RU2727370C1 - Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells - Google Patents
Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2727370C1 RU2727370C1 RU2019145516A RU2019145516A RU2727370C1 RU 2727370 C1 RU2727370 C1 RU 2727370C1 RU 2019145516 A RU2019145516 A RU 2019145516A RU 2019145516 A RU2019145516 A RU 2019145516A RU 2727370 C1 RU2727370 C1 RU 2727370C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- mandrel
- fluorine
- bearings
- working surfaces
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 17
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 claims description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 13
- 208000012886 Vertigo Diseases 0.000 abstract 3
- 238000009987 spinning Methods 0.000 abstract 3
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000005068 cooling lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
- B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способу изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек и устройству для его осуществления.The invention relates to the field of metal forming by pressure, and in particular to a method of manufacturing axisymmetric thin-walled shells and a device for its implementation.
Данные оболочки являются корпусными деталями сосудов, работающих под давлением, например, газовых баллонов, огнетушителей, лейнеров, ресиверов и т.п.изделий.These shells are hull parts of pressure vessels, for example, gas cylinders, fire extinguishers, liners, receivers, etc.
Основными требованиями, предъявляемыми к оболочкам являются: конструктивная прочность, размерная точность и качество обрабатываемой поверхности, на которые существенное влияние оказывает деформирующий инструмент устройства для изготовления оболочек.The main requirements for the shells are: structural strength, dimensional accuracy and quality of the processed surface, which are significantly influenced by the deforming tool of the device for the manufacture of shells.
Конструктивной особенностью устройства для изготовления оболочек является наличие трехроликового суппорта с деформирующими роликами и подшипниковыми узлами, оправки, прижима и крепежных элементов.The design feature of the device for the manufacture of shells is the presence of a three-roller support with deforming rollers and bearing assemblies, a mandrel, a clamp and fasteners.
Важнейшими требованиями при проектировании данного устройства являются высокая конструктивная прочность и надежность, высокая износостойкость и механическая прочность деформирующих роликов и оправки, обусловленная большими усилиями при формоизменении оболочек, которые изготавливают из углеродистых и легированных сталей.The most important requirements in the design of this device are high structural strength and reliability, high wear resistance and mechanical strength of the deforming rollers and mandrels, due to large efforts in the formation of shells, which are made of carbon and alloy steels.
Известны способ и устройство для изготовления оболочковых деталей, описанные в книге Н.И Могильного «Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках», Москва, «Машиностроение», 1983 г., стр. 138, 139, рис. 8.17, 8.18, стр. 157, рис. 10.1 (а,б).The known method and device for the manufacture of shell parts, described in the book N. And Mogilny "Rotary drawing of shell parts on machine tools", Moscow, "Mechanical Engineering", 1983, pp. 138, 139, Fig. 8.17, 8.18, p. 157, fig. 10.1 (a, b).
Основным недостатком этого устройства является использование одного ролика, закрепленного на одном суппорте, имеющем поперечное и продольное перемещение.The main disadvantage of this device is the use of one roller, fixed on one support, which has transverse and longitudinal movement.
Заготовку зажимают между оправкой и прижимом и деформируют давильным роликом.The workpiece is clamped between the mandrel and the clamp and deformed by the pressure roller.
При деформировании заготовки одним роликом радиальное усилие вызывает колебания инструментов - ролика и оправки и заготовки, что приводит к ухудшению качества поверхности детали и снижению точности геометрических размеров.When the workpiece is deformed by one roller, the radial force causes oscillations of the tools - the roller and mandrel and the workpiece, which leads to a deterioration in the surface quality of the part and a decrease in the accuracy of geometric dimensions.
Данные способ и устройство используются для изготовления оболочек с толщиной стенки 1-2 мм.This method and device are used for the manufacture of shells with a wall thickness of 1-2 mm.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является способ изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек и устройство для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек, описанные в книге М.А. Гредитора «Давильные работы и ротационное выдавливание», издательство «Машиностроение», Москва, 1971 г., стр. 109-115, 196, 197.The closest in technical essence and the achieved technical result is a method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells and a device for manufacturing axisymmetric thin-walled shells, described in the book by M.A. Greditor "Pressing works and rotary extrusion", publishing house "Mashinostroenie", Moscow, 1971, pp. 109-115, 196, 197.
На давильно-раскатном стане с устройством в виде трехроликового суппорта с деформирующими роликами и оправкой, выполняют давильную обработку осесимметричных тонкостенных оболочек из заготовок, получаемых вытяжкой из кружка прессовой обработкой.On a pressure-rolling mill with a device in the form of a three-roller support with deforming rollers and a mandrel, pressure processing of axisymmetric thin-walled shells from blanks obtained by extracting from a circle by pressing processing is performed.
Заготовка устанавливается и фиксируется с упором в ее торец прижимом на оправке рис. 6б.The workpiece is installed and fixed with an emphasis on its end by a clamp on the mandrel fig. 6b.
Затем деформирующие ролики вдавливаются в заготовку (поз. II и III), обеспечивая утонение заготовки до заданной толщины за несколько переходов.Then the deforming rollers are pressed into the workpiece (pos. II and III), ensuring the thinning of the workpiece to a given thickness in several passes.
Используют смазочно-охлаждающую жидкость в виде одной части масла с двадцатью частями воды. Поверхность оправки и внутреннюю поверхность обрабатываемой заготовки покрывают смазкой на основе лития или коллоидного цинка.Use the cutting fluid in the form of one part oil with twenty parts water. The surface of the mandrel and the inner surface of the workpiece are coated with a lithium or colloidal zinc grease.
Используют деформирующие ролики одинакового профиля, установленные с одинаковым зазором между вершинами роликов и оправкой.Deforming rollers of the same profile are used, installed with the same clearance between the roller tips and the mandrel.
К недостаткам данного технического решения относятся низкий коэффициент использования металла из-за использования кружка при изготовлении заготовки под давильную обработку на прессовом оборудовании, кроме того использование смазочно-охлаждающей жидкости в виде смеси масла с водой неэффективно из-за отсутствия смазочного вещества, а смазка на основе лития или коллоидного цинка не обладает универсальностью, так как ее применение при давильной обработке заготовок из легированных сталей и алюминиевых сплавов различных марок не дает необходимых результатов.The disadvantages of this technical solution include a low metal utilization rate due to the use of a mug in the manufacture of a workpiece for pressure treatment on pressing equipment, in addition, the use of a cutting fluid in the form of a mixture of oil and water is ineffective due to the lack of a lubricant, and lubrication based on lithium or colloidal zinc is not universally applicable, since its use in pressure treatment of workpieces made of alloy steels and aluminum alloys of various grades does not give the required results.
