Способ изготовления ствола

Авторы патента:

B21K21/08 - полых изделий с различным поперечным сечением в продольном направлении изделия, например насадок, свечей зажигания

Владельцы патента RU 2433881:

Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Способ включает изготовление трубной заготовки, радиальное обжатие поковки ствола с криволинейной образующей наружной поверхности. Обжатие на радиально-обжимной машине осуществляют с использованием копира и следящей системы с ощупывающим роликом, имеющим возможность прокатывания по упомянутому копиру. Поковку ствола изготавливают с наружной поверхностью, криволинейная образующая которой имеет два отрезка. Один отрезок со стороны дульной части расположен под внутренним углом α к другому со стороны казенной части. Упомянутые отрезки сопряжены между собой радиусом сопряжения, исходя из соотношения. Проводят окончательную обработку резанием. В результате обеспечивается повышение точности канала ствола по всей длине. 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления стволов со ступенчатой наружной поверхностью.

Известен способ изготовления стволов со ступенчатой наружной поверхностью, включающий изготовление исходной заготовки, термообработку заготовки на заданный уровень прочности ствола, изготовление резанием трубной заготовки с заходной, деформируемой и поводковой частями, радиальное обжатие на радиально-обжимной машине поковки с припусками и напусками на наружной поверхности под окончательную обработку резанием (см. ОСТ В3-6011-85).

Недостатком аналога является то, что технология изготовления ствола согласно данному способу является материалоемкой, трудоемкой и энергоемкой, так как вся наружная поверхность обрабатывается резанием.

Известен способ изготовления стволов со ступенчатой наружной поверхностью (см. патент RU №2018388, B21D 22/00, 13.08.94 г.), принятый за прототип. Способ включает изготовление трубной заготовки под радиальное обжатие с заходной, деформируемой и поводковой частями, радиальное обжатие на радиально-обжимной машине полуфабриката (поковки ствола) с формированием нарезного канала и наружной поверхности с криволинейной образующей, при этом часть наружной поверхности изготавливают в окончательные размеры, и обработку резанием.

Недостатки прототипа заключаются в следующем: изобретение не содержит решения качественного изготовления стволов с точными размерами канала, у которых криволинейная образующая наружной поверхности имеет участки с внутренними углами. Например, сопряжение участка образующей со стороны дульной части, параллельного оси, с наклонным относительно оси участком со стороны казенной части или сопряжение двух наклонных участков с более пологим углом наклона участка со стороны дульной части. При изготовлении поковки ствола на радиально-обжимной машине (РОМ) типа SHK-17 управление бойками осуществляется по копиру, при этом из-за особенностей РОМ угол наклона плоскости копира, соответствующий коническому участку поковки примерно в четыре раза больше угла наклона образующей конического участка поковки. Ролик следящей системы РОМ, не доходя до пересечения участков копира, формирующих внутренний угол поковки, начинает взаимодействовать с наклонной плоскостью копира, при этом происходит изменение деформации с ухудшением точности диаметров канала ствола. Как правило, допуск на диаметры канала ствола не более 0,05 мм и изменение деформации в зоне сопряжения двух участков, образующих внутренний угол, приводит к образованию дефекта в виде отклонения диаметра от заданного. При этом отклонение тем больше, чем больше диаметр ролика следящей системы РОМ и чем больше угол наклона образующей участка со стороны казенной части.

Изобретением решается задача: уменьшение материальных и трудовых затрат при изготовлении ступенчатых стволов с точными размерами канала.

Технический результат, получаемый при осуществлении предполагаемого изобретения, заключается в обеспечении требуемой точности канала ствола по всей длине в процессе радиального обжатия заготовки с внутренним углом на криволинейной образующей наружной поверхности между участком образующей со стороны дульной части и участком со стороны казенной части ствола.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления ствола со ступенчатой наружной поверхностью, включающем изготовление трубной заготовки под радиальное обжатие, радиальное обжатие поковки ствола с криволинейной образующей наружной поверхности на радиально-обжимной машине с использованием копира и следящей системы с ощупывающим роликом, имеющим возможность прокатывания по упомянутому копиру и окончательную обработку резанием, новым является то, что поковку ствола изготавливают с наружной поверхностью, криволинейная образующая которой имеет два отрезка, один из которых со стороны дульной части расположен под внутренним углом α к другому со стороны казенной части и которые сопряжены между собой радиусом сопряжения согласно соотношению:

где R - радиус сопряжения отрезков криволинейной образующей наружной поверхности поковки в зоне внутреннего угла;

d - диаметр ощупывающего ролика следящей системы РОМ;

α - внутренний угол между отрезком криволинейной образующей наружной поверхности поковки со стороны казенной части и отрезком со стороны дульной части.

