CS211184B1 - Dutý nástroj k děrování ocelových předkovků á odlitků - Google Patents

Abstract

Vysoké požadavky na jakost výkovků pro tlakové nádoby jaderných reaktorů vyžadují výrobu prstenců děrováním dutým trnem, aby se v maximální míře odstranily středové metalurgické necelistvosti. Dutý trn, kt'epý ss dosud při děrování používá, způsobuje problémy při stahováni z výděrku, je ho nutno opravovat a v důsledku značného opotřebení má nízkou životnost. Uvedené nedostatky řeší předložený vynález, jehož podstata spočívá v zavedení dutého nástroje k děrování ocelových předkovů nebo odlitku, složeného ze dvou nebo více samostatných částí. Vlastní funkci děrování zajištuje aktivní prstenec relativně malých rozměrů, vyrobený z otěruvzdorného materiálu a uzpůsobený svým tvarem pro optimální průběh děrování, rychlou manipulaci, zajištění vysoké životnosti a nízkých výrobních nákladů.

Description

Vynález se týká nástroje k děrování ocelových předková a odlitků, zejména k výrobě prstenců pro tlakové nádoby jaderných reaktorů.

Výroba strojírenských zařízení s vysokými parametry, zejména zařízeni pro velké energické centrály, jako jsou jaderné elektrárny, vyžaduje velmi hmotné a rozměrné výchozí metalurgické polotovary, tj. ingoty nebo odlitky. Úměrně s rostoucí velikostí těchto polotovarů se však zhoršuje jejich vnitřní jakost, jako důsledek zákonitých fyzikálně-metalurgických a segregaěních procesů, probíhajících při jejich tuhnutí. Vzhledem k tomu, že u uvedených zařízeni je současně požadována vysoká jakost výrobku, která často s jeho velikostí dokonce stoupá, aby byla zajištěna potřebná bezpečnost jeho provozování, je nutno neustále hledat nové, dokonalejší způsoby vároby a jim odpovídající nástroje, přípravky a zařízení, umožňující jejich realizaci.

V současné době je známo na výrobu prstenců pro tlakové nádoby několik způsobů děrování ingotů. Nejrozšířenější, ale také nejméně jakostní je děrování plným trnem. Tento způsob sice umožňuje dosáhnout vysoké využití kovu, protože vyděrovaný odpad je minimální, ale současně je provázen vysokým stupněm znečištění vnitřních částí výkovků vměstky a častým vznikem zmetků. Nevýhody děrování plyným trnem z části odstraňuje děrování trnem, jehož pracovní část je opatřena dutinou nebo nástrojem složeného z kruhového prstence a plného válcového trnu, což je analogie trnu opatřeného dutinou.

Při tomto způsobu je sice využití kovu poněkud menší, že při děrování plným trnem, dochází však k částečnému odstranění těch metalurgických necelistvostí, které jsou rozloženy v ose polotovaru na straně přiléhající počátku děrování. K odstranění metalurgických nečistot, asi z jedné poloviny výšky polotovarů na straně přiléhající konci děrování, dochází také při použití tjjnu sestaveného z vnějšího prstence a vnitřního plného trnu, které se společně zelisují.asi do poloviny výšky, a zbytek se prolisuje pomocí nástavného dutého prsten ce. Ani jeden z uvedených způsobů však nezajištuje spolehlivé odstranění všech vnitřních metalurgických necelistvostí rozložených podél celé osy polotovaru a neposkytuje záruku spolehlivé výroby s vysokou bezpečností provozu, která je pří provozu zařízení, jako je jaderná elektrárna, požadavkem prvořadým.

Úplné odstranění středových metalurgických necelistvostí podél celé osy ingotu nebo odlitku a zabezpečení náročných technických podmínek na jakost zajíštují způsoby výroby, podle nichž se polotovar buá vychladí a v jeho ose se strojním obráběním vyvrtá požadovaný otvor i s metalurgickými necelistvostmi v celé délce nebo se polotovar podél celé osy vyděruje kovářsky za tepla pomoci dutého trnu.

Nevýhodou vyvrtávání za studená je značné prodloužení výrobního procesu a nevýhodou kovářského děrování za tepla dutým trnem je obtížná manipulovatelnost při stahování stávajících trnů z výděrku, nutnost oprav povrchu trnu soustružením a broušením před dalším použitím a nízká životnost trnu, vyplývající z dosud pro výrobu trnů používaných, běžných uhlíkových ocelí.

