Способ вытяжки цилиндрических проницаемых оболочек Советский патент 1987 года по МПК B21D22/20 

Изобретение относится к обработке давлением неклассических композиционных материалов и может быть использовано для изготовления цилиндрических осесимметрич- ных оболочек, например фильтров или элементов систем проницаемого охлаждения высокоэнергетических агрегатов.

Целью изобретения является исключение механической обработки по торцу оболочки, выполненной из транстропного и ортотроп- ного материала.

Ортотропным называется материал, у которого имеется три взаимно перпендикулярных плоскости структурной симметрии.

Транстропным называется материал, у которого все оси, лежащие в одной из плосшим размером А 159,2 мм и минимальным В 152 мм цилиндрические оболочки фестонов практически не имели (отклонение размеров по высоте ±0,2 мм).

При вытяжке из круглой заготовки раз- 5 мером 155 мм оболочка имела четыре фестона высотой 5-5,5 мм. При вытяжке из круглых заготовок размером 159,2 мм происходил отрыв дна.

Была проведена вытяжка цилиндриче- 10 ских оболочек из транстропного ПСМ на основе сетки С120 , пористостью /7 24%, толщиной 2,3 мм, пуансоном с диаметром dn : 46 мм в матрицу с диаметром м 52 мм.

При вытяжке из круглой заготовки с диакостей симметрии, эквивалентны друг другу. 5 метром 85 мм, рассчитанным по формуле (1), Пористый сетчатый материал (ПСМ) -получена цилиндрическая оболочка задан20

это брикет слоев металлической ткани, спеченных между собой.

Способ осуществляют следующим образом.

Листовую заготовку, имеющую вид пластины из анизотропного пористого сетчатого материала, ограниченной в направлении, перпендикулярном толщине, криволинейной поверхностью, укладывают в вытяжной щтамп и деформируют до получения полого 25 цилиндрического изделия.

Листовую заготовку из транстропного материала выполняют с радиусом кривизны, определяемым из следующего соотнощения:

Ri d KyПo+((1)

где Ri - текущий радиус кривизны заготовки в плане;

d-диаметр оболочки; По-исходная пористость заготовки; Ку - условный коэффициент вытяжки, определяемый как отношение длины образующей оболочки к ее диаметру.

Листовую заготовку из ортотропного материала выполняют с радиусом кривизны, определяемым из следующего соотношения: ,Q

Ri 0,254 (Ку-ОЩ 1 -По)(Ку 1X1 +

+со54ф)+Яо(0,75Я „+0,275)+(1-Яо)(1-cos4(,,-l ,

ной высоты - 22 мм с отклонениями ±0,2 мм Оболочки, полученные предлагаемым способом, использовались в системе транс- пирационного охлаждения высокоэнергетического агрегата для защиты критических точек конструкции от внещних тепловых потоков. Увеличение высоты проницаемой стенки позволило поднять ресурс агрегата на 8-11%.

Формула изобретения

1. Способ вытяжки цилиндрических проницаемых оболочек из заготовки в виде пластины из анизотропного пористого сетчатого материала, ограниченной в направлении, 30 перпендикулярном толщине, криволинейной поверхностью, отличающийся тем, что, с целью исключения механической обработки по торцу оболочки, выполненной из транстропного материала, радиус кривизны поверхности, ограничивающей листовую заготовку, определяется из следующего соотношения:

35

R: no+(l-no)

где Ri

текущий радиус кривизны заготовки в плане; d - диаметр оболочки;

По - исходная пористость заготовки;

Ку - условный коэффициент вытяжки, определяемый как отнощение длины образующей оболочки к ее диаметру.

Ку - условный коэффициент вытяжки, определяемый как отнощение длины образующей оболочки к ее диаметру.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения механической обработки по торцу оболочки, выполненной из ортотропного материала, радиус кривизны поверхности ограничивающей листовую

где,,ф - угловая координата радиуса Ri.

Указанные зависимости получены эмпи- 45 рически.

С целью оценки возможности использования предлагаемых выражений была от- щтампована партия оболочек.

