Типы дорнования труб и отверстий

Типы дорнования труб и отверстий

Для узких сквозных деталей (трубы, различные заготовки) используют специальный метод обработки, который называют дорнованием. Но что вообще такое дорнование отверстий и труб? Какие различают способы дорнования в зависимости от тех или иных параметров операции? Зачем вообще может понадобиться подобная технология? В нашей статье ниже мы дадим детальные ответы на все эти вопросы.

Объемное и поверхностное дорнование

Существует два вида дорнирования стволов и труб, при котором не образуется стружка, – объемное или поверхностное. При выполнении объемного дорнования обработка осуществляется по всему поперечному сечению заготовки. В результате такой технологической операции, выполняемой при помощи инструмента, оснащенного несколькими зубьями, можно сформировать поверхность, шероховатость которой будет находиться в интервале 0,04–0,63 мкм, а точность – соответствовать 11 единицам по шкале IT.

Схема объемного дорнования отверстий малого диаметра

При помощи объемного дорнования обрабатываются отверстия большой длины, трубные заготовки или изделия, выполненные в виде гильз. Такая операция, которой можно подвергать отверстия практически любой длины, сохраняя их прямолинейность, является хорошей альтернативой черновому растачиванию.

Схема обработки детали поверхностным дорнованием

При выполнении поверхностного дорнования можно получить внутреннюю поверхность, шероховатость которой будет находиться в пределах 0,04–0,32 мкм, а точность – соответствовать 6–9 единицам. При поверхностном дорновании отверстия на внутренней поверхности последнего создается упрочненный слой металла, поэтому эту технологию обработки с успехом можно применять в качестве альтернативы таким сложным операциям, как:

• шлифование;
• хонингование;
• развертывание;
• выглаживание.

Технологический процесс дорнования

• когда применяют растяжение;
• используют сжатие;
• комбинируют процесс сжатия и растяжения.

При использовании любой из двух первых схем воздействие на изделие проходит на конкретном отрезке. Дорнирование по комбинированному принципу предполагает, что нагрузка будет распределена по всей поверхности детали с внутренней стороны ствола.

Если нужно обработать ствол детали в объемном виде, технологические схемы выбирают следующие:

• нейтральное противонатяжение;
• активное;
• пассивное.

Применение этих схем связано с использованием осевого напряжения, и нужны дополнительные элементы – опоры подвижного типа, чтобы укорачивание изделия не выходило за допустимые пределы.

Использование разных типов дорнов в любом случае предполагает, что инструмент будет двигаться внутри канала ствола под воздействием специального протяжного механизма или суппорта вибрационного на гидроприводе. При этом происходит постоянная смазка канала с целью уменьшения трения о слой металла и более плавного прохода.

Разновидности

Под разновидностями дорнирования понимают свободный и несвободный процесс проведения операции. Когда дорнирование свободное, изделие, а именно его поверхность, не ограничивается в возможности деформирования. Приемлем такой вид процесса при объемных работах с трубами электросварными либо при бесшовном литье, где толщина стенки ствола определяется как усредненная величина.

Дорнирование свободное не подходит для таких заготовок, как, например, трубы с тонкими стенками ствола. Здесь применяют несвободное дорнирование, которое позволяет избежать следующих последствий:

• осевого смещения заготовки;
• понижения устойчивости вдоль направления ствола;
• выглаживания металла с недостаточным качеством.

Для реализации операции несвободного дорнирования деталь перед прохождением дорна закрепляют в специальных обоймах жесткой и упругой конструкции.

Использование любого из способов дорнирования требует применения смазочных материалов, чтобы уменьшить трение, ускорить процесс обработки, избежать порчи заготовки или инструмента.

Объемное и поверхностное дорнование

Дорнирование как способ обработки ствола отверстия, когда отсутствует процесс удаления стружки, можно выполнить поверхностным образом либо объемно. При объемном методе операция захватывает всю заготовку (имеется в виду поперечное сечение). Совершая один проход инструментом, рабочая часть которого оснащена несколькими зубьями, добиваются фактической шероховатости в пределах 0.63–0.04 микрон с большой точностью отверстия.