Uvedené nevýhody odstraňuje vynález dutého nástroje k děrování ocelových předkovů a odlitků, určených zejména k výrobě prstenců pro takové nádoby jaderných reaktorů, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z aktivního prstence o vnějším průměru určeném požadovaným průměrem otvoru ve výděrku, o vnitřním průměru určeném požadovaným průměrem výděrku a o výšce funkční plochy odpovídající minimálně tlouštce jeho stěny, jehož horní čelí plocha je po obvodě opatřena osazením, přičemž je zhotoven z otěruvzdorného materiálu a dále z nejméně jednoho nástavného prstence o vnějším průměru menším, než je vnější průměr aktivního prstence a vnitřním průměru větším, než je vnitřní průměr aktivního prstence, přičemž jedna nebo obě čelní plochy nástavného prstence a jedna čelní plocha, nástavného prstence,jsou po obvodě opatřeny osazením pro sestavení, vystředění a vedení nástroje. Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že aktivní prstenec je vyroben jako odlitek.

Výhody dutého nástroje k děrování ocelových předkovků a odlitků podle vynálezu spočívají v tom, že aktivní část nástroje, plnicí funkci děrování, je snadno vyměnitelná, manipulace s nástrojem je přesná, rychlá a jednoduchá, nástroj má zvýšenou otěruvzdornost, takže ho není třeba opakovaně opravovat před dalěím použitím, rozměry jsou omezeny na ne zbytné minimum, což zajištuje nízké náklady na jeho výrobu, která je jednoduchá, al jako výkovek či odlitek, materiál je po vhodném tepelném zpracování dobře obrobitelný, složený nástroj má vysokou životnost a kromě již uvedených přednosti se vyznačuje všemi výhodami dutého trnu, nezbytného k zajištění vysoké jakosti výrobku. Nástavné prstence jsou vyrobeny z běžné uhlíkové oceli.

Příklad provedení složeného dutého nástroje k děrováni ocelových předkovků a odlitků podle vynálezu je schematicky znázorněn na výkresu.

Složený dutý nástroj k děrování ocelových předkovků a odlitků sestává z aktivního prstence 2 a z jednoho nebo v případě potřeby i z více nástavných prstenců J a J. Aktivní prstenec 2 složeného nástroje má vnější průměr D = 730 mm, vnitřní průměr 2 = 460 mm a výšku funkční plochy 12 h = 145 mm. Horní čelní plocha aktivního prstence 2 je opatřena osazením 13 pro rychlé a Řřesné složení nástroje a protilehlá čelní plocha je na vnějším průměru D opatřena ostrou hranou 11 a na vnitřním průměru 2 radiusem r k zsjištění snadného krájení a zatékání materiálu při děrování dovnitř nástroje. Otvory 14 slouží k zasunutí čepů při manipulaci jeřábem. Materiál aktivního prstence 2 tvoří ocel nebo ocelolitina s vysokou otěruvzdorností.

Nástavné prstence g a 2 mají vnější průměr Dj = 710 mm menši, než je vnější průměr β aktivního prstence 2 a vnitřní průměr = 480 mm větší, než je vnitřní průměr 2 aktivního prstence 2 k zajištění snadné snímatelnosti z výděrku a výšku přizpůsobenou výšce předkovků a manipulačnímu prostoru. Jedna nebo i obě čelní plochy nástavných prstenců g a 2 jsou opatřeny osazením £2, resp. 31 k zajištění rychlé manipulace a přesného vystředěni nástroje, otvory 22 a 32 slouží k zasunuti čepů pro uchopení jeřábem a urychlení manipulace. Materiál nástavců tvoři běžná uhlíková ocel. '

Uvedeným dutým nástrojem se při děrování spolehlivě odstraní veškeré metalurgické necelistvosti podél celé osy ingotu. Po vyděrování se nástroj z výděrku volně stáhne a bez opravy opět použije k dalšímu děrování.

Claims (2)

1. Dutý nástroj k děrování ocelových předkovků a odlitků, uřečených zejména k výrobě prstenců pro tlakové nádoby jaderných reaktorů vyznačující se tím, že sestává z aktivního prstence (1) z otěruvzdorného materiálu o vnějším průměru rovném požadovanému průměru otvo- . ru ve výděrku, o vnitřním průměru rovném požadovanému průměru výděrku a o výšce funkční plochy (12) odpovídající minimálně tlouštce stěny výděrku, přičemž horní čelní plocha aktivního prstence (1) je po obvodě opatřena osazením (13), a dále sestává z nejméně jednoho nástavného prstence (2, 3) o vnějším průměru menším, než je vnější průměr aktivního prstence (1) a vnitřním průměru větším, než je vnitřní průměr aktivního prstence (1), přičemž alespoň jedna čelní plocha nástavného prstence (2) a jedna čelní plocha nástavného prstence (3) jsou po obvodě opatřeny osazením (21, 31) pro sestavení, vystředěni a vedení nástroje.
2. 2. Dutý nástroj podle bodu 1, vyznačující se tím, že aktivní prstenec (1) je vytvořen jako odlitek.