Выполняли вытяжку цилиндрических

оболочек из ортотропного ПСМ на основе 50 заготовку, определяется из следующего соот- сетки П60, пористостью По 35%, толщи-нощения:

ной S 3 мм, пуансоном с диаметром dn р - п ос;л. Г/л- п пчп п vH

-Шя Гм. Р° +c s4фT+пfeKa 75)

- 1 L/O.O ММ. у / iл т

пiХ(1-соз4ф}л/2/(,,-11

При вытяжке из профилированных, со-

гласно выражениям (2), заготовок с наиболь- где ф - угловая координата радиуса Ri.

ВНИИПИЗаказ 316/11Тираж 733Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

шим размером А 159,2 мм и минимальным В 152 мм цилиндрические оболочки фестонов практически не имели (отклонение размеров по высоте ±0,2 мм).

При вытяжке из круглой заготовки раз- мером 155 мм оболочка имела четыре фестона высотой 5-5,5 мм. При вытяжке из круглых заготовок размером 159,2 мм происходил отрыв дна.

Была проведена вытяжка цилиндриче- ских оболочек из транстропного ПСМ на основе сетки С120 , пористостью /7 24%, толщиной 2,3 мм, пуансоном с диаметром dn : 46 мм в матрицу с диаметром м 52 мм.

При вытяжке из круглой заготовки с диаметром 85 мм, рассчитанным по формуле (1), получена цилиндрическая оболочка заданметром 85 мм, рассчитанным по формуле (1), получена цилиндрическая оболочка задан

ной высоты - 22 мм с отклонениями ±0,2 мм Оболочки, полученные предлагаемым способом, использовались в системе транс- пирационного охлаждения высокоэнергетического агрегата для защиты критических точек конструкции от внещних тепловых потоков. Увеличение высоты проницаемой стенки позволило поднять ресурс агрегата на 8-11%.

Формула изобретения

1. Способ вытяжки цилиндрических проницаемых оболочек из заготовки в виде пластины из анизотропного пористого сетчатого материала, ограниченной в направлении, перпендикулярном толщине, криволинейной поверхностью, отличающийся тем, что, с целью исключения механической обработки по торцу оболочки, выполненной из транстропного материала, радиус кривизны поверхности, ограничивающей листовую заготовку, определяется из следующего соотношения:

R: no+(l-no)

где Ri

текущий радиус кривизны заготовки в плане; d - диаметр оболочки;

По - исходная пористость заготовки;

Ку - условный коэффициент вытяжки, определяемый как отнощение длины образующей оболочки к ее диаметру.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения механической обработки по торцу оболочки, выполненной из ортотропного материала, радиус кривизны поверхности ограничивающей листовую

заготовку, определяется из следующего соот- нощения:

Изобретение относится к обработке давлением неклассических композиционных материалов и может быть использовано для изготовления цилиндрических осесиммет- ричных оболочек, например фильтров или элементов систем проницаемого охлаждения высокоэнергетических агрегатов. Цель изобретения - исключение механической обработки по торцу оболочки, выполненной из транстропного или ортотропного материала. Листовую заготовку из пористого сетчатого материала, ограниченную криволинейной поверхностью, вытягивают в полое изделие в обычном инструментальном вытяжном штампе. При изготовлении оболочек из транстропного материала радиус кривизны nosejix- ности, ограничивающей листовую заготовку, рассчитывают по формуле: /, 4 Ку По+ +(По)л12Ку 1, где - текущий радиус кривизны заготовки в плане, d - диаметр оболочки, По - исходная пористость заготовки, - условный коэффициент вытяжки определяемый как отношение длины образующей оболочки к ее диаметру. При изготовлении оболочек из ортотропного материала радиус кривизны Ri определяется из следующего соотношения: /, 0,25с(/С;/- -0,03(1 -По)(Ку-1)(1+сов4)±По{0,75Ку+ -f 0,275)-+-(1 -ЯоХ1 -cos4f V2/Cy- Г, где ф- угловая координата радиуса /,. 1 з. п. ф-лы. (Л ю ;о М) 00 -а СП