Объемное дорнирование ввиду своей эффективности призвано заменять менее эффективный метод, когда заготовки подвергают растачиванию черновому. Применяют объемную деформацию для обработки любых типов труб, цилиндров с длинным стволом, при этом прямолинейность изделий сохраняется в нужных границах.

Применение поверхностного дорнирования позволяет получить в канале ствола шероховатость в пределах 0.32–0.04 микрон. Основное назначение метода – упрочнить поверхностный слой и, возможно, избежать сложных технологических приемов: развертывания, шлифования, выглаживания и хонингования металла.

Пластическое деформирование и калибровка

Суть пластического деформирования заключается в том, что дорн с диаметром рабочей части больше, чем ствол отверстия, вдавливается в последний под воздействием силы станка. Калибровка же внутренней поверхности труб протекает при воздействии на обрабатываемый участок источника тепловой энергии для разогрева и последующего внедрения в область инструмента дорна. Недостаток калибровки – в возможном изменении параметров заготовки и в большей сложности процесса относительно пластической деформации.

Метод ударных импульсов

Способ, при котором подача инструмента дорна по каналу отверстия ствола проходит не в постоянном поступательном режиме, а толчками с одинаковой частотой, называется методом ударных импульсов. Такой процесс очень эффективен, так как снижает нагрузку на инструмент, на канал и позволяет достичь максимальной точности обработки.

Специалисты-практики в области обработки металла и все, кто имеет непосредственный опыт проведения процесса дорнирования отверстий, поддержите тему в комментариях. Для начинающих умельцев ваши знания имеют неоценимое значение!

Поиск записей с помощью фильтра:

5 Основные схемы выполнения пластичного деформирования отверстий

Дорнирование выполняется по следующим схемам:

• растяжение;
• сжатие;
• комбинирование первых двух методик.

Подбор правильной схемы обработки очень важен, так как она устанавливает параметры осевого нагружения изделий, которое является причиной возникновения осевых напряжений.

При применении схемы растяжения либо сжатия на деталь воздействуют напряжения на каком-либо конкретном участке. А вот смешанная схема подразумевает, что нагрузку воспринимает вся длина заготовки.

Объемное дорнование в последнее время все чаще осуществляется по новым схемам – с пассивным, нейтральным и активным видом противонатяжения. Для выполнения процедуры с их использованием требуются специальные опоры – натяжные подвижные механизмы, которые ограничивают укорачивание деталей при их обработке дорном.

Добавим, что описанная методика обеспечивает тем меньший показатель шероховатости, чем более высокий натяг используется. Кроме того, оптимальные величины шероховатости отверстий после деформирования отмечаются тогда, когда заготовки подвергаются перед выполнением операции механической обработке.

Метод ударных импульсов

Широко применяется способ, при котором поступление осевой вибрации на изделие осуществляется при помощи ударных импульсов. Данный метод снижает усилия дорнования и повышает точность размеров отверстия, импульсы делают продвижение инструмента внутри детали более легким, особенно в трубах большой длины.

Суть метода заключается в том, что процесс обработки изделия происходит при нанесении на внутренние стенки трубы смазочного материала:

• заготовка циклически перемещается пульсирующими движениями,
• при использовании ударных импульсов смазка подается не постоянно, а небольшими порциями,
• одновременно в противоположное направление движения дорна действует дополнительная сила в тот момент, когда слой смазки на локальном отрезке обрабатываемой детали уменьшается.

Если заранее нанести смазку на стенки изделия, то перемещающийся инструмент будет вытеснять смазочный материал и произойдет трение контактных поверхностей в сухую. Это приведет к появлению ненужных наростов на инструменте и царапин, что существенно снизит качественные характеристики заготовки после обработки.

