[go: up one dir, main page]

RU2586173C1 - Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor - Google Patents

Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor Download PDF

Info

Publication number
RU2586173C1
RU2586173C1 RU2014147195/02A RU2014147195A RU2586173C1 RU 2586173 C1 RU2586173 C1 RU 2586173C1 RU 2014147195/02 A RU2014147195/02 A RU 2014147195/02A RU 2014147195 A RU2014147195 A RU 2014147195A RU 2586173 C1 RU2586173 C1 RU 2586173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
mandrel
working mandrel
working
recesses
Prior art date
Application number
RU2014147195/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Анатольевич Иванов
Виктор Анатольевич Коротков
Владимир Денисович Кухарь
Олег Николаевич Митин
Виктор Иванович Трегубов
Сергей Сергеевич Яковлев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет"
Priority to RU2014147195/02A priority Critical patent/RU2586173C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2586173C1 publication Critical patent/RU2586173C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and can be used for production of shells with array of grooves on inner surface. For formation of riffles, method uses a hollow working mandrel with a longitudinal cut and with mesh ledges on outer surface. Shell is installed in container, mandrel is introduced therein with clearance and flexible distribution with last tool rod is performed. As a result, array of recesses is formed on inner surface of shell, except section adjacent to longitudinal section of working mandrel. Expansion is performed with coefficient of expansion, which is determined from given ratio. Tool rod and mandrel are then removed from shell and shell or mandrel is turned about an axis by an angle of 90÷180°. Subsequent repeated introduction in shell cavity of mandrel provide location of its ledges in previously formed recesses of shell. Elastic mandrel is performed again, and an array of recesses on raw section surface of shell is formed.
EFFECT: as a result of riffles having different shape and dimensions are obtained.
2 cl, 5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к специальному производству оболочек с насечками на внутренней поверхности с образованием сетки рифлей. Для получения оболочек с сеткой рифлей на внутренней поверхности применяются операции обработки металлов давлением.The invention relates to the special production of shells with notches on the inner surface with the formation of a grid of corrugations. To obtain shells with a grid of corrugations on the inner surface, metal processing operations are used.

Известен, например, способ по патенту RU №2171445, F42В 12/24, опубл. 27.07.2001, в котором на внутренней поверхности оболочки выполняют насечки ромбического профиля посредством нанесения сетки рифлей, содержащий последовательные операции обработки металла оболочки давлением в холодном состоянии путем продавливания трубчатой заготовки оболочки с редуцированием последовательно через две фильеры разного диаметра, которую предварительно устанавливают на равномерно расположенных спиральных выступах центрального инструментального стержня, имеющих противное направление, причем трубную заготовку оболочки в фильеры подают без осевого перемещения относительно спиральных выступов с образованием гарантированного зазора между внутренней поверхностью оболочки и центральным инструментальным стержнем, при этом формируют рифли глубиной 0,25…0,55 толщины стенки трубчатой оболочки.Known, for example, the method according to patent RU No. 2171445, F42B 12/24, publ. 07/27/2001, in which rhombic profile cuts are made on the inner surface of the shell by applying a grid of corrugations containing successive operations of cold working the shell metal by forcing the tubular blank of the shell with reduction successively through two dies of different diameters, which are pre-installed on evenly spi protrusions of the Central tool rod having an opposite direction, and the tube blank of the shell die fed without axial movement relative to the spiral protrusions to form a guaranteed clearance between the inner surface of the sheath and the central core tool, the depth is formed riffles 0,25 ... 0,55 wall thickness of the tubular sheath.

Недостатком известного способа является возможность получения насечек только ромбической формы на трубных оболочках. Для заготовок оболочек с дном типа «Стакан» способ не используется. Производительность способа низкая, а себестоимость изготовления высокая и связана с необходимостью и трудностью свинчивания полуфабриката оболочки с центрального инструментального стержня.The disadvantage of this method is the possibility of obtaining incisions only of a rhombic shape on the pipe shells. For blanks of shells with a bottom of the type "Glass" the method is not used. The productivity of the method is low, and the manufacturing cost is high and is associated with the need and difficulty of screwing up the semi-finished shell from the central tool rod.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются способы по патентам RU №2080549 и №2080550, F42В 12/24/ опубл. 27.05.1992, по которым на внутренней поверхности оболочки формируют рифли в виде пирамид многогранной формы и размеров. Заготовку оболочки в виде стакана помещают в матрицу с конусной рабочей поверхностью, производят обжим с получением конусного участка и воздействуют пуансоном, который формирует поперечную канавку и рифли на внутренней конусной поверхности оболочки. Преимуществом известных способов является получение сетки рифлей на внутренней поверхности оболочки любой заданной формы, при этом не требуется использования трудоемкой операции свинчивания полуфабриката с пуансона.Closest to the proposed invention are the methods of patents RU No. 2080549 and No. 2080550, F42B 12/24 / publ. 05/27/1992, according to which on the inner surface of the shell riffles are formed in the form of pyramids of multifaceted shape and size. A blank of the shell in the form of a glass is placed in a matrix with a conical working surface, crimped to produce a conical section and act on a punch that forms a transverse groove and grooves on the inner conical surface of the shell. The advantage of the known methods is to obtain a grid of corrugations on the inner surface of the shell of any given shape, and it does not require the use of the laborious operation of screwing a semi-finished product from a punch.