Недостатком также является невозможность использования трубной заготовки, обусловленная фиксацией с упором в дно заготовки, полученной из кружка вытяжкой на прессе.The disadvantage is also the impossibility of using a tubular billet, due to fixation with an emphasis on the bottom of the billet obtained from the circle by drawing on the press.
Отсутствует также возможность регулирования осевых и радиальных взаимных смещений роликов между собой и не отражена конфигурация профилей рабочих поверхностей роликов.There is also no possibility of adjusting the axial and radial mutual displacements of the rollers between themselves and the configuration of the profiles of the working surfaces of the rollers is not reflected.
Одним из основных недостатков способа и устройства, принятых за прототип является низкая стойкость деформирующих роликов, оправки и подшипников, обусловленная высокими механическими свойствами обрабатываемых оболочек, изготавливаемых из углеродистых, высокопрочных легированных и термоупрочненных легированных сталей, что приводит к быстрому износу рабочих поверхностей роликов и оправки, а также к быстрому износу подшипников в узлах крепления роликов, а при изготовлении оболочек из алюминиевых сплавов происходит налипание металла на рабочие поверхности роликов и оправки.One of the main disadvantages of the method and device taken as a prototype is the low durability of the deforming rollers, mandrels and bearings, due to the high mechanical properties of the treated shells made of carbon, high-strength alloyed and heat-strengthened alloy steels, which leads to rapid wear of the working surfaces of the rollers and mandrels, and also to the rapid wear of bearings in the roller attachment points, and in the manufacture of shells from aluminum alloys, metal adhesion occurs on the working surfaces of the rollers and the mandrel.
Замена изношенных деформирующих роликов, оправки и подшипников требует значительных затрат времени, что снижает производительность изготавливаемых оболочек и повышает их себестоимость.Replacing worn-out deforming rollers, mandrels and bearings requires a significant investment of time, which reduces the productivity of the manufactured casings and increases their cost.
Задачей технического решения, принятого за прототип являлось разработка способа и устройства для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек с необходимой точностью и качеством обработанной поверхности.The task of the technical solution adopted for the prototype was the development of a method and device for the manufacture of axisymmetric thin-walled shells with the required accuracy and quality of the processed surface.
Общими признаками с предлагаемыми заявителями способом и устройством являются: в способе - механическая, прессовая и давильная обработка с использованием смазки и смазочно-охлаждающей жидкости, в устройстве - трехроликовый суппорт с деформирующими роликами и подшипниковыми узлами, деформирующая оправка, прижим и крепежные элементы.Common features with the proposed applicants' method and device are: in the method - mechanical, pressing and pressure treatment using grease and cutting fluid, in the device - a three-roller support with deforming rollers and bearing assemblies, deforming mandrel, clamp and fasteners.
В отличие от прототипа - в предлагаемом способе изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек вначале получают трубную заготовку резкой труб, затем заготовку калибруют, термически обрабатывают, выполняют предварительную механическую обработку с образованием торцевого упора и давильную обработку за один или несколько переходов с промежуточным отжигом с использованием деформирующих роликов с различным профилем рабочей поверхности, при этом на рабочие поверхности оправки и роликов перед давильной обработкой наносят износостойкое фторсодержащее покрытие, а в процессе давильной обработки на рабочие поверхности оправки и роликов и наружную поверхность заготовок наносят фторсодержащую смазку и используют смазочно-охлаждающую жидкость в виде индустриального масла;In contrast to the prototype - in the proposed method for the manufacture of axisymmetric thin-walled shells, a pipe billet is first obtained by cutting pipes, then the billet is calibrated, thermally treated, preliminary machining is performed with the formation of an end stop and pressure treatment in one or more transitions with intermediate annealing using deforming rollers with with a different profile of the working surface, while a wear-resistant fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the mandrel and rollers before pressure treatment, and in the process of pressure treatment, a fluorine-containing lubricant is applied to the working surfaces of the mandrel and rollers and the outer surface of the workpieces and a cutting fluid is used in the form of industrial oil;
- в предлагаемом устройстве для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек ролики и оправка выполнены из легированных сталей Х12МФ и, или 9ХС с твердостью рабочих поверхностей HRC 58÷64, ролики выполнены с треугольным или трапецеидальным профилем рабочих поверхностей и установлены с различными зазорами с оправкой и со смещением между собой в осевом направлении, при этом на рабочие поверхности роликов, оправки и подшипников нанесено износостойкое фторсодержащее покрытие, а подшипники заполнены фторсодержащей смазкой.- in the proposed device for the manufacture of axisymmetric thin-walled shells, the rollers and mandrel are made of alloyed steels Kh12MF and, or 9XC with the hardness of the working surfaces HRC 58 ÷ 64, the rollers are made with a triangular or trapezoidal profile of the working surfaces and are installed with different gaps with a mandrel and with an offset between in the axial direction, while on the working surfaces of the rollers, mandrel and bearings, a wear-resistant fluorine-containing coating is applied, and the bearings are filled with a fluorine-containing grease.
В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения изобретение характеризуется следующими признаками:In particular cases, that is, in specific forms of implementation, the invention is characterized by the following features:
- способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве износостойкого фторсодержащего покрытия используют раствор фторсодержащих веществ на основе перфторполиэфиркислоты в смеси хладона и изопропилового спирта «Эфрен-К»;- the method according to
- способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащей смазки используют эмульсию перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 в индустриальном масле при соотношении компонентов масс % (0,5÷5) и (99,5÷95), соответственно;- the method according to
- устройство по п. 1, отличающееся тем, что оправка одним концом соединена со шпинделем станка переходником, имеющим цилиндрическое и коническое посадочные отверстия, другим концом соединена с прижимом;- the device according to
- устройство по п. 1, отличающееся тем, что ролики треугольного профиля выполнены с передним углом (15÷30)°, задним углом (10÷20)° и радиусом при вершине, равным 4÷8 мм;- the device according to
- устройство по п. 1, отличающееся тем, что ролики трапецеидального профиля выполнены с плоской вершиной, наклоненной к оси оправки под углом (1÷5)°, длиной 3÷8 мм и радиусом при вершинах, равным 4÷8 мм;- the device according to
- устройство по п. 1 отличающееся тем, что подшипники в подшипниковых узлах установлены в направлении от деформирующего ролика в следующей последовательности: сферический двухрядный роликовый, затем шариковый упорный и роликовый конический;- the device under
- устройство по п. 1 отличающееся тем, что ролики установлены с зазорами с оправкой уменьшающими в направлении от первого к последующим в 1,2÷1,5 раза и со смещением в осевом направлении в пределах 1÷3 мм первого ролика относительно последующих, расположенных в одной плоскости поперечного сечения;- the device according to
- устройство по п. 1 отличающееся тем, что в качестве износостойкого фторсодержащего покрытия оправок, роликов и подшипников используют раствор фторсодержащих веществ на основе перфторполиэфиркислоты в смеси хладона и изопропилового спирта «Эфрен-К»;- the device according to
- устройство по п. 1, отличающееся тем, что фторсодержащая смазка в подшипниках представляет собой композицию Универсального модификатора УМ и консистентной смазки при следующем соотношении компонентов, масс: (5÷15)% и (95÷85)%, соответственно.- device according to
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.This is what allows us to conclude that there is a causal relationship between the set of essential features of the proposed technical solution and the achieved technical result.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объект правовой охраны, во всех случаях достаточны.The indicated features, distinguishing from the prototype and to which the claimed object of legal protection extends, are sufficient in all cases.
