Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению осесимметричных оболочек с внутренними рифлями, имеющими вид спиральных углублений встречного правого и левого направления давильной обработкой на прессах и на давильно-раскатных станках, что представляет сложную техническую проблему, обусловленную большими усилиями формообразования и силами трения, приводящими к снижению размерной точности и качеству обработанной поверхности рифлей.
Известен способ изготовления оболочек с внутренними рифлями в виде выступов и углублений, описанный в книге М.А. Гредитора «Давильные работы и ротационное выдавливание», «Машиностроение», Москва, 1971 г., стр. 117, рис. 69, заключающийся в формообразовании давильными роликами кольцевой заготовки. На позиции 11 оформляют кольцевые углубления и выступы на внутренней поверхности заготовки, которая удлиняется в осевом направлении.
К недостаткам данного метода относится невозможность формирования этим способом спиральных рифлей встречного направления на внутренней поверхности заготовки.
Наиболее близким по своей технической сущности является «Способ изготовления оболочек», по патенту РФ №2171445, опубл. 27.07.2001, БИ №21.
Этот способ осуществляют за две последовательные операции давильной обработкой трубчатой заготовки с дном, установленной на пуансоне, оснащенным формообразующими выступами, при совместном перемещении через калибровочную матрицу с упором пуансона в дно заготовки.
Формообразующие спиральные выступы пуансонов имеют встречное - правое или левое направление.
Рифли внутри заготовки формируют за счет радиального течения металла при перемещении через калибрующую матрицу, диаметр которой на первой операции больше диаметра матрицы на второй операции.
После завершения формирования спиральных рифлей на каждой операции заготовку и пуансон извлекают из матрицы и удаляют пуансон из заготовки при упоре ее в кольцевой съемник.
Данный способ принят авторами за прототип.
Как видно из этого технического решения процесс формирования рифлей осуществляют с упором пуансона в дно заготовки за две операции, вначале формируют рифли правого, затем левого направления.
Недостатком данного способа, принятого за прототип, является низкий коэффициент использования металла, так как трубчатую заготовку с дном получают вытяжками прессовой обработкой из кружка.
Кроме того, основным недостатком данного способа является низкая стойкость рабочих поверхностей деформирующего инструмента пуансона и матрицы из-за высокой силы трения в процессе формирования рифлей и при съеме заготовки с пуансона, что приводит к ухудшению качества обработанной поверхности заготовки и снижению размерной точности оболочек из-за искажения профиля рифлей, а также быстрому износу выступов пуансона и рабочей поверхности матрицы.
Задачей данного технического решения, принятого авторами за прототип, являлась разработка способа изготовления осесимметричных оболочек с дном с внутренними рифлями с целью расширения функциональных и технологических возможностей способа.
Изобретение относится к способам изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями давильной обработкой с образованием спиральных рифлей встречного правого и левого направления и может быть использовано при изготовлении таких оболочек в различных областях промышленности.
Общими признаками с предлагаемыми авторами способом изготовления оболочек с внутренними рифлями является наличие заготовительной операции получения осесимметричной заготовки и формирования на внутренней поверхности заготовки спиральных рифлей встречного направления за две операции, вначале пуансоном, снабженным формообразующими выступами правого, затем левого направления, при совместном перемещении пуансона с заготовкой через калибрующую матрицу большего, затем меньшего диаметра.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами способе изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями режут трубу на мерные заготовки, выполняют механическую обработку с образованием уступа на внутренней поверхности заготовки и фосфатирование, затем устанавливают заготовку в приспособлении до упора пуансона в уступ заготовки и формируют рифли за один или несколько переходов на каждой операции давильной обработки посредством пуансона и матрицы, на рабочие поверхности которых нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, при этом в процессе формирования рифлей на рабочие поверхности пуансона и матрицы и на наружную поверхность заготовки наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла.