Недостатком известных способов является повышенная трудоемкость изготовления оболочки за большое число переходов или операций, вызванная необходимостью формирования рифлей на локальном конусном участке малых габаритных размеров. С увеличением габаритных размеров оболочки как по диаметру, так и длине трудоемкость существенно возрастает из-за необходимости проведения большого числа переходов (операций) штамповки.A disadvantage of the known methods is the increased complexity of the manufacture of the shell for a large number of transitions or operations, caused by the need to form corrugations on a local conical section of small overall dimensions. With an increase in the overall dimensions of the shell both in diameter and in length, the labor input increases significantly due to the need for a large number of stamping transitions (operations).

Для изготовления сетки рифлей на внутренней поверхности оболочки обработкой металлов давлением, например, используется устройство, приведенное в патенте RU №2316403, В21С 37/20, B21J 5/12, В21K 21/06, опубл. 10.02.2008. Устройство имеет корпус, в котором соосно смонтированы неподвижные калибровочная матрица и кольцевой съемник. Пуансон выполнен со спиральными выступами и имеет возможность вращения. Для получения сетки рифлей ромбической формы необходимо использовать две калибровочные матрицы с рабочими отверстиями разного диаметра и пуансоны со спиральными выступами противоположного направления.For the manufacture of a grid of corrugations on the inner surface of the shell by metal forming, for example, the device described in patent RU No. 2316403, B21C 37/20, B21J 5/12, B21K 21/06, publ. 02/10/2008. The device has a housing in which the stationary calibration matrix and the ring puller are coaxially mounted. The punch is made with spiral protrusions and has the ability to rotate. To obtain a mesh of rhombic riffles, it is necessary to use two calibration matrices with working holes of different diameters and punches with spiral protrusions in the opposite direction.

Недостатками известного устройства являются возможность получения рифлей только ромбической формы и необходимость смены матриц и пуансонов, при этом полая заготовка должна иметь дно. Поэтому для получения трубной заготовки оболочки с донным участком необходима дополнительная операция, например, обжима, а затем удаление этого участка. После редуцирования требуется свинчивать пуансон из полуфабриката оболочки.The disadvantages of the known device are the ability to obtain riffles of only a rhombic shape and the need to change dies and punches, while the hollow billet must have a bottom. Therefore, to obtain a tubular blank of the shell with a bottom section, an additional operation is necessary, for example, crimping, and then removing this section. After reduction, it is required to screw the punch from the prefabricated shell.

Наиболее близким по конструктивным признакам является устройство по патенту RU №2171445, F42B 12/24, В21К 21/06, В21С 37/20, опубл. 27.07. 2001. Устройство содержит обойму с матрицей для редуцирования заготовки оболочки, центральный инструментальный стержень, оправку со спиральными выступами одного направления (правого или левого), толкатель и пуансон, а также вращающийся на подшипниках съемник. Недостатком устройства является возможность изготовления только сетки рифлей ромбовидной формы. При этом необходимы как минимум две операции (перехода), на которых получают спиральные канавки в одном, а затем в противоположном направлениях. Требуется смена инструмента, свинчивание заготовки оболочки с инструментального стержня, что затрудняет получать сетку рифлей в крупногабаритных длинномерных оболочках.The closest in design features is the device according to patent RU No. 2171445, F42B 12/24, B21K 21/06, B21C 37/20, publ. 07/27. 2001. The device contains a holder with a matrix for reducing the shell blank, a central tool rod, a mandrel with spiral projections of one direction (right or left), a pusher and punch, as well as a puller rotating on bearings. The disadvantage of this device is the ability to produce only a grid of rhombuses of diamond shape. At the same time, at least two operations (transitions) are necessary, in which spiral grooves are obtained in one and then in opposite directions. It requires a change of tool, screwing up the blank of the shell from the tool rod, which makes it difficult to obtain a grid of corrugations in large long shells.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение технологических возможностей получения сетки рифлей любой формы и габаритных размеров на внутренней поверхности оболочки и снижение себестоимости изготовления путем устранения перехода (операции) свинчивания.The objective of the proposed technical solution is to expand the technological capabilities of obtaining a grid of corrugations of any shape and overall dimensions on the inner surface of the shell and reduce the cost of manufacturing by eliminating the transition (operation) make-up.

Для решения поставленной задачи по предлагаемому способу формирования сетки рифлей на внутренней поверхности оболочки, включающей внедрение во внутреннюю поверхность оболочки рифленых выступов полой рабочей оправки, выполненных на ее наружной поверхности в виде сетки выступов, с формообразованием на внутренней поверхности оболочки сетки углублений, используют полую рабочую оправку, выполненную с продольным разрезом, оболочку устанавливают в контейнер, вводят в нее с зазором z упомянутую рабочую оправку и осуществляют внедрение во внутреннюю поверхность оболочки рифленых выступов рабочей оправки путем упругой раздачи последней посредством инструментального стержня диаметром Dcm c формообразованием сетки углублений глубиной h на внутренней поверхности оболочки за исключением участка, прилегающего к продольному разрезу рабочей оправки, при этом раздачу осуществляют с коэффициентом раздачи Краз, который определяют из следующего выражения:To solve the problem of the proposed method for the formation of a grid of corrugations on the inner surface of the shell, including the introduction into the inner surface of the shell of corrugated protrusions of a hollow working mandrel, made on its outer surface in the form of a grid of protrusions, with the formation of a hollow working mandrel on the inner surface of the shell made with a longitudinal section, the shell is installed in the container, the said working mandrel is introduced into it with a gap z, and they are introduced into morning surface shell grooved protrusions working mandrel by elastic dispensing latter through the tool shaft diameter D cm c shaping grid dimples depth h at the inner surface of the shell except the area adjacent to the longitudinal section of the working mandrel, the distribution is carried out by distributing the time, which is determined coefficient from the following expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