Задачей предполагаемого изобретения является разработка способа и устройства для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек с высокой размерной точностью и качеством обрабатываемой поверхности, высокой механической прочностью, высоким коэффициентом использования металла, высокой износостойкостью рабочих поверхностей деформирующих роликов, оправки и подшипников.The objective of the proposed invention is to develop a method and device for the manufacture of axisymmetric thin-walled shells with high dimensional accuracy and quality of the processed surface, high mechanical strength, high metal utilization rate, high wear resistance of the working surfaces of deforming rollers, mandrels and bearings.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что:The specified technical result in the implementation of the invention is achieved in that:
- в известном способе, включающем механическую, прессовую и давильную обработку с использованием смазки и смазочно-охлаждающей жидкости особенность заключается в том, что вначале получают трубную заготовку резкой труб, затем заготовку калибруют, термически обрабатывают, выполняют предварительную механическую обработку с образованием торцевого упора и давильную обработку за один или несколько переходов с промежуточным отжигом с использованием деформирующих роликов с различным профилем рабочей поверхности, при этом на рабочие поверхности оправки и роликов перед давильной обработкой наносят износостойкое фторсодержащее покрытие, а в процессе давильной обработки на рабочие поверхности оправки и роликов и наружную поверхность заготовок наносят фторсодержащую смазку и используют смазочно-охлаждающую жидкость в виде индустриального масла;- in the known method, including mechanical, pressing and pressing processing using lubricant and cutting fluid, the feature is that first a pipe billet is obtained by cutting pipes, then the billet is calibrated, thermally treated, preliminary machining is performed with the formation of an end stop and pressure processing in one or more transitions with intermediate annealing using deforming rollers with different profiles of the working surface, while a wear-resistant fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the mandrel and rollers before pressure treatment, and in the process of pressure treatment, to the working surfaces of the mandrel and rollers and the outer surface of the blanks apply a fluorinated lubricant and use a cutting fluid in the form of an industrial oil;
- в известном устройстве, включающем трехроликовый суппорт с деформирующими роликами и подшипниковыми узлами, деформирующую оправку, прижим и крепежные элементы, особенность заключается в том, что ролики и оправка выполнены из легированных сталей Х12МФ и, или 9ХС, с твердостью рабочих поверхностей HRC 58÷64, ролики выполнены с треугольным или трапецеидальным профилем рабочих поверхностей, и установлены с различными зазорами с оправкой и со смещением между собой в осевом направлении, при этом на рабочие поверхности роликов, оправки и подшипников нанесено износостойкое фторсодержащее покрытие, а подшипники заполнены фторсодержащей смазкой.- in the known device, which includes a three-roller support with deforming rollers and bearing assemblies, a deforming mandrel, a clamp and fasteners, the peculiarity is that the rollers and mandrel are made of alloyed steels Kh12MF and, or 9XC, with a hardness of working surfaces HRC 58 ÷ 64 , the rollers are made with a triangular or trapezoidal profile of the working surfaces, and are installed with various gaps with a mandrel and with an axial displacement between themselves, while a wear-resistant fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the rollers, the mandrel and bearings, and the bearings are filled with a fluorine-containing grease.
Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, в способе за счет:The new set of operations, as well as the presence of links between them, allow, in particular, in a way due to:
- получения трубной заготовки резкой труб повысить коэффициент использования металла;- obtaining pipe billets by cutting pipes to increase the metal utilization rate;
- калибровки заготовки получить необходимые диаметральные размеры под дальнейшую обработку;- calibrating the workpiece to obtain the required diametrical dimensions for further processing;
- термической обработки подготовить структуру металла заготовок под ротационную вытяжку;- heat treatment to prepare the structure of the metal of the workpieces for the rotary hood;
- предварительной механической обработки получить необходимые размеры и торцевой упор для фиксации заготовки на оправке;- pre-machining to obtain the required dimensions and end stop for fixing the workpiece on the mandrel;
- давильной обработки за один или несколько переходов с промежуточными отжигами получить необходимые размеры по толщине стенки и наружному диаметру, при этом использование промежуточных отжигов позволяет разделить деформацию по переходам путем возвращения структуры металла в исходное состояние;- pressure treatment in one or several transitions with intermediate anneals to obtain the required dimensions in the wall thickness and outer diameter, while the use of intermediate anneals makes it possible to separate the deformation by transitions by returning the metal structure to its original state;
- использования деформирующих роликов с различным профилем рабочей поверхности разделить деформацию между роликами на каждом переходе;- using deforming rollers with a different profile of the working surface to divide the deformation between the rollers at each transition;
- нанесения перед давильной обработкой на рабочие поверхности оправки и роликов износостойкого фторсодержащего покрытия повысить срок службы оправки и роликов;- application of a wear-resistant fluorine-containing coating on the working surfaces of the mandrel and rollers before pressure treatment to increase the service life of the mandrel and rollers;
- нанесения в процессе давильной обработки на рабочие поверхности оправки и роликов и наружную поверхность заготовок фторсодержащей смазки снизить трение в очагах деформации и, в результате, повысить срок службы оправки и роликов;- applying fluorine-containing grease to the working surfaces of the mandrel and rollers and the outer surface of the workpieces during pressure treatment to reduce friction in the deformation centers and, as a result, increase the service life of the mandrel and rollers;
- использования смазочно-охлаждающей жидкости в виде индустриального масла снизить температуру металла заготовки, роликов и оправки и силу трения в очагах деформации и этим повысить срок службы оправки и роликов.- using a cutting fluid in the form of an industrial oil to reduce the temperature of the metal of the workpiece, rollers and mandrel and the friction force in the deformation zones and thereby increase the service life of the mandrel and rollers.
Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними, позволяет, в частности, в устройстве за счет:The new set of operations, as well as the presence of connections between them, allows, in particular, in the device due to:
- выполнения роликов и оправки из легированных сталей Х12МФ и, или 9ХС с твердостью рабочих поверхностей HRC 58÷64 повысить срок службы деформирующего инструмента, так как высокохромистые стали обладают повышенной износостойкостью при данных оптимальных значениях твердости, при значении твердости менее HRC 58 происходит смятие вершин профиля рабочей поверхности роликов и оправки, при твердости более HRC 64 происходит выкрашивание рабочей поверхности;- execution of rollers and mandrels from alloyed steels Х12МФ and, or 9ХС with a hardness of working surfaces HRC 58 ÷ 64 to increase the service life of the deforming tool, since high-chromium steels have increased wear resistance at these optimal values of hardness, with a hardness value less than HRC 58, crushing of the profile tops occurs working surface of rollers and mandrel, at hardness over HRC 64, the working surface is chipped;
- выполнения роликов с треугольным или трапецеидальным профилем рабочих поверхностей обеспечить высокую размерную точность и качество обработанной поверхности так как, по результатам опытных работ, такой профиль позволяет обеспечить высокую устойчивость процесса формоизменения;- execution of rollers with a triangular or trapezoidal profile of working surfaces to ensure high dimensional accuracy and quality of the processed surface, since, according to the results of experimental work, such a profile allows for high stability of the forming process;
- установки роликов с различными зазорами с оправкой повысить устойчивость процесса формоизменения в результате плавного нарастания деформации от одного ролика к другим;- installing rollers with different gaps with a mandrel to increase the stability of the forming process as a result of a smooth increase in deformation from one roller to another;
- установки роликов со смещением между собой в осевом направлении обеспечить высокую устойчивость процесса формоизменения в результате плавного течения металла вдоль поверхности оправки без образования гофр и утонений;- installation of rollers with displacement between themselves in the axial direction to ensure high stability of the forming process as a result of smooth flow of metal along the surface of the mandrel without the formation of corrugations and thinning;
- нанесения на рабочие поверхности роликов, оправки и подшипников износостойкого фторсодержащего покрытия снизить силу трения в очагах пластической и упругой деформации и, в результате, повысить срок службы роликов, оправки и подшипников;- applying a wear-resistant fluorine-containing coating on the working surfaces of rollers, mandrels and bearings to reduce the friction force in the centers of plastic and elastic deformation and, as a result, increase the service life of rollers, mandrels and bearings;
- заполнения подшипников фторсодержащей смазкой повысить их срок службы.- filling the bearings with fluorinated grease to increase their service life.
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют в частности, в способе за счет:The features that characterize the invention in specific embodiments allow, in particular, in a method due to:
- использования в качестве износостойкого фторсодержащего покрытия раствора фторсодержащих веществ на основе перфторполиэфиркислоты в смеси хладона и изопропилового спирта «Эфрен-К» снизить силу трения, повысить износостойкость и антикоррозийные свойства покрытия, повысить срок службы роликов и оправки;- using a solution of fluorine-containing substances based on perfluoropolyether acid in a mixture of freon and isopropyl alcohol "Efren-K" as a wear-resistant fluorine-containing coating to reduce the friction force, increase the wear resistance and anticorrosive properties of the coating, increase the service life of rollers and mandrels;
- использования в качестве фторсодержащей смазки эмульсии перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 в индустриальном масле при соотношении компонентов, масс %(0,5÷5) и (99,5÷95), соответственно, снизить силу трения и повысить срок службы роликов и оправки, так как данные соотношения оптимальны и определены экспериментально, при соотношении масс менее 0,5% снижается эффективность смазки, при более 0,5% увеличивается расход перфторполиэфиркислоты и стоимость смазки.- use as a fluorine-containing lubricant emulsion of perfluoropolyether acid 6MFK-180 in industrial oil at a ratio of components, wt% (0.5 ÷ 5) and (99.5 ÷ 95), respectively, to reduce the friction force and increase the service life of rollers and mandrels, so As these ratios are optimal and determined experimentally, with a mass ratio of less than 0.5%, the lubrication efficiency decreases, and at more than 0.5%, the consumption of perfluoropolyether acid and the cost of the lubricant increase.
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют в частности, в устройстве за счет:The features that characterize the invention in specific embodiments allow, in particular, in the device due to:
- соединения оправки одним концом со шпинделем станка переходником, имеющим цилиндрическое и коническое посадочные отверстия, другим концом с прижимом обеспечить возможность быстрой замены оправки и этим повысить производительность процесса ротационной вытяжки;- connecting the mandrel at one end with the spindle of the machine with an adapter having cylindrical and conical bores, with the other end with a clamp to ensure the possibility of quick replacement of the mandrel and thereby increase the productivity of the rotary drawing process;
- выполнения роликов треугольного профиля с передним углом (15÷30)°, задним углом (10÷20)° и радиусом при вершине 4÷8 мм обеспечить высокую устойчивость процесса формоизменения, размерную точность и качество обработанной поверхности, при значениях параметров профиля, выходящих за данные пределы, возникают дефекты в виде гофр и утяжек;- execution of rollers of a triangular profile with a front angle (15 ÷ 30) °, a rear angle (10 ÷ 20) ° and a radius at the apex of 4 ÷ 8 mm to ensure high stability of the forming process, dimensional accuracy and quality of the processed surface, with the values of profile parameters outgoing outside these limits, defects appear in the form of corrugations and weights;
- выполнения роликов трапецеидального профиля с плоской вершиной, наклоненной к оси оправки под углом (1÷5)°, длиной 3÷8 мм обеспечить высокую размерную точность и качество обработанной поверхности оболочек;- execution of trapezoidal profile rollers with a flat top, inclined to the mandrel axis at an angle (1 ÷ 5) °, 3 ÷ 8 mm long, to ensure high dimensional accuracy and quality of the processed surface of the shells;
- установки подшипников в подшипниковых узлах в направлении от деформирующего ролика в последовательности: сферический двухрядный роликовый, затем шариковый упорный и роликовый конический обеспечить высокую стойкость подшипникового узла при воздействии осевых и радиальных нагрузок;- installation of bearings in bearing assemblies in the direction from the deforming roller in the sequence: spherical double-row roller, then ball thrust and roller tapered to ensure high durability of the bearing assembly when exposed to axial and radial loads;