В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:
- формообразующие выступы пуансона выполнены трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом (25-35)°, сопряженными с цилиндрическим участком длиной (0,1-0,7) мм;
- рабочая поверхность матриц выполнена трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом (5-15)°, сопряженными по радиусу (0,5-2) мм с цилиндрическим участком длиной (2-7) мм;
- формирование на внутренней поверхности заготовок рифлей правого, затем левого направления выполняют на давильно-раскатном станке деформирующими роликами на пуансоне с формообразующими выступами правого, затем левого направления;
- формирование на внутренней поверхности заготовок рифлей правого, затем левого направления выполняют на давильно-раскатном станке деформирующими роликами трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом (10-15)°, сопряженными по радиусу (2-5) мм с цилиндрическим участком длиной (5-10) мм;
- в качестве антифрикционного фторсодержащего покрытия рабочих поверхностей деформирующего инструмента используют раствор кислоты 6МФК-180 технической с массовой долей фторсодержащего вещества (2,0-2,5)% в хладоновой композиции «Х13КННХ»;
- на рабочие поверхности деформирующего инструмента и на наружную поверхность заготовки наносят фторсодержащую эмульсию смазочную, представляющую собой композицию (0,4-4)% кислоты 6МФК-180 технической в индустриальном масле.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями давильной обработкой с высокой размерной точностью и качеством обработанной поверхности, повысить производительность изготовления и коэффициент использования металла.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе, включающем заготовительную и давильную обработки с формированием на внутренней поверхности заготовки спиральных рифлей встречного направления за две операции, вначале пуансоном, снабженным формообразующими выступами правого, затем левого направления, при совместном перемещении пуансона с заготовкой через калибрующую матрицу большего, затем меньшего диаметра, особенность заключается в том, что режут трубу на мерные заготовки, выполняют механическую обработку с образованием уступа на внутренней поверхности заготовки и фосфатирование, затем устанавливают заготовку в приспособлении до упора пуансона в уступ заготовки и формируют рифли за один или несколько переходов на каждой операции давильной обработки посредством пуансона и матрицы, на рабочие поверхности которых нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, при этом в процессе формирования рифлей на рабочие поверхности пуансона и матрицы и на наружную поверхность заготовки наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла.
Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:
- резки трубы на мерные заготовки повысить коэффициент использования металла;
- механической обработки с образованием уступа на внутренней поверхности заготовки повысить коэффициент использования металла;
- фосфатирования заготовок снизить силу трения в процессе давильной обработки;
- установки заготовки в приспособлении до упора пуансона в уступ заготовки обеспечить постоянный контакт заготовки и пуансона при перемещении заготовки с пуансоном через матрицу;
- формирования рифлей за один или несколько переходов на каждой операции давильной обработки расширить технологические возможности способа;
- формирования рифлей посредством пуансона и матрицы, на рабочие поверхности которых нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие обеспечить образование на контактных рабочих поверхностях износостойкого слоя, уменьшающего трение и усиливающего защиту поверхностей от износа, а также снизить трение, вызванное высоким контактным напряжением и повышенной температурой поверхности как за счет теплообмена, так и за счет перемещения и деформирования обрабатываемого материала;
- нанесения на рабочие поверхности пуансона и матрицы и на наружную поверхность заготовки во время формирования рифлей фторсодержащей эмульсии смазочной на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла уменьшить силу трения и адгезионное взаимодействие между инструментом и деталью, что приводит к уменьшению усилия обработки и уменьшению схватываемости двух контактных поверхностей при трении, снижению шероховатости обработанной поверхности оболочки и уменьшению износа рабочих поверхностей пуансона и матрицы.