после чего инструментальный стержень и рабочую оправку извлекают из полости оболочки, осуществляют поворот вокруг оси на угол 90°÷180° оболочки или рабочей оправки с обеспечением при последующем повторном введении в полость оболочки рабочей оправки расположения ее выступов в ранее сформированных углублениях оболочки и производят упругую раздачу рабочей оправки инструментальным стержнем с формированием сетки углублений на упомянутом выше необработанном участке внутренней поверхности оболочки.after which the tool rod and the working mandrel are removed from the cavity of the shell, rotate around the axis at an angle of 90 ° ÷ 180 ° of the shell or working mandrel with the subsequent re-introduction into the cavity of the working mandrel of the location of its protrusions in the previously formed recesses of the shell and produce elastic distribution the working mandrel with a tool rod with the formation of a grid of recesses on the aforementioned untreated portion of the inner surface of the shell.

Устройство для формирования сетки рифлей на внутренней поверхности оболочки, содержащее полую рабочую оправку с рифлеными выступами на наружной поверхности, образующими сетку выступов, предназначенных для формообразования на внутренней поверхности оболочки сетки углублений, съемник, при чем оно снабжено контейнером с размещенным в нем выталкивателем с полостью, расположенным в упомянутой полости и закрепленным на винте основанием для базирования рабочей оправки в контейнере с зазором относительно оболочки, инструментальным стержнем, внутри которого установлен упомянутый винт с возможностью осевого перемещения на величину, равную длине оболочки, при этом полая рабочая оправка выполнена с продольным разрезом и с толщиной стенки, равной 1÷3 толщинам стенки оболочки, а инструментальный стержень выполнен с рабочей частью, имеющей диаметр Dcm=donp+2(h+z), где donp - внутренний диаметр рабочей оправки, h - глубина углублений оболочки, z - величина зазора между оболочкой и рабочей оправкой, и с заходным коническим участком, имеющим угол конусности 15°÷30° и диаметр меньшего основания, равный 0,9 donp.A device for forming a network of corrugations on the inner surface of the shell, containing a hollow working mandrel with corrugated protrusions on the outer surface, forming a grid of protrusions intended for shaping on the inner surface of the shell of the mesh of recesses, a puller, wherein it is equipped with a container with a pusher with a cavity placed therein, located in the cavity and fixed on the screw base for basing the working mandrel in the container with a gap relative to the shell, the tool rod m, inside which the said screw is installed with the possibility of axial movement by an amount equal to the length of the shell, while the hollow working mandrel is made with a longitudinal section and with a wall thickness equal to 1 ÷ 3 wall thicknesses of the shell, and the tool rod is made with a working part having a diameter D cm = d onp +2 (h + z), where d onp is the inner diameter of the working mandrel, h is the depth of the recesses of the shell, z is the gap between the shell and the working mandrel, and with a lead-in conical section having a taper angle of 15 ° ÷ 30 ° and diameter of the smaller base Equal to 0,9 d onp.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления иллюстрируется фигурами 1, 2, 3, 4, 5.The proposed method and device for its implementation is illustrated by figures 1, 2, 3, 4, 5.

На фиг. 1 показана схема устройства с трубной заготовкой перед началом изготовления сетки рифлей.In FIG. 1 shows a diagram of a device with a pipe billet before starting to manufacture a mesh of corrugations.

На фиг. 2 проекция рабочей оправки перед ее упругой раздачей.In FIG. 2 projection of the working mandrel before its elastic distribution.

На фиг. 3 схема устройства на этапе изготовления сетки рифлей на внутренней поверхности оболочки.In FIG. 3 is a diagram of the device at the stage of manufacturing a mesh of corrugations on the inner surface of the shell.

На фиг. 4 проекция рабочей оправки после ее упругой раздачи.In FIG. 4 projection of the working mandrel after its elastic distribution.

На фиг. 5 схема устройства на этапе извлечения инструментального блока и готовой оболочки из устройства.In FIG. 5 is a diagram of the device at the stage of extraction of the tool block and the finished shell from the device.

Способ осуществляется следующим образом. В контейнер 1 устройства (фиг. 1), закрепленном на прессе, устанавливается полая заготовка оболочки 6 и внутрь заготовки оболочки 6 вводится рабочая оправка 4, имеющая сетку рифленых выступов на наружной поверхности. Рабочая оправка 4 базируется на основании 3 и связана с инструментальным стержнем 8 винтом 5. Рабочая оправка 4 фиксируется относительно заготовки оболочки 6 при контакте основания 3 с полостью выталкивателя 2. Проекция рабочей оправки 4 перед началом операции приведена на фиг. 2. При дальнейшем перемещении инструментального стержня 8 его заходный конусный участок контактирует с внутренней поверхностью рабочей оправки 4, которая выполнена в виде разрезанной вдоль образующей втулки. Рабочий диаметр Dcm инструментального стержня 8 больше, чем внутренний диаметр donp рабочей оправки 4 на величину, соответствующую коэффициенту раздачи