При радиальном обжатии поковок стволов с более точными допусками по диаметрам полей и нарезов требуется более плавное изменение деформации, при этом радиус сопряжения увеличивается в 5-10 раз.

Формула получена из условия плавного прокатывания роликом следящей системы РОМ участка копира с внутренним углом, для чего необходимо иметь радиус сопряжения предыдущего и последующего участков копира (R_к), образующих внутренний угол, больший, чем радиус ощупывающего ролика следящей системы РОМ в два и более раз, то есть Р_к>d. При этом радиус сопряжения копира определяют по формуле:

Сопряжение двух отрезков образующей наружной поверхности поковки в зоне внутреннего угла радиусом согласно формуле (1) позволяет изготавливать поковку ствола с заданной точностью канала при максимально приближенной наружной поверхности поковки к наружной поверхности ствола.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, где изображена заготовка под радиальное обжатие на радиально-обжимной машине.

Способ реализуется следующим образом.

Разрабатывают чертеж поковки ствола с нарезным или гладким каналом и криволинейной образующей наружной поверхности максимально приближенной к наружной поверхности ствола (наиболее оптимальный вариант - часть наружной поверхности поковки совпадает с частью наружной поверхности ствола) с отрезками: отрезок 1 со стороны дульной части и отрезок 2 со стороны казенной части, длиной L и диаметрами D₁ и D₂. Определяют угол наклона отрезка образующей со стороны казенной части относительно отрезка со стороны дульной части, образующих при пересечении внутренний угол α. Из паспортных данных или путем замера определяют диаметр ощупывающего ролика следящей системы РОМ. По формуле (1) рассчитывают минимально необходимый радиус сопряжения отрезков образующей наружной поверхности поковки и округляют до целого значения. По формуле (2) определяют соответствующий радиус сопряжения на копире.

Пример использования.

Требуется изготовить на РОМ SHK-17 поковку ствола с диаметрами канала по полям 13,03^+0,03 мм, по нарезам 13,3^+0,03 мм с криволинейной образующей наружной поверхности с диаметром цилиндрического участка со стороны дульной части D₁=33 мм, с диаметром цилиндрического участка со стороны казенной части D₂=46 мм, соединенных конусом длиной L=584 мм. Исходя из размеров поковки вычисляют угол наклона образующей конического участка относительно цилиндрического участка, который равен α=0,638. Диаметр ролика следящей системы РОМ d=40 мм. По формуле (1) определяют минимально необходимый радиус сопряжения отрезков образующей наружной поверхности поковки:

R=2·40·tg (2·0,638) /tg (0,5·0,638)=320 мм. Учитывая, что допуски на диаметры канала поковки малы, радиус сопряжения увеличивают в пять раз, до R=1600 мм. По формуле (2) определяют радиус сопряжения соответствующего участка копира R=200 мм. Сопряжение участков поковки со стороны дульной части и со стороны казенной части в зоне внутреннего угла радиусом R=1600 мм обеспечивает плавное изменение деформации с получением заданной точности канала.

После радиального обжатия поковку обрабатывают резанием в окончательные размеры.

Способ изготовления ствола со ступенчатой наружной поверхностью, включающий изготовление трубной заготовки под радиальное обжатие, изготовление поковки ствола с криволинейной образующей наружной поверхности радиальным обжатием на радиально-обжимной машине с использованием копира и следящей системы с ощупывающим роликом, имеющим возможность прокатывания по упомянутому копиру, и окончательную обработку резанием, отличающийся тем, что поковку ствола изготавливают с наружной поверхностью, криволинейная образующая которой имеет два отрезка, один из которых, размещенный со стороны дульной части ствола, расположен под внутренним углом α к другому, размещенному со стороны казенной части ствола, причем упомянутые отрезки сопряжены между собой радиусом сопряжения R, который определяют из следующего соотношения:
R>2·d·tg(2·α)/tg(0,5·α), где
d - диаметр ощупывающего ролика следящей системы радиально-обжимной машины,
α - внутренний угол между двумя отрезками криволинейной образующей наружной поверхности поковки.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для изготовления холодным радиальным обжатием пустотелых, с переменным профилем наружной поверхности, трубных поковок высокой точности.

