RU2351425C2 - Method of production of thin-walled heavy shell - Google Patents

Method of production of thin-walled heavy shell Download PDF

Info

Publication number
RU2351425C2
RU2351425C2 RU2007113558/02A RU2007113558A RU2351425C2 RU 2351425 C2 RU2351425 C2 RU 2351425C2 RU 2007113558/02 A RU2007113558/02 A RU 2007113558/02A RU 2007113558 A RU2007113558 A RU 2007113558A RU 2351425 C2 RU2351425 C2 RU 2351425C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generatrix
shell
deformation
critical point
carried out
Prior art date
Application number
RU2007113558/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007113558A (en
Inventor
Александр Викторович Бондарь (RU)
Александр Викторович Бондарь
Александр Владимирович Гребенщиков (RU)
Александр Владимирович Гребенщиков
Николай Владимирович Сухоруков (RU)
Николай Владимирович Сухоруков
Любовь Дмитриевна Гладкова (RU)
Любовь Дмитриевна Гладкова
Анатолий Михайлович Гордон (RU)
Анатолий Михайлович Гордон
Владимир Николаевич Борисов (RU)
Владимир Николаевич Борисов
Василий Сергеевич Аксенов (RU)
Василий Сергеевич Аксенов
Геннадий Владимирович Тюрин (RU)
Геннадий Владимирович Тюрин
Владимир Федорович Иванов (RU)
Владимир Федорович Иванов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод"
Priority to RU2007113558/02A priority Critical patent/RU2351425C2/en
Publication of RU2007113558A publication Critical patent/RU2007113558A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2351425C2 publication Critical patent/RU2351425C2/en

Links

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metal deformation process. Particularly it relates to method of producing of thin-walled heavy shell of ogival form with reduced inclination of generatrix from minor diameter to major. Method is implemented by means of holder at lengthwise movement no less than two spinning tool, installed with clearance relative to holder with ability of its correction during the process of treatment by means of rotary drawing from plate stock per three passage. The first passage is implemented without change of blank thickness. Following passage of rotary drawing is implemented with calculated deformation ratio on generatrix length till the critical point, specified by inclination value of generatrix and relation between diameter and shell-wall thickness in particular point. Following passage - with minimal deformation ratio. Final passage is implemented with calculated deformation ratio till critical point and with maximal deformation ratio after it.
EFFECT: accuracy increasing of geometry, maintainability, constructional durability.
3 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу осуществления процесса ротационного выдавливания.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to a method for implementing the rotational extrusion process.

Известен способ изготовления оболочек оживальной формы путем многопереходной давильной обработки листовой заготовки, установленной на вращающейся оправе при продольном перемещении давильного инструмента, установленного с зазором относительно последней, причем величина зазора для любой точки профиля корректируется в процессе обработки (Патент №2255827, МПК B21D 22/16).There is a method of manufacturing shells of a lively shape by multi-jaw pressing processing of a sheet billet mounted on a rotating frame during longitudinal movement of the pressing tool installed with a gap relative to the latter, and the gap for any point in the profile is adjusted during processing (Patent No. 2255827, IPC B21D 22/16 )

Данный способ затруднительно использовать для получения тонкостенных крупногабаритных оболочек оживальной формы с убывающим малым (менее 40°) углом наклона образующей от малого диаметра к большему и малой геометрической степенью расширения из листовой заготовки высоколегированной стали из-за потери устойчивости металла, начиная с определенной (критической ) точки на образующей оболочки.This method is difficult to use to obtain thin-walled large-sized shells of a lively shape with a decreasing small (less than 40 °) angle of inclination of the generatrix from a small diameter to a large and small geometric degree of expansion from a sheet of high alloy steel due to loss of metal stability, starting from a certain (critical) points on the generatrix of the shell.

Технической задачей является получение тонкостенной крупногабаритной оболочки оживальной формы с убывающей малой величиной угла наклона образующей, малой геометрической степенью расширения, с высокой точностью геометрических размеров, обеспечение эксплуатационной надежности и высокой конструктивной прочности.The technical task is to obtain a thin-walled large-sized shell of a lively shape with a decreasing small value of the generatrix tilt angle, a small geometric degree of expansion, with high accuracy of geometric dimensions, ensuring operational reliability and high structural strength.