Стоит отметить, что предлагаемый способ дорнирования отверстия значительно улучшает качество внутренней поверхности заготовки и снижает возможность деформации образца за счет подачи смазочной жидкости на контактирующие элементы. В результате на поверхности создается защитная пленка, которая обеспечивает прочность и надежность детали.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ ЗАПРЕССОВКОЙ И ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ(71) Заявитель Могилевский машиностроительный институт(73) Патентообладатель Могилевский машиностроительный институт(57) Устройство для сборки деталей запрессовкой и обработки отверстий, содержащее прессующую часть,выполненную в виде гидроцилиндра, и калибрующую часть с рабочим инструментом в виде дорна, связанные между собой посредством замкового механизма, отличающееся тем, что замковый механизм, содержащий корпус, обратный клапан, пружину, регулировочную гайку, размещен на нижней части гидроцилиндра, а дорн выполнен с разрезными кольцами. 4377 1 Изобретение относится к области механической обработки и может быть использовано для запрессовки втулок и обработки отверстий. Аналогом данного изобретения является устройство для запрессовки втулок и обработки их внутренних поверхностей, включающее в себя прессующую часть, связанную с приводом поступательного перемещения, и калибрующую, выполненную в виде дорна со сбрасываемым наружным диаметром 1. Описанное выше устройство не обеспечивает возможности установки границы окончания запрессовки втулки, а также требует значительных усилий при возврате устройства в исходное положение. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для сборки деталей запрессовкой и обработки отверстий, включающее в себя прессующую часть, выполненную в виде гидроцилиндра, и калибрующую в виде дорна 2. Эффективность применения устройства не высока вследствие наличия следующих причин сложность конструкции, необходимость в установке внешних гидросетей и электроцепей, что снижает надежность устройства и увеличивает время на подготовку производства не обеспечен беспрепятственный выход калибрующего инструмента из отверстия запрессованой втулки при обратном рабочем ходе, что приводит к ускоренному износу калибрующего инструмента и увеличению времени обратного хода устройства и, как следствие, к снижению производительности. Задачей данного изобретения является снижение себестоимости изготовления, повышение надежности за счет применения более простой конструкции повышение производительности за счет обеспечения беспрепятственного выхода калибрующего инструмента при обратном рабочем ходе. Указанная задача достигается тем, что устройство для сборки деталей запрессовкой и обработки отверстий, содержащее прессующую часть, выполненную в виде гидроцилиндра, и калибрующую часть с рабочим инструментом в виде дорна, связанные между собой посредством замкового механизма, согласно изобретению, замковый механизм, содержащий корпус, обратный клапан, пружину, регулировочную гайку, размещен на нижней части гидроцилиндра, а дорн выполнен с разрезными кольцами. На фигуре показано устройство для сборки деталей типа втулка — корпус запрессовкой и обработки отверстий во втулке. Устройство содержит смонтированный на прессе при помощи фланца 2 и винта 3 шток 1, корпус гидроцилиндра 4, верхнюю ограничительную крышку 5, нижнюю крышку 6, прессующую съемную втулку 7, поршень 8, закрепленный на штоке 1 при помощи гайки 9, дорн со сбрасываемым наружным диаметром 10, установленный на штоке 1 при помощи возвратной пружины 11 и крышки 12, а также замковый механизм, включающий корпус 13, ввинченный в крышку 6, обратный клапан 14, регулировочную гайку 15 и контргайку 16, пружину 17 и уплотнители 18, 19, 20, 21. Работа устройства осуществляется следующим образом. При рабочем ходе ползун пресса, воздействуя на шток 1, который, действуя через жидкость в нижней полости гидроцилиндра, которая не имеет выхода вследствие наличия замкового механизма (обратный клапан 14 запирает полость гидроцилиндра под действием пружины 17 и давлением масла на поверхность клапана), на крышку 6 и втулку 7 производит запрессовку втулки 22 в корпус 23. Запрессовка продолжается до соприкосновения регулировочной гайки 15 с поверхностью корпуса 23, при этом обратный клапан 14 замкового механизма, упираясь в торец корпуса 23, открывается, обеспечивая свободный проток масла из нижней полости гидроцилиндра в верхнюю, при этом дорнующий шток 1 начинает перемещаться вниз относительно корпуса гидроцилиндра 4, производя дорнование отверстия в только что запрессованной втулке 22. После запрессовки детали 22 в корпус 23 и дорнования ее отверстия при обратном ходе пресса корпус 2 занимает исходное положение, при этом дорн 10, упираясь верхним торцом в нижнюю поверхность втулки 22, перемещается относительно штока 1 вниз и уменьшает свой наружный диаметр, обеспечивая беспрепятственный выход из отверстия втулки 22. Дальнейшие обратное движение пресса приводит, вследствие упора торцовой поверхности крышки 5 в поверхность пресса, к повышению давления масла в верхней полости гидроцилиндра, которое, действуя на клапан 14 замкового механизма, приводит к его открытию, что вызывает перемещение масла из верхней рабочей полости в нижнюю, обеспечивая возврат дорнующего штока 1 в исходную позицию. После окончания обратного хода клапан 14 запирает нижнюю полость гидроцилиндра под действием пружины 17, дорн 10 занимает исходное положение под действием пружины 1. Источники информации 1. А.с. СССР 1563886, МПК В 23 Р 19/02, 1990. 2. А.с. СССР 1766643, МПК В 23 19/02, 1992. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.

