RU2466816C2 - Method of forming stack of seamless thin-wall bulky equidistant ogival-shape shells from taper billets - Google Patents

Method of forming stack of seamless thin-wall bulky equidistant ogival-shape shells from taper billets Download PDF

Info

Publication number
RU2466816C2
RU2466816C2 RU2010150407/02A RU2010150407A RU2466816C2 RU 2466816 C2 RU2466816 C2 RU 2466816C2 RU 2010150407/02 A RU2010150407/02 A RU 2010150407/02A RU 2010150407 A RU2010150407 A RU 2010150407A RU 2466816 C2 RU2466816 C2 RU 2466816C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shells
outer shell
package
explosion
blanks
Prior art date
Application number
RU2010150407/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010150407A (en
Inventor
Иван Тихонович Коптев (RU)
Иван Тихонович Коптев
Борис Иванович Омигов (RU)
Борис Иванович Омигов
Анатолий Михайлович Гордон (RU)
Анатолий Михайлович Гордон
Любовь Дмитриевна Гладкова (RU)
Любовь Дмитриевна Гладкова
Андрей Петрович Трещалин (RU)
Андрей Петрович Трещалин
Геннадий Владимирович Тюрин (RU)
Геннадий Владимирович Тюрин
Наталья Николаевна Короткова (RU)
Наталья Николаевна Короткова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева")
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 "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева")
Priority to RU2010150407/02A priority Critical patent/RU2466816C2/en
Publication of RU2010150407A publication Critical patent/RU2010150407A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466816C2 publication Critical patent/RU2466816C2/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: outer and inner shells are produced by rotary extrusion at one set of holders the smaller diameter of which is defined by outer shell size, while final ogival section is produced by explosive stamping in one female die. Note here that, first, outer shell tapered billet is subjected to explosive stamping to make outer shell while inner shell is made by explosion to formed outer shell.
EFFECT: lower costs of tooling, better abutment.
1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении сопла камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя (далее ЖРД).The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of a nozzle of a combustion chamber of a liquid rocket engine (hereinafter referred to as LRE).

Получение пакета эквидистантных оболочек оживальной формы - основная проблема при изготовлении сопловых блоков двигателей ЖРД.Obtaining a package of equidistant shells of a lively form is the main problem in the manufacture of nozzle blocks of rocket engines.

Все известные способы изготовления пакета крупногабаритных оживальных оболочек (штамповка на прессах, термофиксация, штамповка взрывом, ротационное выдавливание и др.) трудоемки, энергоемки и требуют значительных затрат на оснастку и оборудование.All known methods of manufacturing a package of large-sized animated shells (stamping on presses, heat setting, stamping by explosion, rotational extrusion, etc.) are labor-consuming, energy-intensive, and require significant costs for tooling and equipment.

Наиболее близким аналогом является способ формообразования пакета деталей оживальной формы, включающий ротационное выдавливание конусных заготовок наружной и внутренней оболочек из плоских заготовок, получение пакета оболочек окончательной оживальной формы из пакета конусных заготовок штамповкой взрывом в одной матрице (RU 2317171 C2, B21D 26/08, 20.02.2008).The closest analogue is the method of forming a package of parts of a lively shape, including rotational extrusion of conical blanks of the outer and inner shells from flat blanks, obtaining a package of shells of the final lively shape from a pack of conical blanks by stamping by explosion in one matrix (RU 2317171 C2, B21D 26/08, 20.02 .2008).

Недостатком известного способа являются значительные затраты и трудоемкость при изготовлении оснастки, а главное - оболочки имеют отклонения от заданного профиля каждая своего комплекта оснастки.The disadvantage of this method is the significant cost and complexity in the manufacture of equipment, and most importantly - the shell has deviations from a given profile, each of its own set of equipment.

Предлагается способ формообразования пакета бесшовных тонкостенных крупногабаритных эквидистантных оболочек оживальной формы из конусных заготовок. Данная степень деформации до 5% характерна для сопловых блоков верхних ступеней ракет. Ограничение степени деформации связано с конструкцией внутренней оболочки, на поверхности которой фрезеруются пазы и утонение которой имеет соответствующие ограничения.A method for forming a package of seamless thin-walled large-sized equidistant shells of an animated shape from conical blanks is proposed. This degree of deformation of up to 5% is typical for nozzle blocks of the upper stages of missiles. The limitation of the degree of deformation is associated with the construction of the inner shell, on the surface of which grooves are milled and the thinning of which has corresponding limitations.

