СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК Российский патент 2009 года по МПК B21D22/14 

Способ относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления цилиндрических оболочек путем ротационной вытяжки с утонением.

Известен способ изготовления цилиндрических оболочек высокой точности геометрических размеров методом ротационной вытяжки с утонением, включающий установку заготовки на оправку с натягом, позволяющим создать в стенках заготовки внутренние растягивающие напряжения, существенно ослабляющие остаточные напряжения и, таким образом, обеспечивающие минимальную погрешность формы оболочки после снятия ее с оправки (Л.Г.Юдин, С.П.Яковлев «Ротационная вытяжка цилиндрических оболочек». - М.: Машиностроение, 1984 г., стр.62-64).

Недостатком описанного способа является отсутствие данных по технологии изготовления высокоточных тонкостенных заготовок, выполненных из мартенситно-стареющих сталей методом ротационной вытяжки.

Технической задачей данной разработки является получение тонкостенных оболочек с относительной толщиной стенки 0,07…0,40%, выполненных из мартенситно-стареющих сталей.

Данная задача решается с помощью способа изготовления цилиндрических оболочек из мартенситно-стареющих сталей с относительной толщиной стенки 0,07…0,40% путем ротационной вытяжки с утонением со степенями деформации 60…68% при установке заготовки на оправку с относительным натягом Δ/D₀=0,02… 0,06% (где Δ - величина натяга, мм, D₀ - диаметр заготовки до обработки, мм).

Дополнительно в способе ротационную вытяжку проводят обратным методом, т.е. направление течения материала совпадает с направлением движения давильных элементов.

Кроме того, в способе ротационную вытяжку проводят обратным методом, т.е. направление течение материала противоположно направлению движения давильных элементов.

Дополнительно в способе ротационную вытяжку проводят при числе оборотов шпинделя n=200…700 об/мин.

Кроме того, в способе ротационную вытяжку проводят при продольной подаче суппорта s=20…350 мм/мин.

Дополнительно в способе ротационную вытяжку осуществляют роликами.

Кроме того, в способе ротационной вытяжки роликами ролики имеют калибрующий поясок для обеспечения заданной шероховатости поверхности оболочки.

Дополнительно в способе ротационной вытяжки роликами ролики имеют специальный выступ, позволяющий снижать высоту наплыва материала перед роликами и тем самым исключать ухудшение качества поверхности оболочки.

Кроме того, в способе ротационной вытяжки роликами число роликов составляет 3 шт.

Способ поясняется чертежами:

Фиг.1 - схема ротационной вытяжки прямым методом.

Фиг.2 - схема ротационной вытяжки обратным методом.

Способ осуществляется следующим образом. Цилиндрическую заготовку 1 из мартенситно-стареющей стали устанавливают на оправку 2 с натягом, относительная величина которого составляет 0,02…0,06%, далее задают технологические параметры ротационной вытяжки: число оборотов шпинделя - n=200…700 об/мин и продольную подачу суппорта - s=20…350 мм/мин, после чего проводят ротационную вытяжку прямым (фиг.1) или обратным (фиг.2) методом со степенью деформации 60…68%, при этом в качестве давильных элементов используют три ролика 3, имеющие калибрующий поясок 4 для обеспечения заданной шероховатости поверхности оболочки, а также специальный выступ 5, позволяющий контролировать высоту наплыва материала перед роликом и тем самым исключить ухудшение качества поверхности оболочки.

Таким образом, применение данного способа позволяет получать при деформациях 60…68% цилиндрические оболочки из мартенситно-стареющих сталей с относительной толщиной стенки 0,07…0,40%, имеющие разностенность max 0,005 мм, шероховатость поверхности не более Ra 0,80 и минимальное искажение формы оболочки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении цилиндрических оболочек ротационной вытяжкой с утонением из мартенситно-стареющих сталей с относительной толщиной стенки. Заготовку устанавливают на оправку с натягом. Ротационную вытяжку осуществляют с определенными степенью деформации и с величиной относительного натяга. Повышается качество. 2 ил.

1. Способ изготовления цилиндрических оболочек из мартенситно-стареющих сталей с относительной толщиной стенки h/D=0,07…0,40% методом ротационной вытяжки с утонением, включающий установку заготовки на оправку с натягом, ее ротационную вытяжку со степенью деформации Ψ=60…68% и с величиной относительного натяга Δ/D₀=0,02…0,06%.

2. Способ по п.1, в котором ротационную вытяжку проводят прямым методом, при котором направление течения материала совпадает с направлением движения давильных элементов.

3. Способ по п.1, в котором ротационную вытяжку проводят обратным методом, при котором направление течения материала противоположно направлению движения давильных элементов.

4. Способ по п.1, в котором ротационную вытяжку проводят при числе оборотов шпинделя n=200…700 об/мин.

5. Способ по п.1, в котором ротационную вытяжку проводят при продольной подаче суппорта s=20…350 мм/мин.

6. Способ по п.1, в котором ротационную вытяжку осуществляют роликами.

7. Способ по п.6, в котором используют ролики с калибрующим пояском для обеспечения заданной шероховатости поверхности оболочки.

8. Способ по п.6, в котором используют ролики с выступом для контроля высоты наплыва материала перед роликом.

9. Способ по пп.6-8, в котором используют три ролика.