Устройство для ротационной обработки отверстий

Номер патента: 3801

. возможность упрощения конструкции ротационного узла и повышения надежности его работы вследствие наличия малого количества деталей устройства. Выполнение корпуса устройства в виде вилки, охватывающей цилиндрическую втулку и жестко с ней соединенной посредством осей, жестко прикрепленных к цилиндрической втулке, обеспечивает возможность быстрой угловой регулировки втулки и режущих элементов относительно обрабатываемого отверстия, а также.

Способ прецизионной обработки длинных отверстий малого диаметра и устройство для его осуществления

Номер патента: 4060

. втулка установлена на подвижной стенке с возможностью вращения и последующей фиксации в круговом направлении по вибросверлу центрирующим зажимом. Для повышения ресурса работы устройства за счет компенсации износа отверстия во втулках могут быть выполнены в виде сочетания цилиндрической поверхности диаметром 1- (0,10,15) мм и двух цилиндрических выступов радиусом. Отверстия могут быть выполнены также диаметром 1- (0,10,15) мм и иметь на.

Устройство для токарной обработки нежестких деталей

Номер патента: 3802

. для токарной обработки нежестких деталей, включающем резец, переднюю и заднюю бабки с патронами, механизм растягивающего продольного усилия, корпус которого жестко соединен с патроном задней бабки, и систему относительного перемещения резца и детали, содержащую измеритель радиальной составляющей силы резания, выход которого через усилитель и вычислительное устройство соединен с системой управления механизмом растягивающего продольного.

Устройство для токарной обработки нежестких деталей

Номер патента: 3803

. производительность. Задачей изобретения является расширение функциональных свойств известных устройств путем обеспечения возможности обработки деталей, имеющих резьбовые отверстия, а также повышение производительности процесса обработки. Это достигается тем, что в устройстве для токарной обработки нежестких деталей, содержащем два установленных с возможностью вращения токарных патрона от общего привода, один из которых установлен.

Устройство для обработки оптических деталей

Номер патента: 414

. первый и второй, Таким образом. механизм устройства состоит из двух кулисно-параллелограммных механизмов. установленных на общей вращательной паре.Па раллелограммн ые механизмы служат для преобразования вращательного движения кривошипа 20 в поступательные по двум взаимно перпендикулярным направлениям.кулисные механизмы выполняют функцию приводных соответствующих параллелограммных механизмов.Устройство работает следующим образом.Посредством.

