RU2157290C2 - Method for making hollow spherical products with through tubular duct - Google Patents

Method for making hollow spherical products with through tubular duct Download PDF

Info

Publication number
RU2157290C2
RU2157290C2 RU98115052/02A RU98115052A RU2157290C2 RU 2157290 C2 RU2157290 C2 RU 2157290C2 RU 98115052/02 A RU98115052/02 A RU 98115052/02A RU 98115052 A RU98115052 A RU 98115052A RU 2157290 C2 RU2157290 C2 RU 2157290C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
sphere
protrusion
duct
diameter
Prior art date
Application number
RU98115052/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98115052A (en
Inventor
Н.С. Артемов
Ю.Е. Баландин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Тамбовский завод "КОМСОМОЛЕЦ"
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 Открытое акционерное общество "Тамбовский завод "КОМСОМОЛЕЦ" filed Critical Открытое акционерное общество "Тамбовский завод "КОМСОМОЛЕЦ"
Priority to RU98115052/02A priority Critical patent/RU2157290C2/en
Publication of RU98115052A publication Critical patent/RU98115052A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2157290C2 publication Critical patent/RU2157290C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely manufacture of hollow spherical articles with through duct such as stoppers of ball cocks and other members of lock fitting. SUBSTANCE: two shells are coaxially mounted on central rod of shaping tool. Inner shell has inner diameter equal to that of nominal opening of through duct. It allows to make spheres with through tubular duct. Edges of shell may be mutually joined by means of lap welded joint or shell blank is made with protrusion in its mean portion. Said protrusion is joined with inner surface of shell by lap welded joint. It allows to make spheres with thickened portion of wall designed for making blind groove in it. EFFECT: lowered labor and metal consumption, enhanced quality of products. 3 cl, 8 dwg, 1 exp, 1 tbl

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для производства полых изделий сферической формы со сквозным трубчатым каналом, например пробок шаровых кранов и других узлов запорной арматуры. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for the manufacture of hollow spherical shaped products with a through tubular channel, for example, plugs of ball valves and other components of valves.

Известен способ изготовления полого герметичного шара, включающий обжатие трубчатой заготовки и заделку отверстия в полом шаре, причем перед обжатием конец трубчатой заготовки нагревают до ковочной температуры, обжатие выполняют путем последовательной обкатки конца трубчатой заготовки калиброванным инструментом трения, при этом сначала конец трубчатой заготовки редуцируют до диаметра, равного диаметру шара, затем на конце редуцированного участка обкатывают полусферу и от линии сопряжения полусферы с редуцированным участком трубчатой заготовки обкатывают вторую полусферу с образованием пережима диаметром 0,3...0,5 диаметра шара, сферический конец трубчатой заготовки зажимают в шпинделе и отделяют его от трубчатой заготовки (см., например, авторское свидетельство СССР N 1 660 812, МПК В 21 D 51/08, 41/04). A known method of manufacturing a hollow sealed ball, comprising crimping the tubular billet and sealing the hole in the hollow ball, and before crimping the end of the tubular billet is heated to forging temperature, the compression is performed by sequentially rolling the end of the tubular billet with a calibrated friction tool, while first the end of the tubular billet is reduced to a diameter equal to the diameter of the ball, then at the end of the reduced section, the hemisphere is run in and from the interface line of the hemisphere with the reduced section of the tube of the billet, the second hemisphere is run into a pinch with a diameter of 0.3 ... 0.5 of the diameter of the ball, the spherical end of the tubular billet is clamped in the spindle and separated from the tubular billet (see, for example, USSR author's certificate N 1 660 812, IPC B 21 D 51/08, 41/04).

Такой способ характеризуется повышенной сложностью изготовления и необходимостью получения калиброванного канала, что вызывает деформацию полого шара. This method is characterized by increased manufacturing complexity and the need to obtain a calibrated channel, which causes the deformation of the hollow ball.

Известен также способ изготовления полых изделий сферической формы со сквозным трубчатым каналом, включающим формообразование полой сферы из двух коаксиально установленных на центральном стержне формующего инструмента обечаек, диаметр сквозных отверстий наружной обечайки и внутренний диаметр центральной обечайки изготавливают равным условному проходу сквозного канала (см. , например, Европейский патент ЕР 0156936, МПК В 21 D 51/08, F 16 К 27/06, 5/08). There is also a known method of manufacturing hollow spherical shaped products with a through tubular channel, including forming a hollow sphere from two shells coaxially mounted on the central core of the forming tool, the diameter of the through holes of the outer shell and the inner diameter of the central shell are made equal to the conditional passage of the through channel (see, for example, European patent EP 0156936, IPC B 21 D 51/08, F 16 K 27/06, 5/08).

