Способ калибровки тонкостенных оболочек

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении тонкостенных оболочек и различного рода экранов для теплотехнических и химико-технологических устройств. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения калибровки оболочек, имеющих относительное удлинение менее 4%, и повышение качества. Оболочку 1 надевают на оправку 2 и прикладывают фиксирующие усилия путем размещения на оболочке 1 эластичного кольца 3. Затем оболочку 1 вместе с оправкой 2 и кольцом 3 помещают в матрицы 6 и 7, закрепленные в обоймах 8 и 9, и сближают матрицы 6 и 7, имеющие эластичные бруски (эластичная среда) 4 и 5. За счет трения между оболочкой 1 и растекающейся в нескольких направлениях эластичной средой деформируют оболочку 1 двухосным растяжением по жесткой оправке 2. В процессе калибровки оболочку 1 поворачивают на определенную величину. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1480932 A 1 (51) 4 В 21 D 41/00, В 21 С 37/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4300971/25-27 (22) 04.09.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (72) В. П. Замчалкин (53) 621.774.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

393863, кл. В 21 D 41/04, 04.05.70. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛОЧЕК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении тонкостенных оболочек и различного рода экранов для теплотехнических и химико-технологических устройств. Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения калибровки оболочек, имеющих относительное удлинение менее 40 0, и повышение качества. Оболочку 1 надевают на оправку 2 и прикладывают фиксирующие усилия путем размещения на оболочке 1 эластичного кольца 3. Затем оболочку 1 вместе с оправкой 2 и кольцом 3 помещают в матрицы 6 и 7, закрепленные в обоймах 8 и 9, и сближают матрицы 6 и 7, имеющие эластичные бруски (эластичная среда) 4 и 5.

За счет трения между оболочкой 1 и растекающейся в нескольких направлениях эластичной средой деформируют оболочку 1 двухосным растяжением по жесткой оправке 2. В процессе калибровки оболочки 1 поворачивают на определенную величину.

1 ил.!

480932

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении тонкостенных оболочек, различного рода экранов для теплотехнических и химико-технологических устройств.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения калибровки оболочек, имеющих равномерное относительное удлинение меньше 4Я, и повышение качества калибровки.

На чертеже представлена схема, поясняющая сущность способа.

Оболочку 1, полученную известным способом штамповки,. имеющую гофры на поверхности и неравномерную кривизну по периметру, надевают на жесткую оправку 2, имеющую конфигурацию профиля наружной поверхности, близкую к конфигурации профиля внутренней поверхности детали. К оболочке 1 прикладывают фиксирующие усилия, которые создают удельные давления q по всему периметру в месте приложения, и направляют их нормально к поверхности оболочки. Это достигают тем, что на оболочку 1 надевают эластичное кольцо 3, внутренний диаметр которого меньше диаметра оправки 2. его предварительно растягивают по диаметру, надевают на оболочку, и после освобождения от усилий растяжения кольцо сжимается и, таким образом, оказывает нормальное давление на оболочку по всему периметру.

Если оболочка 1 имеет продольный разрез по образующей, то надевают элас тичные кольца 3 с определенным интервалом, если оболочка сплошная, то фиксируют ее только на концевом участке, так что часть поверхности кольца охватывает оправку, а часть — концевой участок оболочки. После этого оболочку с жесткой оправкой устанавливают в штампах, имеющих эластичные бруски 4 и 5 в матрицах б и 7, которые закрепляют в обоймах 8 и 9, крепящихся соответственно к станине пресса и подвижной траверсе. Для регулирования соотношения между поперечной и продольной деформацией на матрицах 6 и 7 закрепляют регулирующие планки 10, 11 н 12, 13 (положение а).