Figure 00000002
. Коэффициент раздачи назначается в зависимости от глубины рифлей, которые необходимо получить на внутренней поверхности оболочки. В процессе ввода инструментального стержня 8 в рабочую оправку 4 происходит ее упругое деформирование не сразу по всей длине, а постепенно в зависимости от хода инструментального стержня 8. Проекция рабочей оправки 4 после упругой раздачи показана на фиг. 3. Полная раздача рабочей оправки 4 и формирование сетки рифлей внутри заготовки оболочки 6 происходит в конце рабочего хода инструментального стержня (фиг. 4). При обратном ходе инструментального стержня 8 заготовка оболочки 6 опирается в съемник 7, и инструментальный стержень 8 выходит из рабочей оправки 4. При этом рабочая оправка 4 упруго восстанавливает начальные размеры и выходит из контакта с внутренней поверхностью заготовки оболочки 6 вместе с инструментальным стержнем 8 (фиг. 5). В результате проведенной операции получается сетка рифлей на внутренней поверхности заданной формы и размеров, за исключением небольшого участка, прилегающего к месту продольного разреза рабочей оправки 4. Для получения сетки рифлей на этом участке заготовку оболочки 6, или рабочую оправку 4, поворачивают вокруг оси на угол 90°÷180° с обеспечением при последующем повторном введении в полость оболочки рабочей оправки и вновь производят операцию нанесения рифлей на этом участке. Далее съемник 7 отводят и с помощью выталкивателя 2 готовую оболочку 6 удаляют из устройства (фиг. 5).The method is as follows. In the container 1 of the device (Fig. 1), mounted on the press, a hollow blank of the shell 6 is installed and a work mandrel 4 is introduced inside the blank of the shell 6, which has a grid of grooved protrusions on the outer surface. The working mandrel 4 is based on the base 3 and connected to the tool rod 8 by a screw 5. The working mandrel 4 is fixed relative to the blank of the sheath 6 when the base 3 contacts the cavity of the ejector 2. The projection of the working mandrel 4 before starting the operation is shown in FIG. 2. With further movement of the tool rod 8, its inlet conical section is in contact with the inner surface of the working mandrel 4, which is made in the form of a cut along the generatrix of the sleeve. The working diameter D cm of the tool rod 8 is larger than the inner diameter d onp of the working mandrel 4 by an amount corresponding to the coefficient of distribution
Figure 00000002
. The coefficient of distribution is assigned depending on the depth of the grooves, which must be obtained on the inner surface of the shell. During the insertion of the tool rod 8 into the working mandrel 4, its elastic deformation occurs not immediately along the entire length, but gradually depending on the stroke of the tool rod 8. The projection of the working mandrel 4 after elastic distribution is shown in FIG. 3. The full distribution of the working mandrel 4 and the formation of the mesh of the grooves inside the blank of the shell 6 occurs at the end of the working stroke of the tool rod (Fig. 4). During the reverse stroke of the tool rod 8, the blank of the shell 6 rests on the puller 7, and the tool rod 8 leaves the working mandrel 4. In this case, the working mandrel 4 resiliently restores its initial dimensions and comes out of contact with the inner surface of the blank of the shell 6 together with the tool rod 8 (Fig. . 5). As a result of the operation, a grid of corrugations is obtained on the inner surface of a given shape and size, with the exception of a small section adjacent to the longitudinal section of the working mandrel 4. To obtain a grid of corrugations in this section, the blank of shell 6, or working mandrel 4, is rotated around an axis by an angle 90 ° ÷ 180 ° with the provision of subsequent re-introduction into the cavity of the shell of the working mandrel and again perform the operation of applying corrugations in this area. Next, the puller 7 is withdrawn and using the ejector 2 the finished shell 6 is removed from the device (Fig. 5).

Предлагаемый способ позволяет получать сетку рифлей любой формы и глубины без операции свинчивания как в трубных заготовках оболочки, так и заготовках оболочки типа «Стакан».The proposed method allows to obtain a grid of corrugations of any shape and depth without a screwing operation both in the pipe blanks of the shell and blanks of the shell type "Glass".

