Способ изготовления цилиндрических обечаек Советский патент 1978 года по МПК B21D5/10 

I :;

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам гибки цилиндрических оболочек, например, на трехвалковых станах.

Известен способ гибки цилиндрических обо лочек на трехвалковых станках с двумя приводными валками путем пррпускания заготовки в валках l.

При этом способе упрочнение заготовки производят при помощи отдельной операции, например, путем дробеструйного или роликового наклепа, обмоткой цилиндра высокопрочной лентой или стекловолокном под натяжением.

. ,..... .

Применение существующих методов получения благоприятных остаточных напряжений в цилиндрических оболочках увеличивает стоимость изделия и уменьшает производительность.

Цель изобретения - упрочнение детали в процессе гибки путем создания на ее поверхности напряжений сжатия.

Для этого по предлагаемому способу заготовку в процессе деформирования обрабатьтвают созданием скольжения наружных слоев относительно внутренних.

Изобретение поясняется чертежом, где показана заготовка с эпюрами распредвлекия напряжений,

В процессе гибки оболочки в вальцах на ее поверхностях возникают разнородные напряжения. На внутренней поверхности А оболочки создаются .напряжения сжатия, а на внешней В - растяжения.

Как показано на эпюре С, эти напряжения при приближении к нейтральному слою М уменьшаются до О.

При снятии нагрузки, т. е. после окончания процесса вальцовки, происходит процесс разгрузки. Запасенная потенциальная энергия в оболочке стремится распрямить ее, т.е. это равносильно тому, что к оболочке прикладывают момент с противоположшлм знаком. В процессе разгрузки в оболочке на ее поверхностях возникают упругие напряжения противоположного знака тем, которые были вызваны процессом вальцовки

Напряжения разгрузки представлены эпюрой f . Алгебраическая разность эпюр напряжений С и С даст величину остаточных напряжений.Так как в процессе изготовления оболочки между кра ями заготовки создается зазор,то при сварке он убирается, для чего прикладывается дополнитель ный изгибающий момент, что приводит к возникновению дополнительных растягивающих напряжений на бнешней.: поверхности и сжимаю щих - на В1гутренней. В том случае, когда оболочка работает под внутренним давлением на ее внешней поверхности возникают напряжения растяжения, а на внутренней - сжатия. Чтобы уменьшить или компенсировать растягивающие напряжения на внешней повер ности оболочки, предварительно создают на ней остаточные напряжения сжатия. Пример осуществления предложенного способа. Первый валок соединяют с асинхронным двигателем, имеюшим скорость вращения 1500 об/мин, а второй - через редуктор от первого валка с передаточным отношением 0,9. При вальцовке оболочки диаметром 1 м из листового материала толщиной 10 мм . первому валку задают силу прижима Н а второму - 1, Н. Эти условия обеспечивают скольжение второго валка и создание растягивающих напряжений на внешней поверхности оболочки, которые после снятия нагрузки носят сжимающий характер. Формула изобретения Способ изготовления цилиндрических оболочек, например, гибкой на трехвалковом станке, включающий упруго - пластическое деформироваяие листовой заготовки, о т пичающийс ятем, что, с целью упрочнения детали в процессе гибки путем созда-Яия на ее поверхности напряжений сжатия, заготовку в процессе деформирования обрабатывают созданием скольжени.я наружных слоев относительно внутренних. Источники информации, принятык во внимание при экспертизе: 1. Мошнин Е. Н. .Гибка и правка на ротационных машинах, М;, Машиностроение, 1967., с. 86.