- установки роликов с зазорами с оправкой, уменьшающими в направлении от первого к последующим в 1,2÷1,5 раза и со смещением в осевом направлении в пределах 1÷3 мм первого ролика относительно последующих, расположенных в одной плоскости поперечного сечения обеспечить плавность нарастания деформаций вдоль течения металла по наружной поверхности оправки от первого ролика к последующим, и, в результате обеспечить высокую размерную точность и качество обработанной поверхности без образования гофр и утяжек;- installation of rollers with gaps with a mandrel, decreasing in the direction from the first to the next by 1.2-1.5 times and with a displacement in the axial direction within 1-3 mm of the first roller relative to the subsequent ones located in the same plane of the cross-section to ensure smooth growth deformations along the metal flow along the outer surface of the mandrel from the first roller to the next, and, as a result, ensure high dimensional accuracy and quality of the machined surface without the formation of corrugations and shrinkage;
- использования в качестве износостойкого фторсодержащего покрытия раствора фторсодержащих веществ на основе перфторполиэфиркислоты в смеси хладона и изопропилового спирта «Эфрен-К» снизить силу трения, повысить износостойкость и антикоррозионные свойства покрытия, повысить срок службы роликов, оправки и подшипников, повысить производительность и снизить себестоимость изготовления оболочек;- using a solution of fluorine-containing substances based on perfluoropolyether acid in a mixture of freon and isopropyl alcohol "Efren-K" as a wear-resistant fluorine-containing coating to reduce friction force, increase wear resistance and anti-corrosion properties of the coating, increase the service life of rollers, mandrels and bearings, increase productivity and reduce manufacturing costs shells;
- применения фторсодержащей смазки - композиции Универсального модификатора УМ и консистентной смазки при следующем соотношении компонентов, масс: (5÷15)% и (95÷85)%, соответственно, повысить срок службы подшипников.- the use of a fluorine-containing grease - a composition of the Universal Modifier UM and a grease with the following ratio of components, mass: (5 ÷ 15)% and (95 ÷ 85)%, respectively, to increase the service life of the bearings.
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».The features that distinguish the proposed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and are not known from the prior art in the process of patent research, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty".
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Investigating the state of the art in the course of conducting a patent search for all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, it was found that the proposed technical solution does not explicitly follow from the state of the art known today, therefore, it can be concluded that the criterion "inventive step ".
Сущность изобретения заключается в том, что - в способе изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек, включающем механическую, прессовую и давильную обработку с использованием смазки и смазочно-охлаждающей жидкости, в отличие от прототипа, согласно изобретению, вначале получают трубную заготовку резкой труб, затем заготовку калибруют, термически обрабатывают, выполняют предварительную механическую обработку с образованием торцевого упора и давильную обработку за один или несколько переходов с промежуточным отжигом с использованием деформирующих роликов с различным профилем рабочей поверхности, при этом на рабочие поверхности оправки и роликов перед давильной обработкой наносят износостойкое фторсодержащее покрытие, а в процессе давильной обработки на рабочие поверхности оправки и роликов и наружную поверхность заготовок наносят фторсодержащую смазку и используют смазочно-охлаждающую жидкость в виде индустриального масла;The essence of the invention lies in the fact that - in a method for the manufacture of axisymmetric thin-walled shells, including mechanical, pressing and pressure processing using lubricants and cutting fluid, in contrast to the prototype, according to the invention, first a pipe billet is obtained by cutting pipes, then the billet is calibrated, are thermally treated, pre-machined with the formation of an end stop and pressure treatment in one or several transitions with intermediate annealing using deforming rollers with a different profile of the working surface, while a wear-resistant fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the mandrel and rollers before the pressure treatment, and in in the process of pressure treatment, a fluorine-containing lubricant is applied to the working surfaces of the mandrel and rollers and the outer surface of the workpieces and a cutting fluid is used in the form of an industrial oil;
- в устройстве для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек, включающем трехроликовый суппорт с деформирующими роликами и подшипниковыми узлами, деформирующую оправку, прижим и крепежные элементы, в отличие от прототипа, согласно изобретению ролики и оправка выполнены из легированных сталей Х12МФ и, или 9ХС с твердостью рабочих поверхностей HRC 58÷64, ролики выполнены с треугольным или трапецеидальным профилем рабочих поверхностей и установлены с различными зазорами с оправкой и со смещением между собой в осевом направлении, при этом на рабочие поверхности роликов, оправки и подшипников нанесено износостойкое фторсодержащее покрытие, а подшипники заполнены фторсодержащей смазкой.- in a device for the manufacture of axisymmetric thin-walled shells, including a three-roller support with deforming rollers and bearing assemblies, a deforming mandrel, a clamp and fasteners, in contrast to the prototype, according to the invention, the rollers and mandrel are made of alloyed steels Kh12MF and, or 9HS with hardness of working surfaces HRC 58 ÷ 64, rollers are made with a triangular or trapezoidal profile of the working surfaces and are installed with different gaps with a mandrel and with an axial displacement between themselves, while a wear-resistant fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the rollers, mandrels and bearings, and the bearings are filled with fluorine-containing grease ...
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:The essence of the invention is illustrated by drawings, which shows:
на фиг. 1 - способ и устройство в процессе изготовления осесимметричной оболочки в осевом сечении, на фиг. 2, (вид А с фиг. 1) - в поперечном сечении, на фиг. 3 - способ изготовления и устройство в процессе давильной обработки оболочки со смещением роликов между собой и установленных с различными зазорами с оправкой, на фиг. 4, (вид В с фиг. 1) - различные профили деформирующих роликов.in fig. 1 - a method and device in the process of manufacturing an axisymmetric shell in an axial section, Fig. 2, (view A from Fig. 1) - in cross section, in Fig. 3 - a manufacturing method and a device in the process of pressure treatment of the casing with the displacement of the rollers between themselves and installed with different gaps with a mandrel; FIG. 4, (view B from Fig. 1) - different profiles of deforming rollers.
На фиг. 1 заготовку 1, установленную на оправке 2 фиксируют прижимом 8 на оправке 2 с упором в торец Б и деформируют роликами 3, 4 и 5. Ролики 4 и 5 на фиг. 1 условно не показаны.FIG. 1, the
Оправка 2 одним концом закреплена в цилиндрическом отверстии переходника 6 прижимным кольцом 9 с упором во фланец оправки. Переходник 6 соединен по коническому отверстию со шпинделем 7 давильно-раскатного станка.The
Ролик 3 установлен на валу 10, на котором также установлены в направлении от ролика подшипники: 11 - двухрядный сферический роликовый, 12 - упорный шариковый, 13 - конический роликовый. Подшипники закреплены в корпусе 14, который соединен с узлом радиального перемещения и с суппортом 15 крепежными элементами.
