Способ закатки конца трубчатой заготовки
Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: способ включает индукционный нагрев деформируемого конца. Нагрев деформируемого конца осуществляют в два этапа. На первом этапе осуществляют нагрев всего деформируемого конца заготовки до температуры 800°...820° С. На втором этапе осуществляют нагрев только торца деформируемого конца трубчатой заготовки до температуры 900...1000° С.. Закатку конца трубчатой заготовки осуществляют с локальным утонением толщины стенки днища готового изделия на 10...20%. При этом первоначально охлаждают наружную поверхность закатанного конца до температуры 600°. ..700° С, а затем охлаждают внутреннюю поверхность . 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических
РЕСПУБЛИК (я)5 8 21 0 51/24
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР>
1 (21) 4846254/27 (22) 17,04.90 (46) 15.05.93. Бюл, М 18 (71) Горьковский автомобильный завод (72) А,Ф,Мишин, Л.С.Темянко, B.E;Tððîïûгин, З.Б.Кригман и Ю.И.Губин (56) Гредитор M,А. Давильные работы и ротационное выдавливание. — М.: Машиностроение, 1971, с.52г..54. (54) СПОСОБ ЗАКАТКИ КОНЦА ТРУБЧАТОЙ
ЗАГОТОВКИ (57) Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: способ включает индукционный нагрев деформируемого конца. Herpes деформируемого конца
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения из трубчатых заготовок изделий с днищем, на ример, резервуаров амортизатора автомобиля.
Цель изобретения — повышение качества изделий за счет повышения точности и чистоты внутренней поверхности.
На фиг.1 изображен нагрев заготовки; на фиг.2 — закатка и охлаждение наружной поверхности; на фиг. 3- охлаждение внутренней поверхности; на фиг. 4- резервуар автомобильного амортизатора, полученный предложенным способом.
Способ осуществляется следующим образом.
„„5U „„1814952 А1
2 осуществляют в два этапа. На первом этапе осуществляют нагрев всего деформируемого конца заготовки до температуры
800О...820 С. На втором этапе осуществляют нагрев только торца деформируемога конца трубчатой заготовки до температуры
900...1000 С., Закатку конца трубчатой заготовки осуществляют с локальным утонением толщины стенки днища готового изделия на 10...20 . При этом первоначально охлаждают наружную поверхность закатанного конца до температуры 600 „.700 С, а затем охлаждают внутреннюю поверхность, 4 ил.
Надетую на оправку 1 трубчатую заго- тр товку 2 нагревают со стороны деформируе- QQ мого конца в кольцевом индукторе 3 s два в этапа прй вращении оправки и заготовки. ф
На первом этапе нагрев ведут в стационарном положении индуктора до температуры
800...820 С, а на втором этапе — при отводе индуктора от заготовки вдоль ее оси со скоростью, обеспечивающей в конце отвода индукторв нагрев торца "а" деформируемого ) а конца заготовки до температуры 900...1000 ъ
С. Далее нагрев отключают и производят закатку конца заготовки роликом 4 с одновременным отводом индуктора 3 от заготовки в поперечном к ее оси направлении со скоростью, исключающей взаимодействие
1814952 индуктора с роликом. При закатке за счет кольцевого бурта "б" на оправке 1 получают локальное утонение "в" толщины стенки днища готового изделия на 10...207, в рабочей зоне днища готового изделия, Далее осуществляют водяное охлаждение наружней поверхности закатанного конца из спрейера 5 до температуры
600.„700 С и одновременно отводят ролик
4 в исходное. положение. 10
После остановки вращения оправки и изделия и съема иэделия с оправки 1 в изделие вводят сопло 6, выполненное по форме, приближенной к форме внутренней полости изделия и образующее с внутренней поеер- "5 хностью изделия кольцевой зазор "г". Далее через канал "д" в зону сварки "е" подают охлаждающую водовоэдушную среду, удаляющую окалину из внутренней полости изделия через кольцевой зазор "г". 20
Охлаждение производят до температуры
60...80 С обеспечивающей е дальнейшем высыхание изделия нэ воздухе беэ ржавения, Подачу воды прекращают раньше подачи сжатого воздуха для выдувания остатков воды иэ внутренней полости изделия. Для повышения интенсивности воздействия среды на зону сварки канал "д" дополняют сужением "ж", повышающим скорость истечения среды на выходе из со- 30 плэ.