Трубогибы — бездорновые и дорновые

При гибке любых труб, в большей или меньшей степени, образуются гофры и меняется форма отверстия на овал. Причём, чем больше угол гиба, тем крупнее величина дефектов. Для их уменьшения, а в некоторых случаях и исключения, применяется дорнование.

Для реализации этой операции применяются дорновые трубогибы. Прежде, чем рассмотреть и сравнить дорновый и бездорновый трубогибы, давайте разберёмся: что же такое «дорнование»?

Дорнование

Дорнованием (или дорнированием) называется вид обработки металлической заготовки без снятия стружки. Суть дорнования состоит в перемещении с натягом жёсткого рабочего инструмента (дорна) сквозь отверстие в заготовке. Размеры поперечного сечения дорна несколько больше аналогичного размера отверстия в обрабатываемой детали (как правило, в мягком металле труб на 0,5..2 мм). Величина превышения зависит от требований к конечному результату.

За счёт натяга в процессе обработки заготовки в ней происходят следующие изменения:

• упрочняется поверхностный слой металла в отверстии;
• сглаживаются исходные шероховатости;
• изменяются форма и размер поперечного сечения отверстия и всей заготовки в целом.

Дорнование делят на:

• поверхностное. При этом виде обработки пластически деформируется поверхностный слой металла в отверстии, что позволяет получать отверстия с точностью 6…9 квалитетов и шероховатостью до Ra = 0,32…0,04 мкм. Такое дорнование называют поверхностным пластическим деформированием (ППД);
• объёмное. Происходит деформирование по всему поперечному сечению.

Нас интересует поверхностное дорнование.

Принцип действия дорнового трубогиба

Принцип действия отражён на приведённом ниже рисунке.

Принцип действия дорнового трубогиба.

Дорн может иметь несколько сердечников: всё зависит от исходного состояния трубы и от того, до какого состояния её необходимо обработать. Сердечник должен иметь достаточное количество консистентной смазки. В некоторых случаях сердечник вращается на штоке. Очень важно правильно рассчитать размеры сердечника, так как при ошибке не только падает производительность труда, но может произойти разрушение заготовки.

Трубогиб бездорновый «T — 50».

Бездорновые и дорновые трубогибы. Разница между ними.

Основная разница в наличии или отсутствии дорна и всего, что с этим связано.

Обе конструкции имеют свои достоинства и недостатки. Преимущества бездорнового трубогиба:

• простота конструкции;
• невысокая стоимость;
• возможность быстро менять оснастку на другой типоразмер;
• небольшой вес. Станок имеет массу не более 250 кг и высокую мобильность.

Недостатки бездорнового станка:

• нет возможности устранить гофру;
• отсутствие дорна не даёт возможности бороться с овальностью.

Преимуществом дорнового трубогиба является отсутствие этих недостатков. Но эти станки более массивны, для эффективной работы оснащены ЧПУ и имеют значительно более высокую стоимость.

Требования к персоналу для проведения вихретокового контроля

Специалисты должны пройти аттестацию на I, II или III квалификационный уровень в соответствии с ПБ 03-440-02. Сотрудникам необходимо иметь на руках квалификационное удостоверение с не истекшим сроком действия.

Руководителем работ по проведению ВК может быть специалист не ниже II уровня. Такое же требование распространяется и на того, кто ставит свою подпись в заключении.

На форуме «Дефектоскопист.ру» представлено большое количество полезной информации и материалов по вихретоковому методу контроля, а именно:

• более 90 тем-обсуждений по практике выполнения ВК;
• собрание нормативно-технической документации по данному методу в нашей библиотеке «Архиус»;
• примеры технологических карт;
• пополняемый список литературы (учебники, пособия, справочники) и т.д.

Чтобы вы хотите в полной мере освоить вихретоковый контроль сварных соединений и ВК в целом, зарегистрируйтесь на «Дефектоскопист.ру» и получите доступ ко всем материалам уже сегодня!