RU2053038C1 - Method of making spherical vessels - Google Patents
Method of making spherical vessels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053038C1 RU2053038C1 SU5048470A RU2053038C1 RU 2053038 C1 RU2053038 C1 RU 2053038C1 SU 5048470 A SU5048470 A SU 5048470A RU 2053038 C1 RU2053038 C1 RU 2053038C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welded
- diameter
- conical
- spherical
- welding
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 241000237942 Conidae Species 0.000 abstract 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к созданию сферических емкостей, применяемых при производстве летательных аппаратов, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. The invention relates to the creation of spherical containers used in the manufacture of aircraft in the chemical, petrochemical and other industries.
Известен способ изготовления сосудов сферической формы, включающий раскрой листового материала на составные элементы и изготовление цилиндрической обечайки и двух днищ эллиптической формы, которые сваривают между собой и полученному полуфабрикату придают сферическую форму гидрораздувом [1]
Однако для осуществления этого необходимы специальное прессовое оборудование и формообразующая штамповая оснастка.A known method of manufacturing vessels of a spherical shape, including the cutting of sheet material into constituent elements and the manufacture of a cylindrical shell and two elliptical bottoms, which are welded together and the resulting semi-finished product is given a spherical shape by hydraulic blowing [1]
However, to accomplish this, special press equipment and die forming tooling are required.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления сосудов сферической формы, включающий раскрой листового металла на составные элементы, сварку их между собой в икосаэдр и придание полученной сварной заготовке сферической формы гидрораздувом [2]
Однако встреча пяти сварных швов в одной точке приводит к снижению прочности материала в этих участках и появлению прожогов в заготовках, снижающих качество получаемых из них гидрораздувом сосудов сферической формы. Кроме того, данный способ не позволяет автоматизировать процесс сборки и сварки.The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing spherical vessels, comprising cutting sheet metal into components, welding them together in an icosahedron and giving the resulting welded billet a spherical shape by hydraulic blowing [2]
However, the meeting of five welds at one point leads to a decrease in the strength of the material in these areas and the appearance of burns in the workpieces, which reduce the quality of spherical-shaped vessels obtained from them by hydraulic blowing. In addition, this method does not allow to automate the assembly and welding process.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, состоит в снижении протяженности сварных швов и, как следствие, в повышении качества изделий и снижении трудоемкости их изготовления. The technical result achieved by using the present invention consists in reducing the length of the welds and, as a consequence, in improving the quality of products and reducing the complexity of their manufacture.
Это достигается тем, что в способе изготовления сосудов сферической формы, включающем раскрой листового материала на составные элементы, сварку их между собой и придание полученной сварной заготовке сферической формы гидрораздувом, при раскрое листового материала получают два плоских диска и две листовые заготовки, сгибаемые в конические обечайки, кромки которых сваривают по образующей, при этом угол при вершине конической обечайки принимают равным 60о, диаметр большего основания удвоенному диаметру меньшего и равным диаметру сосуда сферической формы, сварку составных элементов между собой производят в два этапа, на первом из которых к меньшему основанию каждой конической обечайки приваривают плоский диск, образуя коническую чашу, а на втором этапе конические чаши сваривают между собой.This is achieved by the fact that in the method of manufacturing spherical-shaped vessels, including cutting sheet material into constituent elements, welding them together and giving the resulting welded billet a spherical shape by hydraulic blowing, when cutting sheet material, two flat disks and two sheet blanks bent into conical shells are obtained whose edges are welded along a generatrix, with the apex angle of the conical shroud 60 is determined to be of a diameter twice the diameter of the larger base and smaller than the diameter of receptacle spherical shape, the welding of the constituent elements among themselves is carried out in two stages, at the first of which a flat disk is welded to the smaller base of each conical shell, forming a conical bowl, and at the second stage the conical cups are welded together.
На фиг. 1 показана полая сварная заготовка, продольное сечение и ее изометрия; на фиг. 2 геометрические параметры составных элементов заготовки для последующей сварки их и формообразования в сосуд сферической формы; на фиг. 3-5 этапы гидрораздува сварной заготовки в сферический сосуд. In FIG. 1 shows a hollow welded billet, a longitudinal section and its isometry; in FIG. 2 geometric parameters of the constituent elements of the workpiece for their subsequent welding and shaping into a spherical vessel; in FIG. 3-5 stages of hydraulic blowing of a welded billet into a spherical vessel.