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения позволяют, в частности, за счет:
- выполнения формообразующих выступов пуансона трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом (25-35)°, сопряженными с цилиндрическим участком длиной (0,1-0,7) мм обеспечить высокую устойчивость процесса формирования рифлей, при значениях переднего и заднего конических участков менее 25° и длины цилиндрического участка менее 0,1 мм происходит выкрашивание формообразующих выступов пуансона, образование заусенцев на обработанной поверхности и нарушение размерной точности профиля рифлей, а при значениях углов более 35° и длины цилиндрического участка более 0,7 мм возрастает усилие формирования рифлей и сила трения, что приводит к быстрому абразивному износу формообразующих выступов пуансона, образованию гофр и наплывов на обработанной поверхности и нарушению размерной точности профиля рифлей;
- выполнения рабочей поверхности матриц трапецеидального профиля с передним и задним коническим участками с углом (5-15)°, сопряженными по радиусу (0,5-2) мм, с цилиндрическим участком длиной (2-7) мм обеспечить устойчивость процесса формообразования рифлей на внутренней поверхности заготовки в следствие плавного нарастания деформаций при перемещении заготовки с пуансоном вдоль рабочей поверхности матрицы;
- формирования на внутренней поверхности заготовок вначале рифлей правого, затем левого направления на давильно-раскатном станке расширить технологические возможности способа, кроме того процесс давильной обработки на давильно-раскатном станке характеризуется меньшим усилием и меньшей силой трения, чем на прессе, что обусловлено наличием локальных зон очагов деформации роликов в заготовке;
- формирования на внутренней поверхности заготовок рифлей правого, затем левого направления на давильно-раскатном станке деформирующими роликами на пуансоне с формообразующими выступами правого, затем левого направления получить на внутренней поверхности заготовок рифли правого, затем левого направления с высокой размерной точностью и качеством обработанной поверхности;
- формирования на внутренней поверхности заготовок рифлей правого, затем левого направления на давильно-раскатном станке деформирующими роликами трапецеидального профиля с передним и задним коническим участками с углом (10-15)°, сопряженными по радиусу (2-5) мм с цилиндрическим участком длиной (5-10) мм, обеспечить устойчивость процесса формообразования рифлей на внутренней поверхности заготовки в следствие плавного нарастания деформации при перемещении роликов по наружной поверхности заготовки вдоль рабочей поверхности пуансона;
- использования в качестве антифрикционного фторсодержащего покрытия раствора кислоты 6МФК-180 технической с массовой долей фторсодержащего вещества (2,0-2,5)% в хладоновой композиции «Х13КННХ» снизить износ рабочих поверхностей деформирующего инструмента, повысить эксплуатационный ресурс инструмента, так как при использовании концентрации фторсодержащего вещества именно в данном диапазоне на рабочей поверхности инструмента создаются условия, уменьшающие трение и теплообмен, что является значительным условием экономически эффективной работы инструмента;
- нанесения на рабочие поверхности деформирующего инструмента и на наружную поверхность заготовки фторсодержащей эмульсии смазочной, представляющей собой композицию (0,4-4)% перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 технической в индустриальном масле повысить износостойкость деформирующего инструмента, исключить разрушение контактирующих поверхностей, снизить температуру поверхностного слоя, что приводит к уменьшению трения, и позволяет увеличить экономическую эффективность работы инструмента путем повышения износостойкости, при содержании в эмульсии перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 технической менее 0,4% эффект незначительный, а при содержании более 4% не наблюдается роста экономической эффективности износостойкости инструмента, так как возрастает расход перфторполиэфиркислоты.
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое технического решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями режут трубу на мерные заготовки, выполняют механическую обработку с образованием уступа на внутренней поверхности заготовки и фосфатирование, затем устанавливают заготовку в приспособлении до упора пуансона в уступ заготовки и формируют рифли за один или несколько переходов на каждой операции давильной обработки посредством пуансона и матрицы, на рабочие поверхности которых нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, при этом в процессе формирования рифлей на рабочие поверхности пуансона и матрицы и на наружную поверхность заготовки наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен процесс формирования внутренних рифлей правого направления на трубной заготовки 1 диаметром Dо (мм) пуансоном 2 с упором в уступ Г заготовки 1 при ее совместном продвижении с пуансоном 2 в матрице 3.
α1 - передний угол конического участка профиля матрицы 3;
β1 - задний угол конического участка профиля матрицы 3;
α1 (мм) - длина цилиндрического участка профиля матрицы 3;
Rм (мм) - радиусы сопряжения переднего и заднего конических участков профиля матрицы 3 с цилиндрическим участком;
D1 (мм) - диаметр калибрующего отверстия матрицы 3;
γ - передний и задний угол конических участков профиля формообразующих выступов пуансона 2 (сечение Д-Д) фиг. 1;
b(мм) - длина цилиндрического участка профиля формообразующих выступов пуансона 2 (сечение Д-Д) фиг. 1;
Dп (мм) - диаметр пуансона 2;
А - рабочие поверхности пуансона 2;
Б - рабочие поверхности матрицы 3;
В - наружная поверхность заготовки 1;
4 - бандаж;
5 - съемник;
6 - заготовка с внутренними рифлями правого направления;
Р(т/с) - усилие пресса.
На фиг. 2 изображен процесс формирования внутренних рифлей левого направления на трубной заготовке 6 диаметром D1 (мм) пуансоном 7 с упором в уступ Г заготовки 6 при ее совместном продвижении с пуансоном 7 в матрице 8.