Недостатком такого способа является необходимость введения дополнительных операций, связанных с невозможностью образования плотного соединения внутренней поверхности сферической оболочки с торцами центральной обечайки из-за возникновения упругих деформаций в сферической оболочке. Такими операциями могут быть различные виды сварочных работ для жесткого соединения центральной обечайки с наружной сферической оболочкой. Из-за возможного деформирования центральной обечайки исключается другой вариант достижения плотности соединения сферы и центральной обечайки, заключающийся в увеличении усилия прижатия деталей путем увеличения припуска на длину центральной обечайки или припуска на толщину наружной. The disadvantage of this method is the need to introduce additional operations associated with the inability to form a tight connection between the inner surface of the spherical shell and the ends of the central shell due to the occurrence of elastic deformations in the spherical shell. Such operations can be various types of welding operations for rigidly connecting the central shell with the outer spherical shell. Due to the possible deformation of the central shell, another option is eliminated for achieving a tight connection between the sphere and the central shell, which consists in increasing the pressing force of the parts by increasing the allowance for the length of the central shell or the allowance for the thickness of the outer.

По совокупности общих признаков в качестве прототипа выбран способ по европатенту ЕР 0156936, МПК B 21 D 51/08. F 16 К 27/06, 5/08). Based on the totality of common features, the method according to Europatent EP 0156936, IPC B 21 D 51/08 was selected as a prototype. F 16 K 27/06, 5/08).

Задачей изобретения является снижение трудоемкости изготовления и расхода металла, исключение деформации сферы при выполнении ее разнотолщинной для соединения с приводом поворота. The objective of the invention is to reduce the complexity of manufacturing and metal consumption, the exclusion of deformation of the sphere when performing its thickness for the connection with the drive rotation.

Поставленная задача по предлагаемому способу изготовления полых изделий сферической формы со сквозным трубчатым каналом, включающим формообразование полой сферы из двух коаксиально установленных на центральном стержне формующего инструмента обечаек, внутреннюю из которых изготавливают с внутренним диаметром, равным условному проходу сквозного канала, причем высоту внутренней обечайки выбирают равной расстоянию между отверстиями в полой сфере, которую формируют с центральными отверстиями, равными наружному диаметру внутренней обечайки, длина которой определяется из соотношения:

Figure 00000002

где H - длина наружной обечайки,
D - диаметр сферы,
b - толщина стенки сферы,
d - наружный диаметр внутренней обечайки,
а также тем, что края заготовки наружной обечайки соединяют между собой сварным нахлесточным соединением, либо тем, что заготовку наружной обечайки изготавливают с выступом в средней части, который соединяют с внутренней поверхностью обечайки сваркой, а после формования сферической поверхности в зоне выступа выполняют несквозной паз.The task of the proposed method for the manufacture of hollow spherical shaped products with a through tubular channel, including forming a hollow sphere from two shells coaxially mounted on the central core of the forming tool, the inner shell of which is made with an inner diameter equal to the conditional passage of the through channel, and the height of the inner shell is chosen equal to the distance between the holes in the hollow sphere, which is formed with central holes equal to the outer diameter of the inner seagulls, which length is determined from the relationship:
Figure 00000002

where H is the length of the outer shell,
D is the diameter of the sphere,
b is the wall thickness of the sphere,
d is the outer diameter of the inner shell,
as well as by the fact that the edges of the outer shell blank are connected by a welded lap joint, or by the fact that the outer shell blank is made with a protrusion in the middle part, which is connected to the inner surface of the shell by welding, and after forming a spherical surface in the protrusion zone, a through groove is made.