Полая сварная заготовка 1 (фиг.1) для изготовления сосуда 2 сферической формы (фиг. 5) включает два диска 3 и 4 диаметром, равным радиусу сферы Rсф Dсф/2, и две обечайки 5 и 6 в виде усеченного конуса с диаметром наибольшего основания AD (фиг.1), равным диаметру сферы Dсф, и с диаметром наименьшего основания ВС, равным 0,5 Dсф. Угол при вершине конической обечайки принимает β 60о, что обеспечивает сочетание наименьших степеней деформации сварных швов и стенки сферического изделия.The hollow welded billet 1 (Fig. 1) for the manufacture of a spherical vessel 2 (Fig. 5) includes two
Для изготовления одного сосуда сферической формы диаметром Dсф или раскрое листового материала необходимо получить два плоских диска 7 диаметром d Dсф/2 и две плоские заготовки в виде полуколец 8 с наружным радиусом Rн AO' Dсф и внутренним радиусом Rвн BO' Dсф/2.For the manufacture of a single vessel of a spherical shape with a diameter of D sph or cutting a sheet of material, it is necessary to obtain two
Угол охвата α разверток для получения усеченных конусов устанавливается из известного соотношения
Rн•α πDсф или α , (1) где Rн наружный радиус развертки.The sweep angle α of the sweeps to obtain truncated cones is established from a known ratio
R n • α πD sf or α , (1) where R n is the outer radius of the sweep.
В связи с тем что при вершине усеченного конуса угол β принят равным 60о, согласно фиг.1 имеем (при ОА Dсф/2)
Rн= Dсф. Откуда α π. (2)
Для получения полой заготовки 1 листовые развертки подвергают изгибу в конические обечайки 5 и 6 и сваривают по образующей с образованием угла β при их вершине, равным 60о. После этого сварку составных элементов 3, 4, 5 и 6 заготовки производят в два этапа: на первом этапе к меньшему основанию каждой из конических обечаек 5 и 6 приваривают плоские диски 3 и 4 с образованием конических чаш, при этом к одному из дисков предварительно приваривают штуцер (не показан); а на втором этапе конические чаши сваривают между собой по наибольшему диаметру оснований в полую заготовку 1.Due to the fact that at the top of the truncated cone, the angle β is taken equal to 60 about , according to figure 1 we have (with OA D sf / 2)
R n = D sf . Whence α π. (2)
For a
Затем в полученную полую заготовку 1 (фиг.3) подают через штуцер (не показан) жидкость 9, со стороны которой при помощи насосной станции создают давление для формообразования ее сначала в промежуточную форму 10, а затем в сосуд 2 сферической формы (фиг.5). Then,
Давление жидкости q для гидрораздува полой сварной заготовки 1 в сосуд 2 сферической формы устанавливают по формуле
q , (3) где σв предел прочности материала заготовки, кгс/см2;
So исходная толщина материала, мм;
Rсф Dсф/2 радиус сосуда сферической формы, мм.The fluid pressure q for hydroflowing a hollow welded
q , (3) where σ is the tensile strength of the workpiece material, kgf / cm 2 ;
S o the initial thickness of the material, mm;
R sf D sf / 2 radius of a vessel of spherical shape, mm.
После гидрораздува полой заготовки 1 в сосуд 2 жидкость удаляют, при этом следует иметь ввиду, что гидрораздув совмещает в себе операции по контролю герметичности и прочности изделия. After hydraulic blowing of the
Для принятых значений угла β 60о при вершине усеченных конусов и диаметров оснований, равных Dсф и Dсф/2, получаем степень деформации сварного шва εe в заготовке по образующей конуса
εe= 0,044 4,4% (4) а осредненную степень деформации стенки сферического сосуда, получаемую при гидрораздуве рассматриваемой заготовки 1 в изделие, устанавливаем по формуле
εs= , (5) где Fо площадь поверхности сферы;
Fθ площадь поверхности сварной заготовки.For the accepted values of the angle β 60 о at the top of the truncated cones and the diameters of the bases equal to D sf and D sf / 2, we obtain the degree of deformation of the weld ε e in the workpiece along the cone generatrix
ε e = 0.044 4.4% (4) and the average degree of deformation of the wall of a spherical vessel obtained by hydroflowing the
ε s = (5) where F on the surface area of the sphere;
F θ surface area of the welded billet.