Пример ы. По предложенному способу изготовляли резервуар амортизатора грузового автомобиля. Использовали трубчатую стальную заготовку длиной 333 мм с 35 наружным диаметром 57 мм и толщиной стенки 2,5 мм. Нагрев конца производили на длине 40 мм в кольцевом одновиткоеом индукторе с внутренним диаметром 65 мм от машинного генератора мощностью 100 40 кВт и частотой 8000 Гц при скорости вращения 500 об/мин. Время закэтки составляло
2 с, длина бурта нэ оправке — 10 мм, радиус сферы оправки вне бурта — 25,3 мм, давление воды при охлаждении — 0,2 мПа, давле- 45 ние воздуха — 0,4 мПа, диаметр канала "д"—
25 мм, диаметр сужения "ж" — 20 мм, кольцевой зазор "г" — 2 мм. Утолщение днища в зоне сварки составляло 5,5 мм.
Другие параметры процесса и получен- 50 ные результаты приводятся в нижеследующей таблице, Как видно иэ приведенных примеров, оптимальной температурой нагрева деформируемого конца заготовки на первом этапе 55 является температура 800...820 С, Снижение температуры ниже указанной не обеспечивает четкого отпечатка от бурта оправки е днище готового изделия (пример
1), э превышение этой температуры не обеспечивает требование на отсутствие окалины (и ример 4). О птимал ь ной температурой нагрева торца деформируемого конца заготовки на втором этапе является температура
900...1000 С. Снижение температуры ниже указанной не обеспечивает стабильной герметичности сварки (пример 1), а превышение этой температуры не обеспечивает требование на отсутствие окалины (пример
4).
Оптимальной температурой охлаждения наружней поверхности заготовки является температура 600.„700 С, при которой практически исключаются процессы окалинообрээования, но которая в то же время обеспечивает запас тепла, достаточный для проявления термического эффекта в виде значительного градиента температур при внутреннем охлаждении, интенсифицирующего отслоение окалины в зоне сварки.
Оптимальным утонением толщины стенки днища является утонение на
10...20),. При утонении меньше 10 не обеспечивается четкость отпечатка от бурта оправки (пример 5), а при утонении более
20/, изгиб оправки превышает допустимый (примеры 2 и 6), В примере 3 есе параметры оптимальны.
Таким образом в предлагаемом способе качество изделия повышается за счет повышения точности и чистоты внутренней поверхности. Точность повышается благодаря локальному утонению толщины стенки днища готового изделия, обеспечивающему четкий отпечаток оправки на внутренней поверхности изделия, а чистота внутренней поверхности — за счет снижение окалинообразования, что обеспечивается тем, что при повышенной сварочной температуре находится лишь торец деформируемого конца заготовки, заготовка и изделие пребывают в нагретом состоянии минимальное время за счет принудительного охлаждения после эакатки, а внутреннее охлаждение в сочетании с оптимальной температурой наружного охлаждения обеспечивает удаление окалины из внутренней полости изделия.
Формула изобретения
Способ закатки конца трубчатой заготовки, включающий индукционный нагрев деформируемого конца и его закатку роликовым инструментом на оправке, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет повышения точности и чистоты внутренней поверхности, после закэтки конца трубчатой заготовки выполняют его охлаждение, при этом нагрев деформируемого конца трубчатой заготовки осуществляют в два этапа, на первом этапе осуществляют нагрев всего деформи1814952
Полученный результат
Температура нагрева торца заготовки на
Утонение толщины стенки днища, %
Температура охлаждения наружной поМ N. Температупри- ра нагрева ме- конца загоров товки на верхности, Ос втором этапе, ОС первом этапе, С
850 +25
700»-10 ли
700"=10
850":25 ли
650»-50
810»-10
950»-25
650
850»-10
1050 +.25
810»-10
950» 25 ли
810»-10
950»-25 ли
pyeMoro конца заготовки до температуры
800-820 С, а на втором этапе осуществляют нагрев только торца деформируемого конца заготовки до температуры 900 — 1000
С, при этом эакатку конца трубчатой заготовки осуществляют с локальным утонением толщины стенки днища готового изделия на 10 — 20%, причем первоначально охлаждают наружную поверхность закатанного конца до 600 — 700 С, а затем охлаждают
5 внутреннюю поверхность.
Не определя- Отсутствие четкого отпечатка от бурта оправки в днище изделия, нестабильная герметичность сварки
Не определя- Недопустимый изгиб onравки, нестабильная герметичность сварки
Четкий отпечаток от бурта оправки в днище изделия, точность сферы в зоне отпечатка соответствует техническим требованиям, стабильная герметичность сварки, внутренняя поверхность соответствует требованиям на отсутствие окалины
Внутренняя поверхность не соответствует требованию на отсутствие окалины
Не определя- Отсутствие четкого отпечатка от бурта оправки в днище иэделия
Не определя- Недопустимый изгиб оправки, точность сферы в зоне отпечатка не выше, чем вп име еЗ
1814952
1814952
Составитель Л.Темянко
Техред М,Моргентал Корректор Л. Ливринц
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
t Заказ 1602 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