Выбор высоты внутренней обечайки равной расстоянию между отверстиями в полой сфере, которую формируют с центральными отверстиями, равными наружному диаметру внутренней обечайки, длина которой определяется из соотношения:

Figure 00000003

где H - длина наружной обечайки,
D - диаметр сферы,
b - толщина стенки сферы,
d - наружный диаметр внутренней обечайки,
обеспечивает достижение герметичности соединения центральной обечайки со сферой за счет обжатия центральной обечайки в процессе формирования сферической оболочки, при этом упругие силы стремятся увеличить натяг между сферической оболочкой и центральной обечайкой. Упрощается процесс сборки и разборки формующего инструмента, исключаются дополнительные операции по герметизации полости сферы.The choice of the height of the inner shell equal to the distance between the holes in the hollow sphere, which is formed with central holes equal to the outer diameter of the inner shell, the length of which is determined from the ratio:
Figure 00000003

where H is the length of the outer shell,
D is the diameter of the sphere,
b is the wall thickness of the sphere,
d is the outer diameter of the inner shell,
ensures the tightness of the connection of the Central shell with the sphere due to compression of the Central shell in the process of forming a spherical shell, while the elastic forces tend to increase the tightness between the spherical shell and the Central shell. The assembly and disassembly of the forming tool is simplified, additional operations to seal the cavity of the sphere are excluded.

Соединение краев заготовки обечайки между собой сварным нахлесточным соединением обеспечивает возможность изготовления полой сферы с различной толщиной стенки, что позволяет выполнять на утолщении стенки несквозной паз и исключить тем самым попадание продуктов в полость сферы, что является необходимым условием для применения, например, шаровых кранов в пищевой, медицинской, биохимической и других отраслях промышленности. The connection of the edges of the shell blanks with a welded lap joint makes it possible to produce a hollow sphere with different wall thicknesses, which allows a through groove to be made on the wall thickening and thereby prevent products from entering the sphere cavity, which is a prerequisite for using, for example, ball valves in food , medical, biochemical and other industries.

Изготовление заготовки обечайки с выступом в средней части, который соединяют с внутренней поверхностью обечайки сваркой, а после формования полусфер в зоне выступа выполняют несквозной паз, позволяет ту же задачу решить с меньшим расходом материала, так как большая толщина располагается только в зоне несквозного паза. При этом можно использовать различные виды сварки. The manufacture of a shell blank with a protrusion in the middle part, which is connected to the inner surface of the shell by welding, and after forming hemispheres in the protrusion zone, a through groove is performed, which allows solving the same problem with a lower material consumption, since a large thickness is located only in the through groove zone. In this case, various types of welding can be used.

На чертежах показаны варианты выполнения операций изготовления полых сферических пробок шаровых кранов. На фиг.1 показан вариант изготовления изделия сферической формы с трубчатым каналом, а на фиг. 2 показан полученный в результате штамповки узел, на фиг.3 показана конструкция обечайки, изготовленной вальцовкой с последующим соединением стыков сварным нахлесточным швом, а на фиг.4 и 5 показан процесс штамповки шаров с асимметричной по толщине стенкой. На фиг.6. показан вид заготовки под вальцовку с центральным выступом, на фиг. 7 показан вид свальцованной заготовки перед штамповкой, на фиг.8 показано изделие с выполненным несквозным пазом. The drawings show embodiments of the manufacturing operations of hollow spherical plugs of ball valves. In Fig. 1, an embodiment of manufacturing a spherical shaped article with a tubular channel is shown, and in Figs. Figure 2 shows the assembly resulting from stamping, Fig. 3 shows the construction of a shell made by rolling, followed by joining the joints with a welded lap seam, and Figs. 4 and 5 show the process of stamping balls with an asymmetric wall thickness. In Fig.6. a view of a blank for rolling with a central protrusion is shown, in FIG. 7 shows a view of a rolled preform before stamping; FIG. 8 shows a product with a non-through groove.

При изготовлении сферических пробок с трубчатым каналом (см. фиг.1,2) используют штамп, содержащий две полуматрицы 7, в нижней полуматрице установлен стержень 8. Заготовки 1 вальцуют и сваривают по линии стыка. После установки внешней и внутренней заготовок, как показано на фиг. 2, устанавливают верхнюю полуматрицу 7 и прессом подводят к нижней. При этом функции ограничителя выполняет внутренняя заготовка 1, радиальной деформации которой препятствует стержень 8. После окончания формовки стержень 8 выдвигают из штампа прессом и разбирают штамп и извлекают готовое изделие 9. In the manufacture of spherical plugs with a tubular channel (see Fig. 1,2), a stamp is used that contains two half-matrixes 7, a rod 8 is installed in the lower half-matrix. The blanks 1 are rolled and welded along the joint line. After installing the outer and inner blanks, as shown in FIG. 2, set the upper half-matrix 7 and press down to the bottom. In this case, the function of the limiter is performed by the inner preform 1, the radial deformation of which is prevented by the rod 8. After the molding is completed, the rod 8 is pulled out of the stamp by a press and the stamp is disassembled and the finished product 9 is removed.