Данная техническая задача осуществляется с помощью способа изготовления тонкостенной крупногабаритной оболочки оживальной формы с убывающим малым углом наклона образующей в пределах от 28°С до 8°С путем многопереходной давильной обработки из листовой заготовки, установленной на вращающейся оправе при продольном перемещении давильных инструментов, установленных с зазором относительно последней с возможностью корректировки величины зазора в процессе обработки в любой точке профиля. За первый переход осуществляется ротационная вытяжка без соблюдения закона синуса, т.е. без утонения, далее осуществляется ротационная вытяжка с расчетной степенью деформации на длине образующей до критической точки, определяемой величиной угла наклона образующей и соотношением диаметра и толщины оболочки. После критической точки ротационная вытяжка осуществляется с минимальной степенью деформации. Заключительный переход ротационной вытяжки осуществляют с расчетной степенью деформации на длине образующей до критической точки и максимальной степенью деформации после нее. При ротационной вытяжке тонкостенной крупногабаритной оболочки используется не менее двух давильных инструментов, лежащих в одной плоскости, расположенных равномерно по окружности, при этом, окружная скорость их остается постоянной по всей длине образующей оболочки. Положение критической точки на образующей тонкостенной крупногабаритной оболочке характеризует степень устойчивости заготовки при ротационной вытяжке и жесткости системы СПИД. Угол наклона образующей в критической точке определяется из величины соотношения максимально возможного отклонения зазора между раскатными роликами и оправой по нормали и максимального фактического отклонения зазора. Величина соотношения диаметра к толщине оболочки, при которой в критической точке не происходит гофрирование металла заготовки. подбирается опытным путем. Т.е. на опытной заготовке подбирается минимально возможная в пределах допуска толщина оболочки, при которой в процессе ротационной вытяжки не происходит гофрирование металла заготовки под роликами. Полученное соотношение толщины к диаметру используется при изготовлении последующих после опытной деталей.This technical task is carried out using a method of manufacturing a thin-walled large-sized shell of a lively shape with a decreasing small angle of inclination of the generatrix in the range from 28 ° C to 8 ° C by multi-jaw pressing from a sheet blank mounted on a rotating frame during longitudinal movement of the pressing tools installed with a gap relative to the latter with the ability to adjust the gap during processing at any point in the profile. During the first transition, a rotational hood is carried out without observing the sine law, i.e. without thinning, then a rotational hood is carried out with a calculated degree of deformation along the generatrix to a critical point, determined by the angle of inclination of the generatrix and the ratio of the diameter and thickness of the shell. After the critical point, the rotational hood is carried out with a minimum degree of deformation. The final transition of the rotational hood is carried out with the estimated degree of deformation along the generatrix to the critical point and the maximum degree of deformation after it. During the rotational drawing of a thin-walled large-sized casing, at least two pressing tools lying in the same plane, arranged uniformly around the circumference, are used, while their peripheral speed remains constant along the entire length of the forming casing. The position of the critical point on the generatrix of a thin-walled large-sized shell characterizes the degree of stability of the workpiece during rotational drawing and the rigidity of the AIDS system. The angle of inclination of the generatrix at the critical point is determined from the ratio of the maximum possible deviation of the gap between the rolling rollers and the frame along the normal and the maximum actual deviation of the gap. The ratio of the diameter to the thickness of the shell at which the corrugation of the workpiece metal does not occur at a critical point. selected experimentally. Those. on the experimental billet, the minimum shell thickness within the tolerance is selected at which corrugation of the metal of the billet under the rollers does not occur during rotational drawing. The resulting ratio of thickness to diameter is used in the manufacture of subsequent after the experimental parts.

Способ пояснен чертежом.The method is illustrated in the drawing.

На чертеже показана схема получения крупногабаритной оболочки с убывающим малым углом наклона образующей α.The drawing shows a diagram of a large shell with a decreasing small angle of inclination of the generatrix α.