Узел радиального перемещения на фиг. 1 условно не показан.The radial displacement unit in FIG. 1 is not shown conventionally.
На фиг. 2 заготовку 1, установленную на оправке 2, деформируют роликами 3, 4 и 5, закрепленными на валу 10 и установленными в корпусах 14, которые соединены с узлом радиального перемещения и с суппортом 15.FIG. 2, the
Узел радиального перемещения на фиг. 2 условно не показан.The radial displacement unit in FIG. 2 is not shown conventionally.
S мин-1 - скорость вращения.S min -1 - rotation speed.
Fp т/с - радиальные усилия.F p t / s - radial forces.
На фиг. 3 заготовку 1 на оправке 2 деформируют роликами 3, 4 и 5, ролик 3 установлен с зазором t1 (мм), ролики 4 и 5 с зазорами t2 (мм). Ролик 3 смещен в осевом направлении подачи Foc относительно роликов 4 и 5 на величину с мм.FIG. 3, the
Ролики 4 и 5 установлены в одной плоскости поперечного сечения, и на фиг. 3 условно совмещены.The
α3 - передний угол ролика 3, β3 - задний угол ролика 3.α 3 - front angle of
α4=α5 - передние углы роликов 4 и 5.α 4 = α 5 - front angles of
β4=β5 - задние углы роликов 4 и 5.β 4 = β 5 - rear angles of
t0 (мм) - толщина заготовки.t 0 (mm) - workpiece thickness.
S мин-1 - скорость вращения.S min -1 - rotation speed.
Foc - мм/мин - осевая подача.F oc - mm / min - axial feed.
На фиг. 4 «а» треугольный профиль выполнен с передним углом α, задним углом β и радиусом при вершине R (мм), на фиг. 4 «б» трапецеидальный профиль выполнен с плоской вершиной длиной 1 мм, с углом наклона γ в направлении, противоположном осевой подачи Foc, α - передний угол, β - задний угол, Foc мм/мин - осевая подача.FIG. 4 "a" the triangular profile is made with a rake angle α, a rake angle β and a radius at apex R (mm), in FIG. 4 "b" trapezoidal profile is made with a flat top 1 mm long, with an inclination angle γ in the direction opposite to the axial feed F oc , α is the rake angle, β is the clearance angle, F oc mm / min is the axial feed.
Вышеописанный способ и устройство осуществляются следующим образом.The above described method and device are implemented as follows.
В способе изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек: вначале получают трубную заготовку резкой труб на трубоотрезном станке.In the method of manufacturing axisymmetric thin-walled shells: first, a pipe billet is obtained by cutting pipes on a pipe cutting machine.
Затем заготовку калибруют на гидравлическом прессе с получением диаметральных размеров под дальнейшую обработку.Then the workpiece is calibrated on a hydraulic press to obtain diametrical dimensions for further processing.
Выполняют термическую обработку в шахтных или камерных электропечах: отжиг рекристаллизационный, низкотемпературный или закалку и отпуск в зависимости от требуемых механических свойств заготовки.Heat treatment is performed in mine or chamber electric furnaces: recrystallization annealing, low-temperature annealing or quenching and tempering, depending on the required mechanical properties of the workpiece.
Выполняют предварительную механическую обработку на токарном станке с получением торцевого упора Б (фиг. 1) для крепления заготовки 1 на оправке 2.Preliminary machining is performed on a lathe to obtain an end stop B (Fig. 1) for fixing the
Заготовку 1 устанавливают на оправку 2, соединенную с переходником 6 со шпинделем давильно-раскатного станка 7 и фиксируют на оправке 2 по торцевому упору Б прижимом 8 (фиг. 1) и выполняют давильную обработку за несколько переходов с промежуточным отжигом деформирующими роликами 3, 4 и 5 с различным профилем рабочей поверхности (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4).The
На рабочие поверхности оправки 2 и роликов 3, 4 и 5 перед давильной обработкой наносят износостойкое фторсодержащее покрытие, а в процессе давильной обработки на рабочие поверхности оправки 2, роликов 3, 4, 5 и наружную поверхность заготовки 1 наносят фторсодержащую смазку и используют смазочно-охлаждающую жидкость в виде индустриального масла.A wear-resistant fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the
После окончания процесса давильной обработки заготовку удаляют с оправки 2 съемником 16.After the end of the pressure treatment process, the workpiece is removed from the
В устройстве для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек: суппорт 15 содержит деформирующие ролики 3, 4, 5 с подшипниковыми узлами, включающими вал 10, подшипники 11, 12, 13 корпус 14 и крепежные элементы (фиг. 1, фиг. 2). Ролики 3, 4, 5 и оправка 2 выполнены из легированных сталей Х12МФ и, или 9ХС с твердостью рабочих поверхностей HRC 58-64, при этом ролики выполнены с треугольным (фиг. 4 «а») или трапецеидальным (фиг. 4 «б») профилем рабочей поверхности и установлены с различными зазорами с оправкой t1 (мм) и t2 (мм) и со смещением между собой в осевом направлении с (мм) (фиг. 3).In the device for the manufacture of axisymmetric thin-walled shells: the
На рабочие поверхности роликов 4, 5 и 6, оправки 2 и подшипников 11, 12, 13 (фиг. 1) нанесено износостойкое фторсодержащее покрытие, подшипники 11, 12, 13 (фиг. 1) заполнены фторсодержащей смазкой.On the working surfaces of
Оправка 2 соединена одним концом со шпинделем 7 давильно-раскатного станка переходником 6, другим концом с прижимом 8.The
Ролики треугольного профиля (фиг. 4 «а») выполнены с передним углом α, задним углом β и радиусом при вершине профиля R (мм).The rollers of a triangular profile (Fig. 4 "a") are made with a rake angle α, a rake angle β and a radius at the apex of the profile R (mm).
Ролики трапецеидального профиля (фиг. 4 «б») выполнены с плоской вершиной длиной l (мм), расположенной под углом γ к оси и наклоненной в направлении противоположном осевой подаче Foc, α - передний угол, β - задний угол, R (мм) - радиусы при вершинах профиля.The rollers of a trapezoidal profile (Fig. 4 "b") are made with a flat top of length l (mm), located at an angle γ to the axis and inclined in the direction opposite to the axial feed F oc , α is the rake angle, β is the rake angle, R (mm ) - radii at the profile vertices.