Раскатка конусной оболочки обладает рядом преимуществ:Rolling the cone shell has several advantages:

- гораздо проще изготовить оправу высокой точности;- it is much easier to make a frame of high accuracy;

- раскатка конусной оболочки из плоской заготовки происходит устойчиво - с меньшей разнотолщинностью.- rolling of the conical shell from a flat billet occurs stably - with less thickness difference.

Технической задачей предлагаемого способа является осуществление формообразования наружной и внутренней оболочек путем ротационного выдавливания на одном комплекте оправ и штамповки взрывом в одной матрице, сокращение вдвое затрат на оснастку, повышение качества прилегания сопрягаемых поверхностей пакета оболочек.The technical task of the proposed method is the implementation of the shaping of the outer and inner shells by rotational extrusion on one set of frames and stamping by explosion in one matrix, halving the cost of equipment, improving the quality of the fit of the mating surfaces of the package of shells.

Данная задача решается с помощью способа формообразования пакета бесшовных тонкостенных крупногабаритных эквидистантных оболочек оживальной формы из конусных заготовок. Конусные заготовки наружной и внутренней оболочек получают ротационным выдавливанием на одном комплекте оправ, малый диаметр каждой из которых устанавливают исходя из размера малого диаметра наружной оболочки. Из пакета конусных заготовок штамповкой взрывом в одной матрице получают пакет оболочек окончательной оживальной формы. Сначала из конусной заготовки наружной оболочки формуют взрывом наружную оболочку, а внутреннюю оболочку формуют взрывом по отформованной наружной оболочке (см. чертеж).This problem is solved using the method of forming a package of seamless thin-walled large-sized equidistant shells of a lively shape from conical blanks. The conical blanks of the outer and inner shells are obtained by rotational extrusion on one set of frames, the small diameter of each of which is set based on the size of the small diameter of the outer shell. From the package of conical blanks by stamping by explosion in one matrix, a package of shells of the final animated shape is obtained. First, from the conical blank of the outer shell, the outer shell is formed by explosion, and the inner shell is formed by explosion along the molded outer shell (see drawing).

Способ поясняется чертежом. На фигуре показана технологическая схема способа.The method is illustrated in the drawing. The figure shows the technological scheme of the method.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Из двух плоских листовых заготовок методом ротационного выдавливания за два перехода получают конусные заготовки наружной и внутренней оболочек на одном комплекте оправ с углом α. Угол α зависит от конструктивных параметров оболочек (фиг. a и b). Конструкция наружной оболочки пакета предусматривает приварку кольца с малого диаметра оболочки, поэтому малый диаметр оправы устанавливают исходя из конструктивных размеров наружной оболочки. Между переходами ротационной вытяжки выполняют отжиг и травление для снятия напряжений металла заготовки. Получение пакета оболочек окончательной оживальной формы из пакета конусных заготовок наружной и внутренней оболочек эффективнее всего выполнять штамповкой взрывом. До формообразования оболочек между матрицей и заготовкой создают вакуум. Получают пакет оболочек окончательной оживальной формы из пакета конусных заготовок штамповкой взрывом в одной матрице (фиг. c и d). Сначала из конусной заготовки наружной оболочки формуют взрывом наружную оболочку. Внутреннюю оболочку формуют взрывом по отформованной наружной оболочке. Полученный пакет оболочек извлекают из матрицы с последующей калибровкой пакета, при необходимости.From two flat sheet blanks by the method of rotational extrusion for two transitions, conical blanks of the outer and inner shells are obtained on one set of frames with an angle α. The angle α depends on the design parameters of the shells (Fig. A and b). The design of the outer shell of the package provides for welding the ring with a small diameter of the shell, so the small diameter of the frame is set based on the structural dimensions of the outer shell. Between the transitions of the rotary hood, annealing and etching are performed to relieve the stresses of the workpiece metal. Obtaining a package of shells of the final animated form from a package of conical blanks of the outer and inner shells is most efficiently performed by explosion stamping. Before the shells are formed, a vacuum is created between the die and the workpiece. A package of shells of the final animated shape is obtained from a package of conical blanks by stamping by explosion in one matrix (Figs. C and d). First, from the conical blank of the outer shell, the outer shell is formed by explosion. The inner shell is formed by explosion on a molded outer shell. The resulting package of shells is removed from the matrix, followed by calibration of the package, if necessary.