Для получения разнотолщинного изделия используют заготовку 1, как показано на фиг. 7, у которой в средней части выполняют выступ, либо заготовку вальцуют с нахлестом, как показано на фиг.7, 3, после чего производят сварку заготовки 1, как показано на фиг.3. Все последующие операции производят аналогично описанным выше, за исключением выполнения несквозного паза 10, как показано на фиг. 8. To obtain a different thickness product, a blank 1 is used, as shown in FIG. 7, in which a protrusion is made in the middle part, or the workpiece is rolled with an overlap, as shown in Figs. 7, 3, after which the workpiece 1 is welded, as shown in Fig. 3. All subsequent operations are performed similarly to those described above, with the exception of a through groove 10, as shown in FIG. 8.

Пример. Example.

Предлагаемый способ осуществлен на гидравлических прессах с максимальным усилием 250 т и 630 т. Из листового материала (сталь 12Х18Н10Т) толщиной от 3 мм до 14 мм изготавливали заготовки обечаек, стык которых соединяли сваркой в среде защитного газа (аргона) Результаты проверки приведены в таблице. The proposed method was carried out on hydraulic presses with a maximum force of 250 t and 630 t. Shell blanks were made from sheet material (12X18H10T steel) with a thickness of 3 mm to 14 mm, the joints of which were joined by welding in a protective gas (argon) medium. The test results are shown in the table.

Предложенный способ позволяет снизить трудоемкость изготовления полых сферических изделий, применяемых, например, в качестве пробок шаровых кранов, снизить расход металла за счет применения листового материала и исключить деформации сферы при выполнении сквозных каналов, тем самым повысить качество и ресурс изделий, например шаровых кранов. The proposed method allows to reduce the complexity of manufacturing hollow spherical products, used, for example, as plugs of ball valves, to reduce the consumption of metal due to the use of sheet material and to prevent deformation of the sphere when performing through channels, thereby improving the quality and resource of products, for example ball valves.

Claims (3)

1. Способ изготовления полых изделий сферической формы со сквозным трубчатым каналом, включающий формообразование полой сферы из двух коаксиально установленных на центральном стержне формующего инструмента обечаек, внутреннюю из которых изготавливают с внутренним диаметром, равным условному проходу сквозного канала, отличающийся тем, что высоту внутренней обечайки выбирают равной расстоянию между отверстиями в полой сфере, которую формируют с центральными отверстиями, равными наружному диаметру внутренней обечайки, длину которой определяют из соотношения
Figure 00000004

где Н - длина наружной обечайки;
D - диаметр сферы;
b - толщина стенки сферы;
d - наружный диаметр внутренней обечайки.
1. A method of manufacturing a hollow spherical shaped product with a through tubular channel, comprising shaping a hollow sphere from two shells coaxially mounted on the central core of the forming tool, the inner of which is made with an inner diameter equal to the nominal passage of the through channel, characterized in that the height of the inner shell is chosen equal to the distance between the holes in the hollow sphere, which is formed with central holes equal to the outer diameter of the inner shell, the length of which redelyayut the relation
Figure 00000004

where H is the length of the outer shell;
D is the diameter of the sphere;
b is the wall thickness of the sphere;
d is the outer diameter of the inner shell.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что края заготовки наружной обечайки соединяют между собой сварным нахлесточным соединением. 2. The method according to claim 1, characterized in that the edges of the outer shell blank are connected by a welded lap joint. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку наружной обечайки изготавливают с выступом в средней части, который соединяют с внутренней поверхностью обечайки сваркой, а после формования сферической поверхности в зоне выступа выполняют несквозной паз. 3. The method according to claim 1, characterized in that the blank of the outer shell is made with a protrusion in the middle part, which is connected to the inner surface of the shell by welding, and after forming a spherical surface in the protrusion zone, a through groove is made.
RU98115052/02A 1998-08-03 1998-08-03 Method for making hollow spherical products with through tubular duct RU2157290C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115052/02A RU2157290C2 (en) 1998-08-03 1998-08-03 Method for making hollow spherical products with through tubular duct

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115052/02A RU2157290C2 (en) 1998-08-03 1998-08-03 Method for making hollow spherical products with through tubular duct

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98115052A RU98115052A (en) 2000-05-10
RU2157290C2 true RU2157290C2 (en) 2000-10-10

