Способ закатки горловины баллона
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
K ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5043675/27 (22) 27.03.92 (46) !5.11,93 Бюл. No 41 — 42 (71),научно-производственное объединение
"Сплав" (72т) Белов ЕА; Хитрый АЛ; Рохкнева HA (73)I осударственное научно-производственное предприятие "Сплав"
{54) СПОСОБ ЗАКАТКИ ГОРЛОВИНЫ БАЛЛОНА (57) Использование: обработка металлов давлением Сущность изобретения: способ Bl(filo ает поэт э т: ое формирование переходного и цилиндри— (1 2 ВЖ (1Ц 2002538 С1 (5Ц 5 В 21 В 5Я24 ческого участков горлов .ны íà í"f pcTQM конце вращающейся трубчатой заготогяи. На первом этапе опорно-калибру.ощим роликом на конце трубчатой заготовки формуют опорный учаьчок На втором этапе опорный участок переформовываю1 на предварите! ьный профиль переходного и цилиндрического участков горловины ".озвратно-поступательным перемещением форму.оьцего ролика по криволинейной траектории с Bpfi!",è!i;àé обкатия не более 0,3 радиуса форму:о;цего ролика за один проход. На третьем этапе с1севым пере,",мощением опорно-калибрующего ролика фор. iуют оконча— тельный профиль горловины. 4 ил.
2002538
_#_эобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению гсрловин баллонов, предназначенных для сукижегп1ых и растворенных газов под высоким 188п81 18М, используемых в различных об 1астях 11ародного хозяйства.
С1с1;Овными требованиями, предьявляеMb, ги к газовым баллонам, являются обеспечение их высокой конструктивной про 111ост11 и IKcплуэтационной надежно12211 г.ри минимальных весовых характерисг11кэх, Б связи с этим для изготовления
Об!8;:; 2!!1:blõ газовых баллонов используют
8 1;,к12прочнь!8 легированные стали, кото, 1 озволя10т при минимальных толщинах .-.-..;:I;-.:1 -Осуров выдеэживать высокие рабо::.:1:=,;.,:.*:.::-. .;,:ИЯ.
1:д111- 1. 1. . 1 0 10 вление Облегч8нных TQH"
::...-,: —:,,-.;I c г;.;-.-.îl!ых балгонов связано с ряд. ;-", т11уд1 остей,10M формообразовании 1Рл!!8111 ы и Г18Г)ехо! .110ГО )48còêÇ ЬэллОнов (б20Л -0 высокая с,noIIIIOGTb к гофрообразов;blè;o 11роцессе даформирова11ия, необходи:10crь обеспе 18ния более высоких . anщи11стено; в зоне горловины с учетом ее пг,следу10щей !-.8õ8120îliðàáo гки с нарезанием;езьбы), !
1ри Определ8111.и уровня техники исп(inbç0" 8ëèñb Общедоcòóïil ые сведения, пре уста1218i!1!b18 в различных Отечествен11ь1х ; з11р,.1;.:„1ых источниках информации, а та.;же сообщения, переданные посредст".Ом, 1!ад11 1, телевидения, кино и т. и, Иэ.1естен с1 особ закатки горловин баллона пуTOi форь10взния г18реходнОГО и цилиндрического участков нагретого конца
1212аiца10гцеЙсA Tpó|2÷ÇTÎÉ заготовки, TI8p8
M81!i;:ю1!!IMися 12 одну сторону и установленнь11. и с «Озможностью свободного
8 181 181111я формующим и подпира!Ощим ро
:!", êа1«и.
Недостатком известного способа является невысокое качество готового изделия, Известен также способ закатки горловин баллона г1утем формования переходно«о и цилиндрического участков нагретого конца вращающейся трубчатой заготовки переме1цающимися в одну сторону и устаНовлен-1ыми C 808MO>KI!OCTbl0 свободного вращения формующим и подпирающим роликами, в котором формование цилиндрического участка горловины баллона осу !8ciânÿIOT остановленным OT осевого и еремещ811ия подпира10щим ponwKQM, кон тактирую цим с загOTDBI 55 товки и из материалов с повышенным пределом текучести при технологических температурах. Недостатком известного способа является то, что в процессе формирования горловины из тонкостенных заготовок не обеспечивается необходимое рациональное распределение толщины стенки на переходном и цилиндрическом участках горловины баллона. При деформировании тонкостенных заготовок с использованием известного способа из-за высокой разовой деформации на внутренней поверхности горловины образуются складки и гофры ме талла. Указанные недостатки не позволяют обеспечить высокое качество изготавливаемых баллонов, Кроме того, необходимО отметить. что получение элементов профиля горловины известным способом производят с помощью поворота формующего и подпира1още1о роликов относительно оси заготовки, для чего требуется применение специального Оборудования, В результате этого ограничиваются технологические возможности использования известных способов для закатки горловин баллонов на универсальном оборудовании типа обкатных (токарных) станков, применяемых в машиностроении. 1 ехническим эффектом изобретения является расширение технологических возможностей и повышение качества баллона. Зто достигается за с 1ет того, что в способе закатки горловины баллона, основанном на формовании переходного и цилиндрического участков нагретого конца вращающейся трубчатой заготовки формующим радиусным и опорным калибрующим роликами, на первой стадии формуют опорну10 поверхность горловины опорным калибрующим роликом, имеющим профиль переходного участка баллона, на второй стадии осуществляют формование предварительного профиля переходного участка и горловины баллона формующим радиусным роликом. перемещаемым по переменной траектории с величиной обжатия диаметра концевой части заготовки до 0.3 радиуса формующего ролика эа каждый проход, а в заключении на третьей стадии формуют окончательные размеры горловины и элементов профиля необходимыми перемещениями опорного калибрующего ролика, На фиг.1-4 изображены последовательно три стадии закатки горловины. баллона предлагаемым способом (пунктирными линиями показано начало формообразования), 2002538 25 диаметром 144 мм и толщиной стенки 4 мм окончательные размеры цилиндрической части горловины с диаметром 31 мм и элементов профиля переходной зоны (81 = 9 мм; Rz = 72 мм) с обеспечением необходимых линейных размеров баллона. 