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

В оболочке с толщиной стенки 2 мм и диаметром 78 мм на длине 700 мм необходимо на внутренней поверхности нанести сетку, например, квадратных по форме рифлей глубиной h=0,6±0,1 мм и со сторонами, кратными длине окружности, соответствующей диаметру внутренней поверхности. Внутренний диаметр готовой оболочки равен 74 мм, длина окружности 232,4 мм. Размер стороны квадратного рифля в рассматриваемом примере равен 11,6 мм или 5,8 мм. Из условия эксплуатации изделия выбирается квадратная сетка рифлей со сторонами 5,8 мм и заданной глубиной. Сетка рифлей, например, сориентирована сторонами квадрата по осевому и поперечному направлению заготовки оболочки. Для получения сетки рифлей на внутренней поверхности трубной заготовки оболочки применяется рабочая оправка с сеткой рифленых выступов, форма поверхности которых в поперечном сечении выполнена с углом при вершине 60° высотой 1 мм. Наружный диаметр оправки по вершинам выступов выполнен равным 74-0,2 мм. Такой диаметр обеспечивает свободное вхождение оправки в трубную заготовку с односторонним зазором z=0,1мм. Рифленые выступы выполнены высотой 1 мм для того, чтобы при формообразовании сетки рифленых углублений был обеспечен зазор между поверхностью заготовки оболочки 6 и рабочей оправки 4. В процессе формообразования рифлей происходит незначительное увеличение длины трубной заготовки, поэтому рабочая оправка 4 была изготовлена длиной 770 мм, толщиной стенки 6 мм и внутренним диаметром 62 мм. Рабочая оправка 4 разрезана вдоль образующей. Такая конструкция рабочей оправки 4 обеспечивает использование упругих свойств материала, как пружины, работающей на изгиб. Для раздачи рабочей оправки 4 был изготовлен инструментальный стержень 8, рабочий диаметр которого больше внутреннего диаметра оправки на 1,4 мм, т.е. Dcm=62 мм+2(0,6+0,1)=63,4 мм, где h - глубина рифля в заготовке оболочки, z - односторонний зазор между наружным диаметром оправки и внутренним диаметром заготовки. После установки заготовки длиной 700 мм, наружным диаметром 78 мм и толщиной стенки 2 мм в контейнер устройства включается пресс, и инструментальный блок с оправкой вводится в полость заготовки. При этом основание 3 входит в полость выталкивателя 2, и оправка фиксируется в контейнере 1 относительно заготовки оболочки 6. Инструментальный стержень 8 конусной заходной частью вводится в рабочую оправку 4 и упруго раздает ее постепенно по мере вхождения. В результате раздачи рабочей оправки 4, выступающие рельефные выступы внедряются во внутреннюю поверхность заготовки оболочки 6, создавая требуемую по размерам и форме сетку рифлей. В конце рабочего хода инструментального стержня 8 рифли образовываются на всей внутренней поверхности заготовки оболочки 6, за исключением небольшого участка по линии разреза рабочей оправки 4. При обратном ходе ползуна пресса заготовка оболочки 6 опирается в съемник 7, инструментальный стержень 8 выходит из соприкосновения с рабочей оправкой 4, которая упруго сжимается до начальных размеров. Инструментальный стержень 8 и рабочая оправка 4 полностью выходят из нижней части устройства. После поворота рабочей оправки 4 или заготовки оболочки 6 вокруг оси на 90°÷180° и совмещения выступов оправки 4 с впадинами рифов на внутренней поверхности оболочки 6, вновь включается пресс, и инструментальный стержень 8 с рабочей оправкой 4 вводится в полость заготовки оболочки 6, осуществляется упругая раздача рабочей оправки 4 и образование сетки рифлей на необработанном участке. После этого инструментальный стержень 8 и рабочую оправку 4 извлекают из устройства, отводят съемник 7, включают выталкивающее устройство 2, и из контейнера 1 извлекают готовую оболочку 6.In a shell with a wall thickness of 2 mm and a diameter of 78 mm over a length of 700 mm, it is necessary to apply a grid on the inner surface, for example, square-shaped corrugations with a depth of h = 0.6 ± 0.1 mm and with sides that are multiples of the circumference corresponding to the inner diameter surface. The inner diameter of the finished shell is 74 mm, the circumference is 232.4 mm. The size of the side of the square flute in this example is 11.6 mm or 5.8 mm. From the operating conditions of the product, a square grid of riffles with sides of 5.8 mm and a given depth is selected. The grid of corrugations, for example, is oriented by the sides of the square along the axial and transverse direction of the shell blank. To obtain a grid of corrugations on the inner surface of the tube billet shell, a working mandrel with a grid of corrugated protrusions is used, the surface shape of which in cross section is made with an angle of 60 ° at a vertex height of 1 mm. The outer diameter of the mandrel on the tops of the protrusions is made equal to 74 -0.2 mm This diameter ensures the free entry of the mandrel into the pipe billet with a one-sided gap z = 0.1 mm. The corrugated protrusions are made 1 mm high so that when forming the grid of corrugated recesses, a gap between the surface of the blank of the sheath 6 and the working mandrel 4 is provided. During the shaping of the corrugations, a slight increase in the length of the tubular blank occurs, therefore, the working mandrel 4 was made with a length of 770 mm, thickness walls of 6 mm and an inner diameter of 62 mm. The working mandrel 4 is cut along the generatrix. This design of the working mandrel 4 provides the use of the elastic properties of the material, such as a spring working on bending. To distribute the working mandrel 4, a tool bar 8 was made, the working diameter of which is 1.4 mm greater than the inner diameter of the mandrel, i.e. D cm = 62 mm +2 (0.6 + 0.1) = 63.4 mm , where h is the depth of the groove in the shell blank, z is the one-sided gap between the outer diameter of the mandrel and the inner diameter of the blank. After installing the workpiece with a length of 700 mm, an outer diameter of 78 mm and a wall thickness of 2 mm, a press is turned on in the device container, and the tool unit with the mandrel is inserted into the cavity of the workpiece. In this case, the base 3 enters the cavity of the ejector 2, and the mandrel is fixed in the container 1 relative to the blank of the sheath 6. The tool rod 8 is tapered into the working mandrel 4 and resiliently distributes it gradually as it enters. As a result of the distribution of the working mandrel 4, protruding embossed protrusions are embedded in the inner surface of the shell blank 6, creating a mesh of corrugations required in size and shape. At the end of the working stroke of the tool rod 8, the grooves are formed on the entire inner surface of the blank of the sheath 6, with the exception of a small area along the cut line of the working mandrel 4. During the reverse stroke of the press slide, the blank of the sheath 6 rests on the puller 7, the tool rod 8 comes out of contact with the working mandrel 4, which is elastically compressed to its initial dimensions. The tool rod 8 and the working mandrel 4 completely exit from the bottom of the device. After turning the working mandrel 4 or the blank of the shell 6 around the axis by 90 ° ÷ 180 ° and combining the protrusions of the mandrel 4 with the recesses of the reefs on the inner surface of the shell 6, the press is turned on again, and the tool bar 8 with the working mandrel 4 is inserted into the cavity of the blank of the shell 6, elastic distribution of the working mandrel 4 and the formation of a grid of corrugations in the untreated area are carried out. After that, the tool rod 8 and the working mandrel 4 are removed from the device, the puller 7 is withdrawn, the ejector device 2 is turned on, and the finished shell 6 is removed from the container 1.