Где I - это переход без соблюдения закона синуса;Where I is the transition without observing the sine law;

II - переход второй;II - transition of the second;

III - третий переход;III - the third transition;

S0 - толщина заготовки;S 0 - the thickness of the workpiece;

S1 -толщина оболочки после 2-го перехода до критической точки;S 1 is the shell thickness after the 2nd transition to a critical point;

S2 - толщина оболочки после 2-го перехода после критической точки;S 2 is the shell thickness after the 2nd transition after the critical point;

S3 - толщина оболочки после 3-го перехода;S 3 - shell thickness after the 3rd transition;

α1 - угол наклона образующей оболочки у меньшего диаметра;α 1 - the angle of inclination of the generatrix of the shell with a smaller diameter;

α2 - угол наклона образующей в критической точке;α 2 - the angle of inclination of the generatrix at a critical point;

α3 - угол наклона образующей у большего диаметра.α 3 - the angle of inclination of the generatrix of a larger diameter.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Листовую заготовку в форме диска с толщиной S0 закрепляют на торце вертикально расположенной оправы, устанавливают давильные инструменты по обе стороны оправы с зазором относительно поверхности последней. Давильные инструменты расположены равномерно на одном уровне. Определяется критическая точка по углу наклона образующей α2 из соотношения максимально возможного отклонения зазора между раскатными роликами и оправой по нормали и максимального фактического отклонения зазора. Из соотношения диаметра к толщине оболочки определяется минимальная допустимая толщина оболочки в критической точке.A sheet blank in the form of a disk with a thickness of S 0 is fixed at the end of a vertically arranged frame, press tools are installed on both sides of the frame with a gap relative to the surface of the latter. Pressing tools are evenly spaced on one level. The critical point is determined by the angle of inclination of the generatrix α 2 from the ratio of the maximum possible deviation of the gap between the rolling rollers and the frame along the normal and the maximum actual deviation of the gap. From the ratio of diameter to shell thickness, the minimum allowable shell thickness at a critical point is determined.

За первый переход ротационная вытяжка осуществляется без изменения толщины заготовки. Следующий переход ротационной вытяжки осуществляется с расчетной степенью деформации на длине образующей оболочки до критической точки и с минимальной степенью деформации после нее, получая толщину оболочки S1 и S2. Заключительный переход осуществляют с расчетной степенью деформации до критической точки и с максимальной степенью деформации после нее, получая толщину оболочки S3. В процессе ротационной вытяжки с помощью ЧПУ осуществляют корректировку величины зазора между давильным инструментом и оболочкой с целью получения заданной толщины оболочки в процессе ротационной вытяжки и равнотолщинной оболочки после окончательной обработки.During the first transition, the rotation hood is carried out without changing the thickness of the workpiece. The next transition of the rotation hood is carried out with the calculated degree of deformation along the length of the forming shell to the critical point and with the minimum degree of deformation after it, obtaining the shell thickness S 1 and S 2 . The final transition is carried out with a calculated degree of deformation to a critical point and with a maximum degree of deformation after it, obtaining a shell thickness S 3 . In the process of rotational drawing with the help of CNC, the gap between the pressing tool and the casing is adjusted in order to obtain a given thickness of the casing during the rotational drawing and equal-thickness casing after final processing.

Пример осуществления способа.An example implementation of the method.

Заготовку из стали 12Х18Н10Т в форме диска диаметром 1800 мм, толщиной 12 мм закрепляют на торце оправы.A billet of steel 12X18H10T in the form of a disk with a diameter of 1800 mm and a thickness of 12 mm is fixed at the end of the frame.

Необходимо получить тонкостенную крупногабаритную оболочку оживальной формы с убывающим углом наклона образующей от 28°С до 8°С, с минимальным диаметром 500 мм, максимальным диаметром 1500 мм, высотой 1600 мм, толщиной оболочки 3,5 мм. Устанавливают два давильных инструмента с зазором относительно оправы, диаметрально противоположно.It is necessary to obtain a thin-walled large-sized shell of a lively shape with a decreasing angle of inclination of the generatrix from 28 ° C to 8 ° C, with a minimum diameter of 500 mm, a maximum diameter of 1500 mm, a height of 1600 mm, and a shell thickness of 3.5 mm. Install two pressure tools with a gap relative to the frame, diametrically opposite.

Сначала критическую точку определяют для заключительного перехода ротационной вытяжки через определение угла наклона образующей оболочки.First, the critical point is determined for the final transition of the rotational hood through determining the angle of inclination of the generatrix of the shell.