α1 - передний угол конического участка профиля матрицы 8;
β1 - задний угол конического участка профиля матрицы 8;
а(мм)1 - длина цилиндрического участка профиля матрицы 8;
D2 (мм) - диаметр калибрующего отверстия матрицы 8, D2(мм) < D1(мм) (фиг. 1);
Rм (мм) - радиус сопряжения переднего и заднего конических участков профиля матрицы 8 с цилиндрическим участком;
γ - передний и задний угол профиля формообразующих выступов пуансона 7 (сечение К-К) фиг. 2;
b - длина плоской вершины формообразующих выступов пуансона 7 (сечение К-К) фиг. 2;
D'п(мм) - диаметр пуансона 7, D'п(мм)<D п(мм) (фиг. 1);
Е - рабочие поверхности пуансона 7;
Ж - рабочие поверхности матрицы 8;
З - наружная поверхность заготовки 6;
9 - бандаж;
10 - съемник;
11 - заготовка с внутренними рифлями правого и левого направления;
И - внутренняя поверхность заготовки 11 (вырыв Л);
Р(т/с) - усилие пресса.
На фиг. 3 изображен процесс формирования внутренних рифлей правого направления на трубной заготовке 12 диаметром До (мм) деформирующими роликами 13 при их перемещении вдоль наружной поверхности заготовки 12 с упором пуансона 14 в уступ Г заготовки 12 в направлении к шпинделю 15 давильно-раскатного станка.
α2 - передний угол конического участка профиля роликов 13;
β2 - задний угол конического участка профиля роликов 13;
а2(мм) - длина цилиндрического участка профиля роликов 13;
Rp (мм) - радиус сопряжения переднего и заднего конических участков профиля роликов 13 с цилиндрическим участком;
γ - передний и задний угол профиля формообразующих выступов пуансона 14 (сечение П-П) фиг. 3;
b(мм) - длина цилиндрического участка профиля формообразующих выступов пуансона 14-(сечение П-П) фиг. 3;
Dп(мм) - диаметр пуансона 14; 15 шпиндель;
16 - прижим;
17 - съемник;
18 - заготовка с внутренними рифлями правого направления;
D1(мм) - наружный диаметр заготовки 18;
М - рабочие поверхности пуансона 14 (сечение П-П) фиг. 3;
Н - рабочие поверхности роликов 13;
О - наружная поверхность заготовки 12;
F(мм/мин) - осевая подача роликов 13;
n(мин-1) - скорость вращения шпинделя 15.
На фиг. 4 изображен процесс формирования рифлей левого направления на заготовке 18 деформирующими роликами 19 при их перемещении в направлении к шпинделю 21 давильно-раскатного станка с упором пуансона 20 в уступ Г заготовки 18.
α2 - передний угол конического участка профиля роликов 19;
β2 - задний угол конического участка профиля роликов 19;
а2 (мм) - длина цилиндрического участка профиля роликов 19;
Rp (мм) - радиус сопряжения переднего и заднего конических участков профиля роликов 19 с цилиндрическим участком;
D1(мм) - диаметр заготовки 18;
D2(мм) - диаметр заготовки 24 с рифлями правого и левого направления;
γ - угол профиля переднего и заднего конических участков формообразующих выступов пуансона 20 (сечение У-У) фиг. 4;
b(мм) - длина цилиндрического участка профиля формообразующих выступов пуансона 20 (сечение У-У) фиг. 4;
D' п(мм) - диаметр пуансона 20, D'п(мм)<Dп(мм)(фиг. 3);
21 - шпиндель;
22 - прижим;
23 - съемник;
24 - заготовка с внутренними рифлями правого и левого направления; Р - рабочие поверхности пуансона 20 (сечение У-У) фиг.4;
С - рабочие поверхности роликов 19; Т - наружная поверхность заготовки 18;
X - внутренняя поверхность заготовки 24 с рифлями правого и левого направления (вырыв Ф);
F(mm/mин) - осевая подача роликов 19; n(мин-1) - скорость вращения шпинделя 21.
Вышеописанный способ изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями осуществляется следующим образом.
Исходную заготовку 1 получают резкой труб на мерные заготовки на станке для резки труб.
Выполняют механическую обработку с образованием уступа Г (фиг.1) на внутренней поверхности заготовки 1 на токарном станке. Выполняют фосфатирование заготовок в ваннах. На рабочие поверхности А пуансона 2 (фиг.1)и на рабочие поверхности Б матрицы 3 нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие.