Для осуществления предлагаемого способа используется устройство (фиг. 1), которое позволяет получать сетку рифлей любой формы и размеров без проведения операций свинчивания инструментального стержня с заготовки оболочки (или наоборот).To implement the proposed method, a device is used (Fig. 1), which allows you to get a grid of corrugations of any shape and size without performing screwing operations on the tool rod from the shell blank (or vice versa).

Устройство состоит из контейнера 1, в котором помещен выталкиватель 2, имеющий глухую полость, которая необходима для базирования основания 3 инструментального стержня 8. Инструментальный стержень 8 связан с рабочей оправкой 4, имеющей сквозное отверстие, хвостовиком 9, внутри рабочей оправки 4 размещается винт 5, основание 3. В контейнере 1 установлен раздвижной съемник 7.The device consists of a container 1, in which a pusher 2 having a blind cavity is placed, which is necessary for basing the base 3 of the tool rod 8. The tool rod 8 is connected to the working mandrel 4 having a through hole with a shank 9, a screw 5 is placed inside the working mandrel 4, base 3. In the container 1 is installed a sliding puller 7.

Устройство работает следующим образом. Полую заготовку оболочки 6 помещают в контейнер 1, включают пресс, и инструментальный стержень 8 с рабочей оправкой 4 свободно входят в полость заготовки оболочки 6. При этом основание 3 базируется в полости выталкивателя 2. В свою очередь, расположенная на основании 3 рабочая оправка 4 ориентируется в полости заготовки с зазором z. Далее инструментальный стержень 8 входит в соприкосновение с рабочей оправкой 4 конусной заходной частью и производит упругую раздачу рабочей оправки 4 (фиг. 2). Раздача осуществляется постепенно по высоте рабочей оправки в процессе внедрения инструментального стержня 8. При раздаче осуществляется внедрение рифленых выступов в поверхность заготовки оболочки 6, поэтому силовая нагрузка возрастает плавно. Наличие зазора между поверхностями заготовки оболочки 6 и рабочей оправки 4 обеспечивается требуемым коэффициентом раздачи и размерами рельефных выступов. Высота рельефных выступов выполняется на 30÷50% больше глубины внедрения их в поверхность заготовки. В процессе образования сетки рифлей происходит увеличение длины заготовки, поэтому с учетом этого обстоятельства длина оправки выполнена на 10÷15% больше длины исходной заготовки оболочки 6. При обратном ходе полая заготовка оболочки 6 упирается в съемник 7, и инструментальный стержень 8 выходит из полости рабочей оправки 4. Рабочая оправка 4, упруго деформируясь, принимает первоначальную форму и размеры, инструментальный стержень 8 с рабочей оправкой 4 выходят из полости заготовки оболочки 6 и контейнера 1. После этого перехода на внутренней поверхности заготовки оболочки остается небольшой участок, где из-за наличия продольной щели рабочей оправки 4 рифли не формировались. Для формирования рифлей на этом участке заготовки оболочки 6 рабочая оправка 4, или заготовка оболочки 6 поворачиваются вокруг оси на 90°÷180° таким образом, чтобы произошло совмещение вершин выступов рабочей оправки 4 с впадинами сетки рифлей на внутренней поверхности заготовки оболочки 6. После этого включается пресс, и процесс штамповки повторяется. Готовая оболочка удаляется из устройства после отвода съемника 7 и срабатывания выталкивающего устройства 2 (фиг. 3).The device operates as follows. The hollow blank of the shell 6 is placed in the container 1, the press is turned on, and the tool rod 8 with the working mandrel 4 freely enter the cavity of the blank of the shell 6. In this case, the base 3 is based in the cavity of the ejector 2. In turn, the working mandrel 4 located on the base 3 is oriented in the cavity of the workpiece with a gap z. Next, the tool rod 8 is in contact with the working mandrel 4 conical inlet and produces an elastic distribution of the working mandrel 4 (Fig. 2). Distribution is carried out gradually along the height of the working mandrel in the process of introducing the tool rod 8. When distributing, corrugated protrusions are introduced into the surface of the shell blank 6, so the power load increases smoothly. The presence of a gap between the surfaces of the billet shell 6 and the working mandrel 4 is provided by the required coefficient of distribution and the size of the relief projections. The height of the relief protrusions is 30 ÷ 50% greater than the depth of their introduction into the surface of the workpiece. In the process of forming a network of corrugations, an increase in the length of the workpiece occurs, therefore, taking into account this circumstance, the length of the mandrel is 10–15% longer than the length of the original workpiece of the sheath 6. During the reverse stroke, the hollow workpiece of the sheath 6 abuts the puller 7, and the tool rod 8 leaves the working cavity mandrels 4. The working mandrel 4, elastically deforming, takes its original shape and dimensions, the tool rod 8 with the working mandrel 4 exit the cavity of the blank of the shell 6 and container 1. After this transition to the inner On the surface of the shell blank, there remains a small area where, due to the presence of a longitudinal slit of the working mandrel, 4 riffles were not formed. To form corrugations on this section of the shell blank 6, the work mandrel 4, or the shell blank 6 is rotated around the axis by 90 ° ÷ 180 ° so that the peaks of the protrusions of the work mandrel 4 coincide with the hollows of the grid of corrugations on the inner surface of the shell blank 6. After that the press is turned on and the stamping process is repeated. The finished shell is removed from the device after the removal of the puller 7 and the operation of the ejector device 2 (Fig. 3).