Family

ID=20209328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98115052/02A RU2157290C2 (en) 1998-08-03 1998-08-03 Method for making hollow spherical products with through tubular duct

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2157290C2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447967C2 (en) * 2010-06-10 2012-04-20 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Method of producing hollow forgings for ball-valve-body-type articles
RU2491147C2 (en) * 2011-03-09 2013-08-27 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part
CN103394612A (en) * 2013-07-25 2013-11-20 哈尔滨工业大学 Forming device and method of asymmetric unclosed spiral reducing thin-wall shell parts
RU2676545C2 (en) * 2016-12-27 2019-01-09 Общество с ограниченной ответственностью "ЗАО Мушарака" Method of manufacturing hollow spherical articles from shaped pipe
CN110454587A (en) * 2019-09-11 2019-11-15 黄勇 A kind of ball valve core and preparation method thereof
RU205344U1 (en) * 2021-01-11 2021-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") STAMP FOR ASSEMBLING HOLLOW METAL BALL VALVES
RU2757334C1 (en) * 2021-01-11 2021-10-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") Method for producing hollow metal shut-off elements for ball valves
RU222415U1 (en) * 2023-09-25 2023-12-25 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром переработка" DEVICE FOR RUNNING IN PTFE SEATS OF FLANGELESS BALL VALVES

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447967C2 (en) * 2010-06-10 2012-04-20 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Method of producing hollow forgings for ball-valve-body-type articles
RU2491147C2 (en) * 2011-03-09 2013-08-27 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part
CN103394612A (en) * 2013-07-25 2013-11-20 哈尔滨工业大学 Forming device and method of asymmetric unclosed spiral reducing thin-wall shell parts
CN103394612B (en) * 2013-07-25 2015-03-11 哈尔滨工业大学 Forming device and method of asymmetric unclosed spiral reducing thin-wall shell parts
RU2676545C2 (en) * 2016-12-27 2019-01-09 Общество с ограниченной ответственностью "ЗАО Мушарака" Method of manufacturing hollow spherical articles from shaped pipe
CN110454587A (en) * 2019-09-11 2019-11-15 黄勇 A kind of ball valve core and preparation method thereof
RU205344U1 (en) * 2021-01-11 2021-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") STAMP FOR ASSEMBLING HOLLOW METAL BALL VALVES
RU2757334C1 (en) * 2021-01-11 2021-10-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") Method for producing hollow metal shut-off elements for ball valves
RU222415U1 (en) * 2023-09-25 2023-12-25 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром переработка" DEVICE FOR RUNNING IN PTFE SEATS OF FLANGELESS BALL VALVES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3675949A (en) Coupling fitting for connecting two pipes
US7587924B2 (en) Fitting and method for manufacturing a fitting
US3681960A (en) Method and apparatus for forming valve bodies
US3442537A (en) Composite forged fitting of diverse metals
RU2157290C2 (en) Method for making hollow spherical products with through tubular duct
JP4392123B2 (en) Method of forming outer ring member for constant velocity joint
JP2004337898A (en) Hydraulic forming method and hydraulic forming device for tubular member
US5765430A (en) Method for and apparatus of producing outer member of universal joint having cross-grooves
US4434640A (en) Process for the production of a bearing bushing without machining
JP2007075824A (en) Hollow shaft
US4416409A (en) Method for manufacturing a metal casing for gate valves used in nuclear reactors and the like
JP2006239735A (en) Method for producing outer ring member for constant velocity joint, and punch
JP2017019008A (en) Forging method of shaft member of constant velocity universal joint
US20040060160A1 (en) Method for joining rod and collar and joining die set therefor
JPH0890135A (en) Joint metal tool and manufacture of this half-made product
RU2281823C1 (en) Method for forming body parts of pipeline fittings
US4342213A (en) Closed chamber extrusion method and apparatus for shaping of metal rod into tulip-shaped part
US7347077B2 (en) Method of manufacturing outer ring member for constant velocity joint
EP1072339A2 (en) A method of moulding a blank into a moulded component
JP2507229B2 (en) Manufacturing method for ring body for hydraulic hose mouth fittings
GB2174318A (en) Manufacturing branched metal pipes
JPH0360839A (en) Manufacture of outer race of constant velocity joint
JPH06190479A (en) Manufacture of combination type cam shaft
JP3569755B2 (en) Forming method of cylindrical body with inner brim
JPS63109210A (en) Manufacturing method for hollow engine valve

Legal Events

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

Effective date: 20050804