Заготовку 1 (фиг.1) устанавливают в приспособлении пресса до упора пуансона 2 в уступ Г заготовки 1.
Под действием усилия Р т/с рабочего хода пресса пуансон 2 с заготовкой 1 совместно перемещаются через калибрующее отверстие матрицы 3 диаметром D1(мм).
За один или несколько переходов рабочего хода получают заготовку 6 диаметром D1(мм) с внутренними рифлями правого направления (фиг.1).
В процессе формирования рифлей на рабочие поверхности А пуансона 2, на рабочие поверхности Б матрицы 3 и на наружную поверхность В заготовки 1 наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла.
После завершения формирования рифлей при обратном ходе пресса осуществляется удаление заготовки 6 с пуансона 2 при упоре заготовки 6 в торец съемника 5.
Затем выполняют вторую операцию формирования рифлей левого направления (фиг.2).
Заготовки 6 фосфатируют в ваннах.
На рабочие поверхности Е пуансона 7 и на рабочие поверхности Ж матрицы 8 нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие.
Заготовку 6 (фиг.2) устанавливают в приспособлении пресса до упора пуансона 7 в уступ Г заготовки 6.
Под действием усилия Р (т/с) рабочего хода пресса пуансон 7 с заготовкой 6 совместно перемещаются через калибрующее отверстие матрицы 8 диаметром D2(мм).
За один или несколько переходов рабочего хода получают заготовку 11 с внутренними рифлями правого и левого направления - поверхность И (вырыв Л) фиг.2.
В процессе формирования рифлей на рабочие поверхности Е пуансона 7 (сечение К-К) фиг.2, на рабочие поверхности Ж матрицы 8 и на наружную поверхность 3 заготовки 6 наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла.
После завершения формирования рифлей при обратном ходе пресса осуществляется удаление заготовки 11 с пуансона 7 при упоре заготовки в торец съемника 10.
Как вариант, формирование рифлей на внутренней поверхности осессиметричных оболочек на давильно-раскатном станке выполняют следующим образом.
Трубы режут на мерные заготовки на станке для резки труб.
Выполняют механическую обработку на токарном станке с образованием уступа Г на внутренней поверхности заготовки 12 (фиг.3).
Заготовки 12 фосфатируют в ваннах. На рабочие поверхности М пуансона 14 и на рабочие поверхности Н роликов 13 нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие.
Заготовку 12 устанавливают на пуансоне 14 с формообразующими выступами правого направления с упором в уступ Г и прижимом 16 фиксируют на пуансоне 14.
При осевом перемещении роликов 13 в направлении к шпинделю 15 за один или несколько переходов осуществляется формирование рифлей правого направления.
Получают заготовку 18 с диаметром D1(мм) с рифлями правого направления.
В процессе формирования рифлей на рабочие поверхности М пуансона 14, на рабочие поверхности Н роликов 13 и на наружную поверхность О заготовки 12 наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла.
После завершения формирования рифлей ролики 13 отводят в исходное положение и съемником 17 заготовка 12 удаляется с пуансона 14.
Формирование рифлей левого направления на внутренней поверхности заготовки 18 (фиг.4) на давильно-раскатном станке осуществляется следующим образом.
Заготовки 18 фосфатируют в ваннах. На рабочие поверхности Р пуансона 20 (сечение У-У) фиг.4 и на рабочие поверхности С роликов 19 нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие.
Заготовку 18 устанавливают на пуансон 20 с формообразующими выступами левого направления с упором в уступ Г.
Прижимом 22 заготовку 18 фиксируют на пуансоне 20.
При осевом перемещении роликов 19 в направлении к шпинделю 21 за один или несколько переходов осуществляется формирование рифлей левого направления.
Получают заготовку 24 диаметром D2(мм) с рифлями правого и левого направления на внутренней поверхности X (вырыв Ф) фиг.4.
В процессе формирования рифлей на рабочие поверхности Р пуансона 20, на рабочие поверхности С роликов 19 и на наружную поверхность Т заготовки 18 наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла.
После завершения формирования рифлей ролики 19 отводятся в исходное положение и съемником 23 заготовка 24 удаляется с пуансона 20.
Пример 1
Исходную заготовку получают резкой стальных труб на мерные заготовки на станке для резки труб. Выполняют механическую обработку на токарном станке с получением уступа Г на внутренней поверхности заготовок 1, 6 (фиг.1), (фиг.2).