Claims (2)

1. Способ формирования сетки рифлей на внутренней поверхности оболочки, включающий внедрение во внутреннюю поверхность оболочки рифленых выступов полой рабочей оправки, выполненных на ее наружной поверхности в виде сетки выступов, с формообразованием на внутренней поверхности оболочки сетки углублений, отличающийся тем, что используют полую рабочую оправку, выполненную с продольным разрезом, оболочку устанавливают в контейнер, вводят в нее с зазором z упомянутую рабочую оправку и осуществляют внедрение во внутреннюю поверхность оболочки рифленых выступов рабочей оправки путем упругой раздачи последней посредством инструментального стержня диаметром Dcm с формообразованием сетки углублений глубиной h на внутренней поверхности оболочки за исключением участка, прилегающего к продольному разрезу рабочей оправки, при этом раздачу осуществляют с коэффициентом раздачи Краз, который определяют из следующего выражения:
Figure 00000003

после чего инструментальный стержень и рабочую оправку извлекают из полости оболочки, осуществляют поворот вокруг оси на угол 90°÷180° оболочки или рабочей оправки с обеспечением при последующем повторном введении в полость оболочки рабочей оправки расположения ее выступов в ранее сформированных углублениях оболочки и производят упругую раздачу рабочей оправки инструментальным стержнем с формированием сетки углублений на упомянутом необработанном участке внутренней поверхности оболочки.
1. The method of forming a mesh of corrugations on the inner surface of the shell, comprising introducing into the inner surface of the shell corrugated protrusions of a hollow working mandrel, made on its outer surface in the form of a grid of protrusions, with shaping on the inner surface of the shell of a mesh of recesses, characterized in that they use a hollow working mandrel made with a longitudinal section, the shell is installed in the container, the said working mandrel is inserted into it with a gap z and the shell is introduced into the inner surface the tabs of the corrugated protrusions of the working mandrel by elastic distribution of the latter by means of a tool rod with a diameter of D cm with the formation of a grid of recesses of depth h on the inner surface of the shell except for the section adjacent to the longitudinal section of the working mandrel, the distribution is carried out with a distribution coefficient K times , which is determined from the following expressions:
Figure 00000003

after which the tool rod and the working mandrel are removed from the cavity of the shell, rotate around the axis at an angle of 90 ° ÷ 180 ° of the shell or working mandrel with the subsequent re-introduction into the cavity of the working mandrel of the location of its protrusions in the previously formed recesses of the shell and produce elastic distribution working mandrel with a tool rod with the formation of a grid of recesses on said untreated portion of the inner surface of the shell.
2. Устройство для формирования сетки рифлей на внутренней поверхности оболочки, содержащее полую рабочую оправку с рифлеными выступами на наружной поверхности, образующими сетку выступов, предназначенных для формообразования на внутренней поверхности оболочки сетки углублений, съемник, отличающееся тем, что оно снабжено контейнером с размещенным в нем выталкивателем с полостью, расположенным в упомянутой полости и закрепленным на винте основанием для базирования рабочей оправки в контейнере с зазором относительно оболочки, инструментальным стержнем, внутри которого установлен упомянутый винт с возможностью осевого перемещения на величину, равную длине оболочки, при этом полая рабочая оправка выполнена с продольным разрезом и с толщиной стенки, равной 1÷3 толщинам стенки оболочки, а инструментальный стержень выполнен с рабочей частью, имеющей диаметр Dcm=donp+2(h+z), где donp - внутренний диаметр рабочей оправки, h - глубина углублений оболочки, z - величина зазора между оболочкой и рабочей оправкой, и с заходным коническим участком, имеющим угол конусности 15°÷30° и диаметр меньшего основания, равный 0,9 donp. 2. Device for forming a mesh of corrugations on the inner surface of the shell, containing a hollow working mandrel with corrugated protrusions on the outer surface, forming a grid of protrusions intended for shaping on the inner surface of the shell of the mesh of recesses, a puller, characterized in that it is provided with a container with it placed an ejector with a cavity located in the cavity and fixed on the screw with a base for basing the working mandrel in the container with a gap relative to the shell, tool a tal rod, inside which the said screw is installed with the possibility of axial movement by an amount equal to the length of the shell, while the hollow working mandrel is made with a longitudinal section and with a wall thickness equal to 1 ÷ 3 wall thicknesses of the shell, and the tool rod is made with a working part having diameter D cm = d onp +2 (h + z), where d onp is the inner diameter of the working mandrel, h is the depth of the recesses of the shell, z is the gap between the shell and the working mandrel, and with a lead-in conical section having a taper angle of 15 ° ÷ 30 ° and diameter me shego base equal to 0,9 d onp.
RU2014147195/02A 2014-11-24 2014-11-24 Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor RU2586173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147195/02A RU2586173C1 (en) 2014-11-24 2014-11-24 Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147195/02A RU2586173C1 (en) 2014-11-24 2014-11-24 Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2586173C1 true RU2586173C1 (en) 2016-06-10