Способ изготовления полых ступенчатых деталей // 2344016

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей со ступенчатой полостью, имеющей полость малого диаметра с переходным уступом и дном с плоской площадкой.

Способ изготовления полых деталей со ступенями на наружной поверхности и холодновысадочный инструмент для его осуществления // 2329117

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей на холодновысадочном автомате. .

Способ изготовления деталей типа втулок, имеющих сквозную полость и наружную поверхность с переменным вдоль оси сечением // 2308347

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении деталей типа втулок. .

Способ безоблойной штамповки детали // 2292979

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке деталей типа корпусов арматуры газотурбинных двигателей. .

Способ изготовления корпусных деталей трубопроводной арматуры // 2281823

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в арматуростроении при изготовлении деталей корпусной арматуры. .

Способ изготовления полых деталей // 2240202

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей с конической полостью обратным выдавливанием. .

Способ изготовления полых фланцевых поковок // 2217262

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полых фланцевых поковок объемной штамповкой. .

Способ изготовления отверстий в деталях вытянутой формы // 2211108

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано, например, при изготовлении стволов оружия и пороховых монтажных инструментов.

Способ изготовления промежуточной заготовки для коллектора электродвигателя // 2185918

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для изготовления коллекторов электрических машин. .

Способ изготовления ступенчатых полых поковок // 2475330

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении ступенчатых поковок с осевым отверстием

Способ изготовления деталей типа "стакан с фланцем" // 2478017

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей типа стакана с фланцем

Способ изготовления ступенчатых полых деталей // 2486986

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении ступенчатых полых деталей

Способ изготовления осесимметричных штампованных заготовок типа стаканов и чаш из высокопрочного алюминиевого сплава системы al-zn-mg-cu, легированного скандием и цирконием // 2514531

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении осесимметричных штампованных заготовок типа стаканов и чаш из высокопрочного алюминиевого сплава системы Al-Zn-Mg-Cu, легированного скандием и цирконием. Нагретую литую цилиндрическую заготовку устанавливают в матрицу и деформируют пуансоном в два этапа. На одном этапе осуществляют осадку заготовки. На следующем этапе формируют стенки изделия с заданным профилем и дно. Оба этапа осуществляют за одну операцию локальным приложением нагрузки. Внешнюю поверхность дна изделия формируют пуансоном, расположенным под углом 5° к вертикальной оси матрицы. Пуансон вращают со скоростью 200 об/мин. Стенку и внутреннюю поверхность дна формируют посредством матрицы с выталкивателем при их вращении со скоростью, равной скорости вращения пуансона. Матрицу перемещают навстречу пуансону со скоростью, которая изменяется от 15 до 1 мм/сек. В результате обеспечивается повышение коэффициента использования материала и повышение качества полученных изделий. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 1 пр.

Полукорпус шарового крана с фланцем и способ его изготовления // 2527518

Группа изобретений относится к области обработки металлов давлением и может быть использована при изготовлении корпусных деталей трубопроводной арматуры, в частности цельноштампованного полукорпуса шарового крана, имеющего фланец. Исходную трубную заготовку размещают в матрице первого штампа и производят формирование полуфабриката, содержащего цилиндрическую часть, горловину и прилегающий к ней фланец, путем обратного и радиального выдавливания. Толщину стенки исходной заготовки выбирают в зависимости от толщины стенки цилиндрической части полуфабриката. Полученный полуфабрикат подвергают локальному нагреву до температуры 1150-1100°C в цилиндрической части. Затем формуют сферическую часть полукорпуса раздачей нагретой до указанной температуры части полуфабриката во втором штампе на сферическом пуансоне. В результате обеспечивается повышение прочностных характеристик полученного изделия. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ изготовления пустотелых поковок с фланцем // 2540026