Заготовки 1, 6 фосфатируют в ваннах.
На рабочие поверхности А, Е пуансонов 2, 7 и на рабочие поверхности Б, Ж матриц 3, 8 (фиг.1), (фиг.2) нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие раствора кислоты 6МФК-180 технической с массовой долей фторсодержащего вещества 2,3% в хладоновой композиции «Х13КННХ».
На гидравлическом прессе за две операции за один или несколько переходов на каждой операции формируют рифли правого, затем левого направления.
При формировании рифлей правого и левого направления используют пуансоны 2, 7 (фиг.1), (фиг.2) с формообразующими выступами трапецеидального профиля с передним и задним углами γ=30° конических участков, сопряженных с цилиндрическим участком длиной b=0,5 мм, а также матрицы 3, 8 (фиг.1), (фиг.2) трапецеидального профиля с передним коническим участком с углом α1=7°, с задним коническим участком с углом β1=7° и с радиусом сопряжения Rм=1 мм с цилиндрическим участком длиной а1=5 мм.
В процесс формирования рифлей на рабочие поверхности А, Е пуансонов 2, 7 и на рабочие поверхности Б, Ж матриц 3, 8, а также на наружные поверхности В, 3 заготовок 1, 6 (фиг.1), (фиг.2) наносят фторсодержащую эмульсию смазочную - композицию 2% перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 технической в индустриальном масле.
Пример 2
Исходную заготовку получают резкой стальных труб на мерные заготовки на станке для резки труб.
Выполняют механическую обработку на токарном станке с получением уступа Г на внутренней поверхности заготовок 12, 18 (фиг.3), (фиг.4).
Заготовки 12, 18 фосфатируют в ваннах.
На рабочие поверхности М, Р пуансонов 14, 20 и на рабочие поверхности Н,С роликов 13, 19 (фиг.3), (фиг.4) нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, представляющее собой раствор на основе перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 технической в хладоновой композиции «Х13КННХ» с массовой долей фторсодержащего вещества 2,3%.
На давильно-раскатном станке за две операции за один или несколько переходов на каждой операции формируют рифли правого, затем левого направления.
При формировании рифлей правого и левого направления (фиг.3), (фиг.4) используют пуансоны 14, 20 с формообразующими выступами трапецеидального профиля (пример 1), а также ролики 13, 19 (фиг.3), (фиг.4) трапецеидального профиля с передним коническим участком с углом α2=12°, с задним коническим участком с углом β2=12° и с радиусом сопряжения Rp=3 мм с цилиндрическим участком длиной а2=8 мм.
В процессе формирования рифлей на рабочие поверхности М, Р пуансонов 14, 20, на рабочие поверхности Н, С роликов 13, 19 и на наружные поверхности О, Т заготовок 12, 18 (фиг.3), (фиг.4) наносят фторсодержащую эмульсию смазочную - композицию 2% перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 технической в индустриальном масле.
Выполнение способа изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями в соответствии с изобретением обеспечивает возможность получения оболочек различных типоразмеров с высокой размерной точностью, с высоким качеством обработанной поверхности, с высоким коэффициентом использования металла, с высокой производительностью и высокой стойкостью деформирующего инструмента.
Изобретение может быть использовано при производстве различных типоразмеров стальных осесимметричных оболочек с внутренними рифлями.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями на опытных образцах оболочек, изготовленных по данному техническому предложению.