Процесс калибровки состоит в том, что сближают штампы с усилием (положение б), оправка 2 нажимает через оболочку 1 на эластичные бруски 4 и 5, которые дополнительно прижимают оболочку к оправке в зонах контакта 1 и 11 с удельными давлениями f, причем f))q. Затем эластичная среда затекает в зазоры между регулирующими планками 10 — 13 и оболочкой 1, зафиксированной на жесткой оправке

2, при этом зазоры создают сопротивление вытеканию эластичной среды, поэтому она одновременно течет и в продольном направлении, где нет препятствия ее перемещению. За счет трения между оболоч5

15 .20

55 кой и растекающейся в нескольких на. правлениях эластичной средой деформирукИ оболочку двухосным растяжением по жесткой оправке . в двух отдельно расположенных участках 1 и I I (если больше двух штампов, то в нескольких отдельно расположенных участках), Таким образом расправляют имеющиеся на оболочке гофры, ориентированные в любом направлении. Если деформация растяжения превосходит упругие напряжения в оболочке, то производят и калибровку по заданной кривизне жесткой оправки.

При двухосном растяжении допустимая степень деформации материала выше, чем при одноосном, причем дополнительное гидростатическое давление в зоне контакта оболочки с деформирующей средой с большими удельными давлениями позволяет не только повысить допустимые деформации, но и более точно формовать оболочку по жесткой оправке, получая более близкую к заданной кривизну ее поверхности. При наличии анизотропии пластических свойств материала растяжение оболочки производят так, что в направлении более низких свойств материала . ориентируют меньшую величину деформации.

При течении эластичной среды в поперечном направлении возникают касательные к периметру усилия сжатия в областях,111 и IV, расположенных между уч астка м и р а стя же н ия. Эти ус ил ия, создавая напряжения, превосходящие упругие, уменьшают кривизну поверхности оболочки, приближая к профилю оправки. За счет этих напряжений сжатия происходит также некоторая компенсация в изменениях по толщине, которые возникают на этапе двухосного растяжения. Таким образом, усилия сжатия повышают точность размеров оболочки.

Прокалибровав оболочку в двух зонах двухосного растяжения I u II и двух зонах сжатия III и IV, разводят штампы, поворачивают оправку 2 вместе с оболочкой 1 на величину шага Ш, который не превышает длину участков двухосного растяжения, и снова повторяют процесс калибровки до обработки всей поверхности оболочки, имеющей дефекты.

По предлагаемому способу опробовано изготовление опытной партии перфорированных обечаек из ленты сплава ниобия на упрощенном устройстве. Лента толщиной 0,15 мм из неперфорированного материала имеет равномерное относительное удлинение 3 — 4Я, а при перфорации оно уменьшается до 1,5 — 2Я. Обечайки вначале вальцевались на ручных вальцах.

После такой вальцовки обечайки имели радиус кривизны 40 — 60 мм, на поверхности были гофры и местные хлопуны высотой 0,5 мм. После калибровки по

l480932

Составитель Э. Копаев

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор И. Муск а

За каз 2570/8 Тираж 694 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

3 предлагаемому способу на оправе 1а 28 мм

90Я обечаек не имели гофр, а радиус кривизны обечаек составлял 15 — 20 мм, что допустимо для последующей операции.

Использование способа позволяет проводить калибровку оболочек, имеющих равномерное удлинение меньше 4Я. По сравнению с известными способами обеспечивается возможность правки гофр, имеющих любую ориентировку, и увеличивается точность по радиусу в 2 — 3 раза, что значительно повышает качество деталей.

Формула изобретения

Способ калибровки тонкостенных оболочек, включающий фиксацию оболочки íà оп4 равке путем приложения к наружной поверхности оболочки нормальных усилий, а5жатие наружной поверхности оболочки по оправке, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения калибровки оболочек, имеющих относительное удлинение менее

4®, и повышения качества, обжатие оболочки производят по двум диаметрально противоположным зонам путем передачи

10 сжимающих оболочку усилий через эластичную среду, на границах зон сжатия к оболочке прикладывают растягивающие ее в направлении продольной оси усилия и направленные по периметру оболочки усилия.