ресурсного трубопровода большого диаметра: тезисы докладов отраслевого семинара. Киев: НИАТ, 1986. С. 48–50. 5. Марьин С. Б. Исследование процессов деформирования трубчатых заготовок эластичными и сыпучими средами: дис. … канд. техн. наук. Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на Амуре государственный технический университет, 2003. 151 с. 6. Марьин С. Б. Изготовление деталей из трубчатых заготовок с применением эластичных и сыпучих материалов // Технологические системы. 2005. № 3 (29). С. 12–20. 7. Марьин С. Б., Чернышев А. В. Новый способ изготовления разветвленного патрубка // Прогрессивные технологии в машиностроении: сб. науч. тр. Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре ГТУ, 2002. Вып. 3. Ч. 2. С. 17–18. 8. Хейн Вин Зо. Повышение эффективности технологических процессов формообразования трубных заготовок при изготовлении деталей летательных аппаратов: дис. … д-ра техн. наук. Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре ГТУ, 2015. 350 с. 9. Севериненко А. Ю., Попов И. П., Маслов В. Д. Оптимизация параметров нового способа формообразования тонкостенных тройников // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. № 6. С. 223–227. EDN RSFDOH 10. Закономерности деформирования при формообразовании тонкостенного тройника из анизотропной трубной заготовки / Ф. В. Гречников [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. № 6. Т. 15. С. 167–172. EDN RSFDKL 11. Маслов В. Д., Петров Ю. О., Северененко А. Ю. О новом подходе к формообразованию тонкостенных тройников // Авиационная промышленность. 2013. № 2. С. 37–41. EDN RIYTXD 12. Митичкина Н. Г., Бут А. Ю. Исследование процесса изготовления цельноштампованных тройников за один технологический переход с применением заготовок со скошенными кромками // Сборник научных трудов Донбасского государственного технического университета. 2010. Вып. 32. С. 254–260. 13. Митичкина Н. Г., Бут А. Ю. Совершенствование процесса формообразования элементов трубопроводов // Сборник научных трудов Донбасского государственного технического университета. 2010. Вып. 30. С. 194–201. 14. Григорьянц А. Г., Соколов А. А. Лазерная резка металлов. 3-е изд. стереотипное. Москва — Берлин: Директ-Медиа, 2021. 128 с. EDN TSQHGS 15. РД 50-657-88. Инструкция. Материалы и драгоценные металлы. Порядок нормирования. М.: Издательство стандартов, 1988. 30 с.
Полный текст