50 (56) Авторское свидетельство СССР М 1002071, кл. В 21 0 51/24, 1983, Формула изобретения СПОСОБ ЗАКАТКИ ГОРЛОВИНЫ BAllЛОНА, включающий поэтапное формиростков горловины на нагретом конце вращающейся трубчатой заготовки формующим и опорно-калибрующим роликами, вэние переходного и цилиндрического уча- отличающийся тем, что на первом этапе Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, Заготовку 1, конец которой предварительно нагревают до требуемой температуры, закрепляют, например, в шпинделе 2 станка и приводят во вращение вокруг своей оси. На первой стадии процесса (фиг.1) перемещением опорного калибрующего ролика 3 в радиальном и осевом направлениях формуют опорную поверхность 4, Затем на второй стадии процесса (фиг,2) сообщают возвратно-поступательное движение. формующему радиусному ролику 5, Перемещая его по переменной траектории, постепенно деформируют участок заготовки с опорной поверхностью 4, предварительно оформляя переходный и цилиндрический участок горловины баллона, При этом процесс закатки происходит за несколько проходов инструмента — формующего.радиусного ролика 5. Величина обжатия диаметра при деформировании . предварительного профиля не прерышает 0,3 радиуса формующего радиусного ролика 5 за один проход, При формировании предварительного профиля (переходного и цилиндрического участков) зона контактной поверхности ролика 3 с заготовкой 1 с каждым проходом уменьшается. После оформления предварительного профиля на заключительной третьей стадии процесса (фиг.3) перемещением ролика 3 формуют окончательные размеры горловины и элементов профиля баллона, Затем инструмент — ролик 5, возвращают в исходное положение, а заготовку 1 удаляют из шпинделя 2 станка, На второй стадии процесса при предварительной формовке горловины роликом 5 площадь контакта металла с роликом 3 постепенно уменьшается. Контактирующий с заготовкой 1 участок ролика 3 препятствует истечению металла в осевом направлении, в результате чего происходит увеличение толщины стенки и переходной и цилиндрической частях горловины баллона (с t на t< и 1г) (фиг.4). ФОрмуя опорную поверхность 4 определенной величины на первой стадии процесса зэкатки в сочетании с постепенным обжатием диаметра на второй стадии процесса, предлагаемый способ позволяет регулировать и получать необходимое рациональное распределение толщины металла в переходной и цилиндрической частях горловины баллона и обеспечивает тем самым более качественные характеристики изготавливаемых баллонов, Ограничение величины обжатия диаметра на второй стадии процесса зака-ки до 0,3 радиуса ролика 5 связано с тем, что с увеличением величины обжатия диаметра при деформировании нагретого конца тонкостенной заготовки 1 перед формующим радиусным роликом 5 образуются вспучивания металла (наплыв, волны), приводящее к образованию гофр и закатов на переходной поверхности и горловине баллона. Необходимость проведения третьей стадии процесса закатки связана с обеспечением окончательных размеров горловины и элементов профиля, которые невозможно получить при второй стадии процесса закатки, например длину цилиндрической части горловины и элементов профиля переходной части (1, R1 и Р2). В результате формовэния горловины на второй стадии за несколько проходов значительно снижаются необходимые усилия для деформирования металла. Пример. Предлагаемый способ опробован и осуществлен в серийном производстве облегченных газовых баллонов высокого давления из трубчатых заготовок 30 из стали ЗОХСНВФА в объединении "Сплав" г. Тулы. Конец заготовки 1 нагревают в высокочастотном индукторе, затем закрепляют ее в шпинделе 2 станка с цанговым зажимом и 35 сообщают вращение по стрелке с частотой 300 мин . На первой стадии процесса зэкат-1 ки роликом 3 формуют опорну1о поверхность с уменьшением диаметра отверстия на торце до диаметра 35 — 40 мм, Затем на 40 второй стадии роликом 5 с радиусом 50 мм при возвратно-поступательном движении по криволинейной траектории деформируют предварительный профиль горловины с величиной обжатия до 0,3 радиуса ролика 5 45 за один проход. После оформления предварительного профиля на третьей стадии перемещением ролика 3 оформляют 2002538 у / ф РФ Ю » ,Г 3 :If » Ф Составитель Н.Зенитов Техред M.Mîðãeíтал Корректор M,Têà÷ "е ч ктор А,Зрооок Гирлж Подписное HI t0 "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5 Заказ 3203 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улХагарина, 101 опорно-калибрующим роликом на конце трубчатой заготовки формуют оггорный у::асго<, на втором зтапе опорный участок переформовывают на предварительный профиль переходного и цилиндрического участков горловины возвратно-поступа1 .с 4 » %. 1В»;»»: г: «» (.-I ë »., 1" .1 т 1, »г к» »;» Я (1 ;.(тельным перемещением формирующего ролика по криволинейной траектории с величиной обжатия не более 0.3 радиуса формующего ролика за один проход, на 5 третьем зтапе осевым перемещением опорно-калибрующего ролика формуют окончательный профиль горловины.