Family

ID=56115296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147195/02A RU2586173C1 (en) 2014-11-24 2014-11-24 Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2586173C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2654410C1 (en) * 2017-05-16 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of making grid of grooves on inner surface of cylindrical shell and device for its implementation
RU2655555C1 (en) * 2017-05-16 2018-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of diamond-shaped riffle forming on outer surface of cylindrical shell
RU2715512C1 (en) * 2019-07-19 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Device for production of rhomboid retaining flights on outer surface of shell
RU2715511C1 (en) * 2019-07-19 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method for production of rhomboid retaining flight on outer surface of shell
RU2762688C1 (en) * 2020-12-08 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Apparatus for producing corrugations on the outer surface of a cylindrical shell
RU2787911C1 (en) * 2022-04-27 2023-01-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method for manufacturing a grid of corrugations on the inner surface of a cylindrical shell

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1240496A1 (en) * 1985-01-29 1986-06-30 Липецкий политехнический институт Method of forming thread
US5337673A (en) * 1993-12-17 1994-08-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Controlled fragmentation warhead case
RU2080549C1 (en) * 1995-05-18 1997-05-27 Филиал Государственного научно-производственного предприятия "Прибор" Fragmentation ammunition body
RU2171445C1 (en) * 2000-10-23 2001-07-27 Серегин Николай Алексеевич Method for manufacture of enelope of fragmentation ammunition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1240496A1 (en) * 1985-01-29 1986-06-30 Липецкий политехнический институт Method of forming thread
US5337673A (en) * 1993-12-17 1994-08-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Controlled fragmentation warhead case
RU2080549C1 (en) * 1995-05-18 1997-05-27 Филиал Государственного научно-производственного предприятия "Прибор" Fragmentation ammunition body
RU2171445C1 (en) * 2000-10-23 2001-07-27 Серегин Николай Алексеевич Method for manufacture of enelope of fragmentation ammunition

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2654410C1 (en) * 2017-05-16 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of making grid of grooves on inner surface of cylindrical shell and device for its implementation
RU2655555C1 (en) * 2017-05-16 2018-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of diamond-shaped riffle forming on outer surface of cylindrical shell
RU2715512C1 (en) * 2019-07-19 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Device for production of rhomboid retaining flights on outer surface of shell
RU2715511C1 (en) * 2019-07-19 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method for production of rhomboid retaining flight on outer surface of shell
RU2762688C1 (en) * 2020-12-08 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Apparatus for producing corrugations on the outer surface of a cylindrical shell
RU2787911C1 (en) * 2022-04-27 2023-01-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method for manufacturing a grid of corrugations on the inner surface of a cylindrical shell
RU2796090C1 (en) * 2022-08-22 2023-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Device for producing corrugations on the inner surface of a cylindrical shell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2586173C1 (en) Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor
RU2750069C2 (en) Elongated cartridge shell
RU2468884C2 (en) Method of making rings
CN103084534A (en) Manufacturing method of cone-cylinder shaped forged piece of nuclear power evaporator transition cone
RU2591904C2 (en) Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor
RU2655555C1 (en) Method of diamond-shaped riffle forming on outer surface of cylindrical shell
US3054177A (en) Method of making valve lifter bodies or the like
CN111036697A (en) Production method of Z-shaped special-shaped steel wire
RU2316403C2 (en) Method for forming multi-start helical riffles
RU2654410C1 (en) Method of making grid of grooves on inner surface of cylindrical shell and device for its implementation
RU48287U1 (en) STAMP FOR MANUFACTURE OF HOLLOW DETAILS
RU2668355C1 (en) Method of manufacture of profile pipes of blanks with decorative elements and device for its implementation
US3413945A (en) Process for manufacturing points for ball-point pens
CN106475505A (en) A kind of one-shot forming technique of the outer round belt groove product of employing Huff die cold-heading
CN102513780A (en) Forging process of large forged ring
JP2003290849A (en) Cold diameter reduction press forming method for metallic pipe and metallic pipe formed thereby
RU2584195C1 (en) Method of making cylindrical components with conical part
US3079682A (en) Method of manufacture of annular metal articles
RU2612052C1 (en) Method to manufacture grid of riffles on inner surface of shell and device for its realization
RU2753073C1 (en) Method for producing riffles on outer surface of shell
RU2457056C1 (en) Method of trimming long heat exchange tube ends
RU2758351C1 (en) Method for manufacturing grid of riffles on inner surface of cylindrical shell
RU2787911C1 (en) Method for manufacturing a grid of corrugations on the inner surface of a cylindrical shell
RU2619541C2 (en) Blanking with side extrusion
RU2789639C1 (en) Device for obtaining a grid of rifles on the inner surface of the shell

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161125