В настоящее время разработана техническая документация, проведены испытания и намечено серийное производство оболочек по предлагаемому изобретению.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ изготовления оболочек переменного сечения | 2021 |
|
RU2779127C1 |
| Способ изготовления осесимметричных деталей сложного профиля | 2019 |
|
RU2722939C1 |
| Способ изготовления стальных тонкостенных оболочек сосудов высокого давления | 2019 |
|
RU2710285C1 |
| Способ изготовления оболочек сложного профиля с внутренними рифлями | 2021 |
|
RU2777380C1 |
| Способ изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек и устройство для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек | 2019 |
|
RU2727370C1 |
| Способ изготовления тонкостенных оболочек из легированных сталей | 2019 |
|
RU2710311C1 |
| Способ изготовления тонкостенных оболочек периодического профиля из алюминиевых сплавов | 2016 |
|
RU2623203C1 |
| Способ изготовления тонкостенных осесимметричных стальных оболочек | 2015 |
|
RU2615959C1 |
| Способ изготовления стальных сложнопрофильных оболочек | 2022 |
|
RU2799823C1 |
| Способ изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек | 2021 |
|
RU2773976C1 |
Изобретение относится к способу изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями. Техническим результатом является повышение точности и качества получаемых деталей, а также повышение производительности изготовления и коэффициента использования металла. Технический результат достигается способом, который включает заготовительную и давильную обработку с формированием на внутренней поверхности заготовки спиральных рифлей встречного направления за две операции, вначале пуансоном, снабженным формообразующими выступами правого, затем левого направления, при совместном перемещении пуансона с заготовкой через матрицу с калибрующим отверстием большего, затем меньшего диаметра. При этом режут трубу на мерные заготовки, выполняют механическую обработку с образованием уступа на внутренней поверхности заготовки и фосфатирование. Затем устанавливают заготовку в приспособлении до упора пуансона в уступ заготовки и формируют рифли за один или несколько переходов на каждой операции давильной обработки посредством пуансона и матрицы. Причем формообразующие выступы пуансона выполнены трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом 25-35°, сопряженными с цилиндрическим участком длиной 0,1-0,7 мм. Рабочая поверхность матрицы выполнена трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом 5-15°, сопряженными по радиусу 0,5-2 мм с цилиндрическим участком длиной 2-7 мм. На рабочие поверхности пуансона и матрицы нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, а в процессе формирования рифлей на рабочие поверхности пуансона и матрицы и на наружную поверхность заготовки наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.
1. Способ изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями, включающий заготовительную и давильную обработку с формированием на внутренней поверхности заготовки спиральных рифлей встречного направления за две операции, вначале пуансоном, снабженным формообразующими выступами правого, затем левого направления, при совместном перемещении пуансона с заготовкой через матрицу с калибрующим отверстием большего, затем меньшего диаметра, отличающийся тем, что режут трубу на мерные заготовки, выполняют механическую обработку с образованием уступа на внутренней поверхности заготовки и фосфатирование, затем устанавливают заготовку в приспособлении до упора пуансона в уступ заготовки и формируют рифли за один или несколько переходов на каждой операции давильной обработки посредством пуансона и матрицы, при этом формообразующие выступы пуансона выполнены трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом (25÷35)°, сопряженными с цилиндрическим участком длиной (0,1÷0,7) мм, рабочая поверхность матрицы выполнена трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом (5÷15)°, сопряженными по радиусу (0,5÷2) мм с цилиндрическим участком длиной (2÷7) мм, на рабочие поверхности пуансона и матрицы нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, а в процессе формирования рифлей на рабочие поверхности пуансона и матрицы и на наружную поверхность заготовки наносят фторсодержащую эмульсию смазочную на основе перфторполиэфиркислоты и индустриального масла.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формирование на внутренней поверхности заготовок рифлей правого, затем левого направления выполняют на давильно-раскатном станке деформирующими роликами на пуансоне с формообразующими выступами правого, затем левого направления.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формирование на внутренней поверхности заготовок рифлей правого, затем левого направления выполняют на давильно-раскатном станке деформирующими роликами трапецеидального профиля с передним и задним коническими участками с углом (10÷15)°, сопряженными по радиусу (2÷5) мм с цилиндрическим участком длиной (5÷10) мм.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве антифрикционного фторсодержащего покрытия рабочих поверхностей деформирующего инструмента используют раствор кислоты 6МФК-180 технической с массовой долей фторсодержащего вещества (2,0÷2,5)% в хладоновой композиции «Х13КННХ».
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на рабочие поверхности деформирующего инструмента и на наружную поверхность заготовки наносят фторсодержащую эмульсию смазочную, представляющую собой композицию (0,4÷4)% перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 технической в индустриальном масле.
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКИ ОСКОЛОЧНОГО БОЕПРИПАСА | 2000 |
|
RU2171445C1 |
| Способ изготовления осесимметричных деталей сложного профиля | 2019 |
|
RU2722939C1 |
| Способ изготовления сетки рифлей на внутренней поверхности цилиндрической оболочки и устройство для его осуществления | 2017 |
|
RU2654410C1 |
| Способ изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек и устройство для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек | 2019 |
|
RU2727370C1 |
| DE 69402260 T2, 07.08.1997. | |||