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении поковок с фланцем и глухой полостью, открытой со стороны фланца. Исходную заготовку нагревают и пластически деформируют на прессе за две операции. На первой операции получают поковку-полуфабрикат высотой менее 0,5 хода ползуна пресса. Указанная поковка имеет фланец и глухую полость. Для этого в закрытом штампе производят совмещенные осадку исходной заготовки, прошивку полости и формовку фланца. На второй операции обратным выдавливанием в открытом штампе окончательно формуют полость и дно поковки. В результате обеспечивается возможность получения на чеканочных прессах поковок высотой более 0,65 хода ползуна пресса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ изготовления витых труб типа "конфузор-диффузор" // 2542865

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении цельных труб сложной формы и переменного сечения, например, для теплообменных аппаратов. Заготовку в виде длинномерной цельной трубы грейфером устанавливают на ось ковки и фиксируют захватом зажимной головки манипулятора. Трубу свободным концом вводят в ковочный блок до достижения головкой манипулятора крайнего ближнего положения относительно блока. Затем трубе придают поступательно-вращательное движение и производят ее ротационное обжатие бойками. Рабочую поверхность бойков профилируют таким образом, что при обжатии сначала формируют диффузорную часть трубы, а затем - конфузорную. Ротационную ковку производят в холодном режиме протягивания без перехвата длинномерной трубы при ее вращении со скоростью, составляющей 15-17 об/мин. Скорость протягивания трубы составляет 0,6-0,8 м/мин, частота хода бойков - 800-810 уд./мин, усилие ковки - 5000 кгс. В результате обеспечивается получение длинномерных витых труб с заданной чистотой наружной и внутренней поверхностей, не требующих дополнительной обработки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения стальных поковок полукорпусов шаровых кранов // 2572687

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных стальных поковок полукорпусов шаровых кранов и изделий подобной конфигурации, имеющих массу свыше одной тонны. Исходную стальную заготовку в виде обечайки нагревают в интервале температур горячей штамповки до температуры, переменной по высоте обечайки. Затем одновременно формируют днище и горловину полукорпуса шарового крана. Горловину получают путем горячего обжима и высадки обечайки. При этом температуру нагрева обечайки на соответствующей высоте определяют по приведенным зависимостям. В результате обеспечивается повышение качества поверхности поковки, минимизация окалинообразования и, как следствие, увеличение стойкости инструмента, сокращение металлоемкости за счет приближения формы и размеров поковки к детали. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ изготовления цилиндрических деталей с конической частью // 2584195

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения цилиндрических деталей с конической частью, в том числе тонкостенных. Осуществляют изготовление цилиндрической заготовки с дном, ее установку в матрицу с конической полостью и штамповку за один ход в два этапа. Причем на первом этапе осуществляют обжим заготовки путем воздействия пуансоном с конической частью на внутреннюю поверхность заготовки до касания вершины его конической части донной части заготовки, а на втором этапе одновременно с обжимом осуществляют вытяжку донной части заготовки. При этом используют пуансон, диаметр которого превышает внутренний диаметр заготовки, а высота конусной части меньше высоты заготовки. Повышается качество изготавливаемых деталей. 3 ил.

Способ изготовления витых труб // 2634538

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении витых труб ковкой на радиально-ковочной машине. Круглую трубу устанавливают грейфером на ось ковки и производят ее радиальную ковку бойками ковочного блока. При этом вращающуюся трубу подают «из бойков». Профили соседних бойков, формирующие витую трубу, последовательно смещены вдоль оси ковки по винтовой линии в направлении вращения и подачи трубы на величину S×Z/K, где S - шаг витков витой трубы, мм, Z - число заходов витой трубы, K - число одновременно формирующих витую трубу бойков. Вращение трубы ведут с числом оборотов в минуту 60×V/(S×/Z), где V - скорость подачи трубы «из бойков», мм/с. При ковке используют два манипулятора, которые располагают по обе стороны от ковочного блока. При установке трубы на ось ковки один ее конец направляют в сторону ковочного блока, а второй - в сторону одного из манипуляторов. Затем посредством этого манипулятора трубу перемещают между бойками в направлении к другому манипулятору, посредством которого затем осуществляют подачу трубы «из бойков» и вращение. В результате обеспечивается повышение производительности ковки и расширение технологических возможностей при изготовлении витых труб. 6 ил.