Принимая во внимание, что Fo π D
εs= 0,125 12,5% (8)
Предлагаемый способ изготовления сосудов сферической формы, характеризуемый малыми степенями по сварному шву (εe 0,044) и по поверхности (εS 0,125), способствует применению его при изготовлении сосудов сферической формы из малопластичных и труднодеформируемых материалов и сплавов (например, из титановых и молибденовых сплавов). При этом изготовление всего четырех разверток для составных элементов полой сварной заготовки осуществляется на универсальном оборудовании и без применения специальной формообразующей оснастки, а выполнение сварочных работ поддается автоматизации, что обеспечивает изготовление сосудов сферической формы при значительном снижении трудоемкости по сравнению с прототипом.Whereas F o π D
ε s = 0.125 12.5% (8)
The proposed method for the manufacture of spherical vessels, characterized by small degrees of weld (ε e 0,044) and on the surface (ε S 0,125), contributes to its use in the manufacture of spherical vessels from low-plastic and difficult to deform materials and alloys (for example, from titanium and molybdenum alloys ) In this case, the manufacture of only four reamers for the constituent elements of a hollow welded billet is carried out on universal equipment and without the use of special forming tools, and welding operations can be automated, which ensures the manufacture of spherical vessels with a significant reduction in labor intensity compared to the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5048470 RU2053038C1 (en) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Method of making spherical vessels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5048470 RU2053038C1 (en) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Method of making spherical vessels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2053038C1 true RU2053038C1 (en) | 1996-01-27 |
Family
ID=21607379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5048470 RU2053038C1 (en) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Method of making spherical vessels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2053038C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507047C1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Method of producing welded thin-wall conical shell with lengthwise crimps |
-
1992
- 1992-06-17 RU SU5048470 patent/RU2053038C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1706765, кл. B 21D 51/08, 1992. 2. Авторское свидетельство СССР N 1017417, кл. B 21D 51/08, 1981. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507047C1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Method of producing welded thin-wall conical shell with lengthwise crimps |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0195157A2 (en) | Method of forming box-section frame members | |
| EA018405B1 (en) | Expanding die for manufacturing metal containers and a die system | |
| JP2002523239A (en) | Method of manufacturing tubular member | |
| PL197310B1 (en) | A method of manufacturing reinforced hydrodynamically shaped tubular structural elements and a reinforced hydrodynamically shaped tubular structural element | |
| RU2053038C1 (en) | Method of making spherical vessels | |
| RU2053039C1 (en) | Method of making vessels from sheet metal | |
| US10150611B2 (en) | Vessel head and tool and method for the production thereof | |
| US4306342A (en) | Method of manufacturing a crank arm for a welded crankshaft, and a pressing equipment for carrying out the method | |
| RU2122477C1 (en) | Method for making t-piece from tubular blank | |
| EP0194827A2 (en) | Superplastic forming | |
| SU1174125A1 (en) | Method of stamping parts with inclined flange | |
| SU1375379A2 (en) | Method of producing parts with inclined flange | |
| SU1250355A1 (en) | Method of producing articles of valve semihousing type | |
| SU1034814A1 (en) | Method of producing necks | |
| RU2045363C1 (en) | Method of making shells of sheet blanks | |
| JPS6347528B2 (en) | ||
| SU1729661A1 (en) | Method of making hollow axisymmetric articles | |
| RU2684332C2 (en) | Method of manufacturing hollow products | |
| US2210437A (en) | Blank and method for making hollow wrought metal articles | |
| RU2049587C1 (en) | Ring manufacture method | |
| RU2047409C1 (en) | Method for manufacture of enclosure in superplasticity state | |
| RU2242310C2 (en) | Method for making hollow double-wall sleeves and apparatuses for performing the same | |
| RU2239512C1 (en) | Method for making sleeve with flanges | |
| RU2556846C1 (en) | Method of producing thin-wall shells | |
| RU2190493C2 (en) | Method for making thin-wall axially symmetrical vessels |