Пример осуществления способа.An example implementation of the method.

Для изготовления наружной оболочки выбирают плоскую листовую заготовку из стали марки 12Х21Н5Т, диаметром 1200 мм, толщиной 2,5 мм.For the manufacture of the outer shell, a flat sheet billet of steel grade 12X21H5T, with a diameter of 1200 mm, and a thickness of 2.5 mm is selected.

Устанавливают заготовку на станок для ротационного выдавливания. Сначала выполняют 1-й переход ротационного выдавливания и получают конусную заготовку оболочки толщиной 1,4 мм. Между переходами выполняют термический отжиг и травление для снятия напряжений металла заготовки. Затем выполняют 2-й переход ротационной вытяжки и получают конусную наружную оболочку толщиной 0,6+0,12 мм. Повторяют отжиг и травление.Set the workpiece on a rotary extrusion machine. First, perform the 1st transition of rotational extrusion and get a conical blank of the shell with a thickness of 1.4 mm Between the transitions, thermal annealing and etching are performed to relieve the stresses of the workpiece metal. Then perform the 2nd transition of the rotary hood and get a conical outer shell with a thickness of 0.6 + 0.12 mm Repeat annealing and etching.

Для изготовления внутренней оболочки используют оправу для раскатки наружной оболочки. На раскатной стан устанавливают плоскую листовую заготовку из стали 12Х18Н10ТШ толщиной 12 мм. Затем деформирующим роликом осуществляют ротационное выдавливание за два перехода с промежуточным отжигом и травлением. В результате получают конусную заготовку толщиной 4,7+0,18 мм.For the manufacture of the inner shell using a frame for rolling the outer shell. On a rolling mill, a flat sheet of steel 12Kh18N10TSh 12 mm thick is installed. Then a rotational extrusion is carried out by a deforming roller in two transitions with intermediate annealing and etching. The result is a conical billet with a thickness of 4.7 + 0.18 mm

Дальнейшее формообразование пакета эквидистантных оживальных оболочек получают поочередно в одной матрице - штамповкой взрывом.Further shaping of the package of equidistant animated membranes is obtained alternately in one matrix - by stamping by explosion.

Размещают конусную заготовку наружной оболочки в матрицу для взрыва и формуют профиль по «поясам» во избежание сползания оболочки. До формования как наружной оболочки, так и внутренней создают вакуум между матрицей и заготовкой.The conical blank of the outer shell is placed in the matrix for explosion and the profile is formed along the “belts” in order to avoid sliding of the shell. Prior to molding, both the outer shell and the inner create a vacuum between the die and the workpiece.

Затем подрезают технологические припуски у отформованной наружной оболочки и вновь устанавливают ее в матрицу. Помещают в матрицу внутреннюю оболочку и формуют ее взрывом по отформованной наружной оболочке. Извлекают полученный пакет оболочек из матрицы. Контролируют профиль и зазор в пакете.Then cut technological allowances at the molded outer shell and re-install it in the matrix. The inner shell is placed in the matrix and formed by its explosion along the molded outer shell. The resulting package of shells is removed from the matrix. Control the profile and clearance in the package.

В результате такого формообразования получают пакет эквидистантных оболочек оживальной формы с оптимальным зазором под пайку.As a result of this shaping, a package of equidistant shells of a lively shape with an optimal soldering gap is obtained.

Claims (1)

Способ формообразования пакета бесшовных тонкостенных крупногабаритных эквидистантных оболочек оживальной формы из конусных заготовок, включающий ротационное выдавливание конусных заготовок наружной и внутренней оболочек из плоских заготовок, получение пакета оболочек окончательной формы из пакета конусных заготовок штамповкой взрывом в одной матрице, отличающийся тем, что конусные заготовки наружной и внутренней оболочек получают ротационным выдавливанием на одном комплекте оправ, малый диаметр каждой из которых устанавливают исходя из размера малого диаметра наружной оболочки, а при получении пакета оболочек окончательной оживальной формы из пакета конусных заготовок штамповкой взрывом в одной матрице сначала из конусной заготовки наружной оболочки формуют взрывом наружную оболочку, а внутреннюю оболочку формуют взрывом по отформованной наружной оболочке. The method of forming a package of seamless thin-walled large-sized equidistant shells of a lively shape from cone blanks, including rotational extrusion of cone blanks of the outer and inner shells from flat blanks, obtaining a package of shells of the final shape from the pack of conical blanks by stamping by explosion in one matrix, characterized in that the conical blanks the inner shells are obtained by rotational extrusion on one set of frames, the small diameter of each of which is set based on the size of the small diameter of the outer shell, and upon receipt of the package of shells of the final animated shape from the package of conical blanks by stamping by explosion in one matrix, first the outer shell is formed by explosion from the conical blank of the outer shell, and the inner shell is formed by explosion along the molded outer shell.
RU2010150407/02A 2010-12-08 2010-12-08 Method of forming stack of seamless thin-wall bulky equidistant ogival-shape shells from taper billets RU2466816C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010150407/02A RU2466816C2 (en) 2010-12-08 2010-12-08 Method of forming stack of seamless thin-wall bulky equidistant ogival-shape shells from taper billets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010150407/02A RU2466816C2 (en) 2010-12-08 2010-12-08 Method of forming stack of seamless thin-wall bulky equidistant ogival-shape shells from taper billets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010150407A RU2010150407A (en) 2012-06-20
RU2466816C2 true RU2466816C2 (en) 2012-11-20