Профиль ролика 3 выполнен с передним углом α3, задним углом β3 и радиусом при вершине R3 (мм) (фиг. 3).The profile of the
Профили роликов 4 и 5 выполнены с передними углами α4=α5, задними углами β4=β5, и радиусами при вершине R4=R5 (фиг. 3).The profiles of the
Подшипники 11, 12 и 13 установлены на валу 10 в направлении от деформирующего ролика в следующей последовательности: сферический двухрядный роликовый 11, затем шариковый упорный 12 и роликовый конический 13.
Ролики 4 и 5 установлены в одной плоскости поперечного сечения, и смещены относительно ролика 3 на величину с (мм) в направлении противоположном осевой подачи Foc (фиг. 3).The
На оправке 2 установлен съемник 16, которым после окончания процесса давильной обработки обработанную заготовку удаляют с оправки.A
Пример.Example.
Трубы ∅420×16 из легированной стали СП28 режут на заготовки длиной 310 мм на трубоотрезном станке.Pipes ∅420 × 16 from alloy steel SP28 are cut into billets with a length of 310 mm on a pipe cutting machine.
Заготовки калибруют на гидравлическом прессе по наружному диаметру в размер ∅426 мм.The workpieces are calibrated on a hydraulic press on the outer diameter in the size ∅426 mm.
Выполняют рекристаллизационный смягчающий отжиг в шахтной или камерной электропечи.Recrystallization softening annealing is performed in a shaft or chamber electric furnace.
Затем выполняют предварительную механическую обработку под ротационную обработку.Then pre-machining is performed for rotary machining.
Получают заготовку ∅416×12,5 мм и длиной 305 мм с торцевым упором Б (фг. 1).Get a workpiece ∅416 × 12.5 mm and a length of 305 mm with an end stop B (fg. 1).
Заготовку 1 устанавливают на оправку 2 и фиксируют ее по торцевому упору Б прижимом 8 (фиг. 1).The
На устройстве, установленном на давильно-раскатном станке, выполняют давильную обработку заготовки 1 за три перехода с промежуточным отжигом с получением толщины стенки: t2=8 мм - на первом переходе, t2=5 мм - на втором и t2=2,5 мм на третьем переходе (фиг. 3).On a device installed on a pressure-rolling machine, the
Перед давильной обработкой на рабочие поверхности оправки 2, роликов 3, 4, 5 и подшипников 11, 12, 13 (фиг. 1. фиг. 2) наносят износостойкое фторсодержащее покрытие в виде раствора фторсодержащих веществ на основе перфторполиэфиркислоты в смеси хладона и изопропилового спирта «Эфрен-К». Подшипники заполняют фторсодержащей смазкой в виде композиции Универсального модификатора УМ и консистентной смазки при следующем соотношении компонентов, масс: (5÷15)% и (95÷85)%, соответственно.Before pressure treatment on the working surfaces of the
В процессе давильной обработки на рабочие поверхности оправки и роликов и наружную поверхность заготовок наносят фторсодержащую смазку в виде эмульсии перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 в индустриальном масле при соотношении компонентов, масс %(0,5÷5) и (95,5÷95), соответственно, и используют смазочно-охлаждающую жидкость - индустриальное масло.In the process of pressure treatment, a fluorine-containing lubricant is applied to the working surfaces of the mandrel and rollers and the outer surface of the workpieces in the form of an emulsion of perfluoropolyether acid 6MFK-180 in industrial oil at a ratio of components, wt% (0.5 ÷ 5) and (95.5 ÷ 95), respectively , and use a cutting fluid - industrial oil.
В устройстве для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек (фиг. 1, фиг. 2) ролики и оправка выполнены из сталей Х12МФ и, или 9ХС с твердостью HRC 58÷64.In the device for the manufacture of axisymmetric thin-walled shells (Fig. 1, Fig. 2), the rollers and the mandrel are made of steel Kh12MF and, or 9KhS with a hardness of HRC 58 ÷ 64.
Ролики 3, 4, 5 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) выполнены с треугольным (фиг. 4 «а») или трапецеидальным профилем (фиг. 4 «б») и установлены с различными зазорами фиг. 3 с оправкой 2 по переходам:
- на первом переходе t0=12,5 мм, t1=10 мм, t2=8 мм;- at the first transition t 0 = 12.5 mm, t 1 = 10 mm, t 2 = 8 mm;
- на втором переходе t0=8 мм, t1=6 мм, t2=5 мм;- at the second transition t 0 = 8 mm, t 1 = 6 mm, t 2 = 5 mm;
- на третьем переходе t0=5 мм, t1=3,7 мм, t2=2,5 мм.- at the third transition t 0 = 5 mm, t 1 = 3.7 mm, t 2 = 2.5 mm.
Ролики смещены между собой в осевом направлении (фиг. 3. Ролик 3 смещен в направлении осевой подачи Foc на величину с=2 мм относительно роликов 4 и 5, расположенных в одной плоскости поперечного сечения.The rollers are displaced between themselves in the axial direction (Fig. 3.
Ролики 3, 4 и 5 установлены с зазорами, с оправкой 2 (фиг. 3), уменьшающими в направлении от первого ролика 3 к последующим роликам 4 и 5 в 1,2÷1,5 раза.
Первый переход: t0=12,5 мм, t1=10 мм, t2=8 мм,The first transition: t 0 = 12.5 mm, t 1 = 10 mm, t 2 = 8 mm,
t0/t1=12,5/10=1,25; t1/t2=10/8=1,25;t 0 / t 1 = 12.5 / 10 = 1.25; t 1 / t 2 = 10/8 = 1.25;
Второй переход: t0=8 мм, t1=6,5 мм, t2=5 мм,The second transition: t 0 = 8 mm, t 1 = 6.5 mm, t 2 = 5 mm,
t0/t1=8/6,5=1,23; t1/t2=6,5/5=1,3;t 0 / t 1 = 8 / 6.5 = 1.23; t 1 / t 2 = 6.5 / 5 = 1.3;
Третий переход: t0=5 мм, t1=3,7 мм, t2=2,5 мм,Third transition: t 0 = 5 mm, t 1 = 3.7 mm, t 2 = 2.5 mm,
t0/t1=5/3,7=1,35; t1/t2=3,7/2,5=1,48,t 0 / t 1 = 5 / 3.7 = 1.35; t 1 / t 2 = 3.7 / 2.5 = 1.48,
Ролики 3 треугольного профиля (фиг. 3, фиг. 4 «а») выполнены с передним углом α=15°, задним углом β=15° и радиусом при вершине R=5 мм.The
Ролики 4 и 5 треугольного профиля (фиг. 3, фиг. 4 «а») выполнены с передним углом α=30°, задним углом β=15° и радиусом при вершине R=5 мм.The
Ролики 3 трапецеидального профиля (фиг. 3, фиг. 4 «б») выполнены с передним углом α=15°, задним углом β=15° и радиусами при вершинах R=5 мм, с плоской вершиной длиной l=5 мм, наклоненной под углом γ=3° к оси оправки в направлении противоположном осевой подаче Foc.The
Ролики 4 и 5 трапецеидального профиля (фиг. 3, фиг. 4 «б») выполнены с передними углами α=30°, задними углами β=15°, радиусами при вершинах R=5 мм, с плоской вершиной длиной l=5 мм и углом наклона γ=3°.