Угол наклона определяют из соотношения фактического биения оправы и максимально возможного отклонения зазора. Для второго перехода положение критической точки определяют через перенос положения точки с заключительного перехода по линии, параллельной оси вращения заготовки.The angle of inclination is determined from the ratio of the actual runout of the frame and the maximum possible deviation of the gap. For the second transition, the position of the critical point is determined by transferring the position of the point from the final transition along a line parallel to the axis of rotation of the workpiece.

В прилагаемом примере угол наклона образующей в критической точке определяют следующим образом:In the attached example, the angle of inclination of the generatrix at the critical point is determined as follows:

α=arccos(ΔZ/ΔR),α = arccos (ΔZ / ΔR),

где к - коэффициент максимально возможного отклонения зазора от закона синуса, к=0,03;where k is the coefficient of the maximum possible deviation of the gap from the sine law, k = 0.03;

Z - зазор, Z=3,2 мм;Z is the gap, Z = 3.2 mm;

ΔZ=0,03×3,2=0,096;ΔZ = 0.03 × 3.2 = 0.096;

ΔR - биение оправы на одну сторону, ΔR=0,1 мм,ΔR - runout of the frame on one side, ΔR = 0.1 mm,

α=arccos(0,096/0,1)=arccos 0,96=16,26°≈17°.α = arccos (0,096 / 0,1) = arccos 0,96 = 16,26 ° ≈17 °.

Критическая точка характеризуется углом наклона образующей α≈17°, a S/D×100=0,32.The critical point is characterized by the angle of inclination of the generatrix α≈17 °, and S / D × 100 = 0.32.

Первый переход осуществляют без утонения, скорость подачи раскатного ролика 3 мм/сек, скорость вращения оправы - 0,62-1,5 об/сек, окружная скорость ролика равна 2,35 м/сек. При последующем переходе скорость вращения оправы - та же, скорость подачи раскатных роликов 2 мм/сек. Ротационная вытяжка осуществляется с расчетной степенью деформации на длине образующей до критической точки, после чего ротационная вытяжка осуществляется с минимальной степенью деформации. Заключительный переход осуществляют с расчетной степенью деформации до критической скорости и с максимальной степенью деформации после нее. Окружная скорость ролика равна 2,35 м/сек.The first transition is carried out without thinning, the feed speed of the rolling roller is 3 mm / s, the rotation speed of the frame is 0.62-1.5 r / s, the peripheral speed of the roller is 2.35 m / s. At the next transition, the rotation speed of the frame is the same, the feed speed of the rolling rollers is 2 mm / s. A rotational hood is carried out with a calculated degree of deformation along the generatrix to a critical point, after which a rotational hood is carried out with a minimum degree of deformation. The final transition is carried out with a calculated degree of deformation to a critical speed and with a maximum degree of deformation after it. The peripheral speed of the roller is 2.35 m / s.

Таким образом, полученная тонкостенная крупногабаритная оболочка оживальной формы с убывающим малым углом наклона образующей от малого диаметра к большему и малой геометрической степенью расширения получена с высокой точностью геометрических размеров, с обеспечением равнотолщинности, эксплуатационной надежности, высокой конструктивной прочности.Thus, the obtained thin-walled large-sized shell of a lively shape with a decreasing small angle of inclination of the generatrix from a small diameter to a large and small geometric degree of expansion was obtained with high accuracy of geometric dimensions, ensuring equal thickness, operational reliability, and high structural strength.

Claims (3)