Family

ID=46680586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010150407/02A RU2466816C2 (en) 2010-12-08 2010-12-08 Method of forming stack of seamless thin-wall bulky equidistant ogival-shape shells from taper billets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466816C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU948501A1 (en) * 1980-11-22 1982-08-07 Предприятие П/Я В-2190 Method of producing vessels with doubled walls and narrow neck
SU832830A1 (en) * 1979-01-05 1982-12-30 Предприятие П/Я В-8721 Method of making sealing gasket
US5758532A (en) * 1995-11-17 1998-06-02 Masse; Johan Method and apparatus for making a product by spinning
RU2317171C2 (en) * 2006-02-14 2008-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" Pack of ogival-shaped parts shaping method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU832830A1 (en) * 1979-01-05 1982-12-30 Предприятие П/Я В-8721 Method of making sealing gasket
SU948501A1 (en) * 1980-11-22 1982-08-07 Предприятие П/Я В-2190 Method of producing vessels with doubled walls and narrow neck
US5758532A (en) * 1995-11-17 1998-06-02 Masse; Johan Method and apparatus for making a product by spinning
RU2317171C2 (en) * 2006-02-14 2008-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" Pack of ogival-shaped parts shaping method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010150407A (en) 2012-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101337003B1 (en) a method for production of flange for wind tower
US10279440B2 (en) Precision forming method of high-efficiency and near-net hollow valve blank of engine
US9643238B2 (en) Manufacturing method of metal shell formed body for spark plug, manufacturing method of metal shell for spark plug, and spark plug manufacturing method
EP2811126A1 (en) Method for producing a hollow engine valve
KR101188605B1 (en) A Manufacturing method for profiled ring used of semi-finished ring rolling machine
US10124398B2 (en) Method for producing a forged crankshaft
CN105033125A (en) Titanium alloy equal-thickness thin-wall special-shaped annular piece rolling and expanding composite forming method
KR101338954B1 (en) a apparatus and method of ring rolling for product with asymmetrical cross section
US10086425B2 (en) Method for producing a forged crankshaft
KR20060066629A (en) A large profile ring and method
CN108188659A (en) A kind of manufacturing process of steel billet
CN103567338A (en) Metal element manufacturing method
RU2466816C2 (en) Method of forming stack of seamless thin-wall bulky equidistant ogival-shape shells from taper billets
CN110842120B (en) Rolling and rotary forming method for large-taper complex special-shaped ring disc type component
CN116803595A (en) Manufacturing method of high-pressure pump eccentric wheel
RU2584195C1 (en) Method of making cylindrical components with conical part
RU2685832C1 (en) Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape
KR102093877B1 (en) Manufacturing method of cylinder cover for ship using by profile ring-mill die forging
RU2572687C1 (en) Method of production of steel forgings of ball valve half-casings
CN114289677A (en) Rolling forming method for titanium alloy non-uniform-thickness special-shaped thin-wall ring piece
KR20160127381A (en) a apparatus of ring rolling for multi-outside type
JP6179796B2 (en) Die for hot forging and hot forging method
CN104924028B (en) A kind of automobile engine hollow valve blank accurate forming method of application plug
RU2679677C2 (en) Method for manufacturing molded ring and ring material for manufacturing such a ring
RU2466815C2 (en) Method of forming ogival-shape equidistant shell stack

Legal Events

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

Effective date: 20131209