Подшипники 11, 12 и 13 в подшипниковых узлах установлены в направлении от деформирующего ролика в следующей последовательности: сферический двухрядный роликовый, шариковый упорный и роликовый конический.
На оправке 2 установлен съемник 16, которым оболочку 1 после давильной обработки удаляют с оправки.A
Способ изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек и устройство для изготовления осесимметричных тонкостенных оболочек в соответствии с изобретением обеспечивают возможность изготовления оболочек с высокой размерной точностью и качеством обработанной поверхности, высокой механической прочностью, высоким коэффициентом использования металла, высокой износостойкостью деформирующих роликов, оправки и подшипников, высокой производительностью и низкой себестоимостью.The method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells and a device for manufacturing axisymmetric thin-walled shells in accordance with the invention provide the ability to manufacture shells with high dimensional accuracy and surface quality, high mechanical strength, high metal utilization rate, high wear resistance of deforming rollers, mandrels and bearings, high productivity and low cost.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных партий оболочек, изготовленных по предлагаемым способу и устройству.The indicated positive effect is confirmed by tests of pilot batches of casings made according to the proposed method and device.
В настоящее время разработана техническая документация и намечено серийное производство по предлагаемым способу и устройству.At present, technical documentation has been developed and serial production of the proposed method and device is planned.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019145516A RU2727370C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019145516A RU2727370C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2727370C1 true RU2727370C1 (en) | 2020-07-21 |
Family
ID=71741284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019145516A RU2727370C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2727370C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2759144C1 (en) * | 2020-12-10 | 2021-11-09 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева | Method for manufacturing axisymmetric shells with internal riffles |
| RU2773976C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-06-14 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" | Method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU522876A1 (en) * | 1974-07-01 | 1976-07-30 | Предприятие П/Я А-7697 | Vertical Pressing Machine |
| US4055976A (en) * | 1976-03-29 | 1977-11-01 | Aspro, Inc. | Method of roller spinning cup-shaped metal blanks and roller construction therefor |
| US4989434A (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-05 | Adolph Coors Company | Method and apparatus for doming can bottoms |
| RU2411098C1 (en) * | 2009-09-23 | 2011-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method of embracing spinning |
| RU2426617C1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-08-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of producing thin-wall shells |
| RU2623203C1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-06-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Manufacturing method of the periodic profile thin-wall shells from aluminium alloys |
| RU2710311C1 (en) * | 2019-09-10 | 2019-12-25 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" имени А.Н. Ганичева" | Method of making thin-wall shells from alloyed steels |
-
2019
- 2019-12-30 RU RU2019145516A patent/RU2727370C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU522876A1 (en) * | 1974-07-01 | 1976-07-30 | Предприятие П/Я А-7697 | Vertical Pressing Machine |
| US4055976A (en) * | 1976-03-29 | 1977-11-01 | Aspro, Inc. | Method of roller spinning cup-shaped metal blanks and roller construction therefor |
| US4989434A (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-05 | Adolph Coors Company | Method and apparatus for doming can bottoms |
| RU2411098C1 (en) * | 2009-09-23 | 2011-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method of embracing spinning |
| RU2426617C1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-08-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of producing thin-wall shells |
| RU2623203C1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-06-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Manufacturing method of the periodic profile thin-wall shells from aluminium alloys |
| RU2710311C1 (en) * | 2019-09-10 | 2019-12-25 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" имени А.Н. Ганичева" | Method of making thin-wall shells from alloyed steels |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2759144C1 (en) * | 2020-12-10 | 2021-11-09 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева | Method for manufacturing axisymmetric shells with internal riffles |
| RU2773976C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-06-14 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" | Method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells |
| RU2825737C1 (en) * | 2023-09-04 | 2024-08-28 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" | Device for production of shaped shells by spinning-rolling processing |
| RU2825737C9 (en) * | 2023-09-04 | 2024-09-11 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" | Device for production of shaped shells by spinning-rolling processing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114130844A (en) | Method for producing a high-pressure pipe | |
| RU2727370C1 (en) | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells | |
| CN113441553B (en) | Seamless pipe and cold rolling method thereof | |
| CN201529780U (en) | Heavy caliber boring and rolling head | |
| RU2426617C1 (en) | Method of producing thin-wall shells | |
| JP3348670B2 (en) | Mandrel mill rolling method | |
| RU2710311C1 (en) | Method of making thin-wall shells from alloyed steels | |
| RU2722939C1 (en) | Method of making complex profile axisymmetric parts | |
| RU2796957C1 (en) | Method for the manufacture of shaped sheaths | |
| RU2615959C1 (en) | Thin-walled axisymmetric steel shell manufacturing method | |
| RU2780417C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric shells | |
| RU2775305C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric alloy steel housings | |
| RU2773976C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells | |
| RU2710285C1 (en) | Method of manufacturing steel thin-walled shells of high pressure vessels | |
| RU2799823C1 (en) | Method for manufacturing steel complex-shaped shells | |
| RU2343035C2 (en) | Method for rotary drawing of complex profile shells | |
| RU2801801C1 (en) | Method for manufacturing complex profile shells | |
| RU2623203C1 (en) | Manufacturing method of the periodic profile thin-wall shells from aluminium alloys | |
| Boriskin et al. | THIN-WALLED STEEL BILLETS PRODUCTION QUALITY MANAGEMENT. | |
| RU2629417C1 (en) | Deforming tool of rotational drawing of axial-symmetric shells of high-carbon and alloyed steels | |
| RU2759144C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric shells with internal riffles | |
| RU2814100C1 (en) | Method for manufacturing complex-profile shells with internal grooves | |
| RU2503523C2 (en) | Method of producing precision tubes and device to this end | |
| RU2493931C2 (en) | Method of making precision pipes and radial forging machine to this end | |
| RU2695095C1 (en) | Method of making thin-walled axially symmetric vessels bodies from alloyed steels operating under high pressure |