1. Способ изготовления тонкостенной крупногабаритной оболочки оживальной формы с убывающим углом наклона образующей, включающий многопереходную давильную обработку листовой заготовки, установленной на вращающейся оправе при продольном перемещении давильных инструментов, установленных с зазором относительно последней с возможностью корректировки величины зазора, отличающийся тем, что первый переход ротационной вытяжки осуществляют без изменения толщины заготовки, следующий переход ротационной вытяжки осуществляют с расчетной степенью деформации на длине образующей оболочки до критической точки, определяемой величиной угла наклона образующей и соотношением диаметра оболочки к толщине, последующую ротационную вытяжку осуществляют с минимальной степенью деформации, заключительный переход ротационной вытяжки осуществляют с расчетной степенью деформации до критической точки и с максимальной степенью деформации после нее.1. A method of manufacturing a thin-walled large-sized shell of a lively shape with a decreasing angle of inclination of the generatrix, comprising multi-jaw pressing machining of a sheet stock mounted on a rotating frame during longitudinal movement of the pressing tools installed with a gap relative to the latter with the possibility of adjusting the gap, characterized in that the first transition is rotational the hoods are carried out without changing the thickness of the workpiece, the next transition of the rotational hoods is carried out with the calculated st by deformation along the length of the generatrix of the shell to a critical point, determined by the angle of inclination of the generatrix and the ratio of the diameter of the shell to the thickness, the subsequent rotational drawing is carried out with a minimum degree of deformation, the final transition of the rotational drawing is carried out with a calculated degree of deformation to a critical point and with a maximum degree of deformation after it . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют не менее двух давильных инструментов, расположенных равномерно по окружности в одной плоскости.2. The method according to claim 1, characterized in that at least two pressing tools are used, arranged uniformly around the circumference in the same plane. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что окружную скорость давильного инструмента на всей длине образующей устанавливают постоянной. 3. The method according to claim 1, characterized in that the peripheral speed of the pressing tool along the entire length of the generatrix is set constant.
RU2007113558/02A 2007-04-11 2007-04-11 Method of production of thin-walled heavy shell RU2351425C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113558/02A RU2351425C2 (en) 2007-04-11 2007-04-11 Method of production of thin-walled heavy shell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113558/02A RU2351425C2 (en) 2007-04-11 2007-04-11 Method of production of thin-walled heavy shell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007113558A RU2007113558A (en) 2008-10-20
RU2351425C2 true RU2351425C2 (en) 2009-04-10

Family

ID=40040942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007113558/02A RU2351425C2 (en) 2007-04-11 2007-04-11 Method of production of thin-walled heavy shell

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2351425C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814834C1 (en) * 2023-05-02 2024-03-05 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "ТУЛАМАШЗАВОД" (АО "АК "Туламашзавод") Method of rotational drawing of hollow thin-walled parts with complex profiles on lathe with cnc system (embodiments)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814834C1 (en) * 2023-05-02 2024-03-05 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "ТУЛАМАШЗАВОД" (АО "АК "Туламашзавод") Method of rotational drawing of hollow thin-walled parts with complex profiles on lathe with cnc system (embodiments)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007113558A (en) 2008-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2621647B1 (en) Spin forming process and apparatus for manufacturing articles by spin forming
RU2511166C1 (en) Method of producing thin-wall complex-shape shells
CN105033125A (en) Titanium alloy equal-thickness thin-wall special-shaped annular piece rolling and expanding composite forming method
JPWO2006025369A1 (en) Die, manufacturing method of stepped metal tube and stepped metal tube
EP3812056A1 (en) Medium/small-diameter thick-walled metal tube and preparation method therefor
JPS63121B2 (en)
CN107405673B (en) Method and coating device for applying a coating during the production of a multilayer heavy pipe
CN107626781A (en) A kind of adjustable four-roll plate bending machine
JP5063484B2 (en) Exhaust gas purification device processing method
RU2351425C2 (en) Method of production of thin-walled heavy shell
KR20090052233A (en) The manufacturing method for a flow formed pressure vessel using a thick plate preform prepared by welding
SU822960A1 (en) Method of expanding shaped rings
JP4192970B2 (en) Cold rolling method for metal tubes
JP2010082634A (en) Method of rolling thread and rolled thread obtained by the method
US6490900B1 (en) Pipe gauging and rounding apparatus and method
JP4055850B2 (en) Flow forming method and apparatus
CN113441553A (en) Seamless pipe and cold rolling method thereof
US20220062969A1 (en) Method for producing a ball raceway on a workpiece and a ball screw nut having a ball raceway thus produced
JP6130832B2 (en) Roll holder cartridge for rolling mill
RU2751207C2 (en) Stainless steel tubes and their production method
RU2106217C1 (en) Method of rotation drawing of hollow axisymmetric parts
RU2341348C2 (en) Method for manufacture of single-corrugation bellows
RU2426618C1 (en) Method of producing thin-wall shells with periodic large-diameter profile
RU2360760C1 (en) Manufacturing method of envelopes by means of rotary extrusion
RU2317885C1 (en) Arrangement for surface plastic deformation of the spherical surfaces of ball pins

Legal Events

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

Effective date: 20190412

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200310

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210412