RU2502574C2 - Способ штамповки сильфонов из трубных заготовок - Google Patents
Способ штамповки сильфонов из трубных заготовок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502574C2 RU2502574C2 RU2012111770/02A RU2012111770A RU2502574C2 RU 2502574 C2 RU2502574 C2 RU 2502574C2 RU 2012111770/02 A RU2012111770/02 A RU 2012111770/02A RU 2012111770 A RU2012111770 A RU 2012111770A RU 2502574 C2 RU2502574 C2 RU 2502574C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bellows
- corrugation
- tube
- shaping
- corrugations
- Prior art date
Links
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам штамповки осесимметричных деталей из особо тонкостенных трубных заготовок. Эластичной средой в жестких матрицах последовательно формируют гофры раздачей внутренним давлением эластичной среды при осевом перемещении свободного конца трубной заготовки. Причем материал трубной заготовки выбирают в соответствии с его относительным удлинением после разрыва δ, определяемым по приведенной в формуле зависимости. Повышается качество штампуемых сильфонов из трубных заготовок. 1 ил.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно, к способам штамповки осесимметричных деталей из особо тонкостенных трубных заготовок.
Известен способ штамповки осесимметричных деталей из трубных заготовок, описанный в патенте РФ 2314889С1, МПК B21D 22/10 с приоритетом от 27.03.2006, авт.Давыдов О.Ю., Егоров В.Г., Голуб В.В., Танский В.А. (аналог), при котором формообразование осесимметричных деталей эластичной средой начинается с увеличения прикладываемого перед осевым сжатием давления наполнителя на внутреннюю поверхность трубной заготовки.
После достижения заданной величины давления эластичного наполнителя начинают осадку заготовки с одновременным нагнетанием дополнительных объемов эластичного наполнителя. Затем готовый гофр калибруют раздачей с осевым сжатием без осадки заготовки.
Недостатки: установленная зависимость для определения давления наполнителя на стенки заготовки перед началом формообразования не учитывает возможности появления брака (трещин) вследствие исчерпания ресурса пластичности материалом заготовки в ходе раздачи предварительных гофров внутренним давлением эластичной среды.
Наиболее близким техническим решением из известных является способ формообразования особотонкостенных многослойных сильфонов эластичной средой, описанный в патенте РФ 2343033С2, МПК B21D 15/06 с приоритетом от 28.12.2006, авт. Егоров В.Г., Захарченко Н.Д., Танский В.А. (прототип), при котором предварительные гофры при последовательном формообразовании выполняют с углом конусности при вершине от 10 до 15°, а радиус у основания, радиус при вершине, высота гофра и диаметр проходного сечения сильфона, связаны между собой экспериментальными зависимостями. Последующую принудительную посадку предварительных гофров (калибровку) осуществляют до получения ими омегообразной формы.
Недостатки: выявленная экспериментальным путем зависимость для соотношения между геометрическими параметрами гофра при его формообразовании не учитывает характеристик пластичности применяемого материала. В частности отсутствуют сведения об интенсивности накопленной деформации и ее связи с ресурсом пластичности конкретного сплава. Поэтому возможно появление браковочных признаков вследствие исчерпания ресурса пластичности при формообразовании осесимметричных деталей с заданными геометрическими параметрами.
Технический результат: повышение качества штампуемых сильфонов из трубных заготовок за счет сокращения брака при обработке. Технический результат достигается тем, что в способе штамповки сильфонов из трубных заготовок эластичной средой в жестких матрицах, включающем последовательное формообразование гофров раздачей внутренним давлением эластичной среды при осевом перемещении свободного конца трубной заготовки, материал трубной заготовки для формообразования гофров выбирают в соответствии с его относительным удлинением после разрыва δ, определяемым по зависимости:
где А(b)=29,23b2-18,59b+1,43;
В(b)=-31,98b2+28,62b-3,24;
C(b)=6,97b2-10,24b+1,82;
R1=d/2+r0, мм;
R2=D/2-r0, мм;
r0 - радиус у основания и при вершине гофра, мм;
d - диаметр проходного сечения сильфона, мм;
D - диаметр гофра, мм.
Зависимости, связывающие между собой δ, R1, R2 и r0, получены экспериментально из условия равенства предельной накопленной деформации в момент разрушения аналогичной величине при одноосном растяжении δ. Необходимость выбора материала заготовки для формообразования с определенным относительным удлинением после разрыва δ обусловлена получением сильфона с требуемыми диаметром проходного сечения d, диаметром гофра D, а также радиусами при вершине и y основания гофра r0 без исчерпания ресурса пластичности материалом трубной заготовки. Т.к. относительное удлинение материала после разрыва δ зависит от соотношений геометрических параметров сильфона a и b, то для успешного формообразования детали с большей высотой гофра h (h=R2-R1) выбирают более пластичный материал. В случае, когда высота гофра h меньше, для формообразования используют менее пластичный материал. При этом в случае постоянной высоты гофра сильфона h при меньших значениях радиусов при вершине и у основания гофра r0 требуемое значение δ для формообразования без появления браковочных признаков увеличивается, а при больших значения радиусов r0 значение δ уменьшается. Полученная экспериментальным путем зависимость между относительным удлинением материала после разрыва δ и геометрическими параметрами сильфона позволяет выбрать сплав трубной заготовки для штамповки с требуемыми характеристиками пластичности.
На фиг.1 представлена схема способа штамповки сильфонов из трубных заготовок.
Способ осуществляют следующим образом. Выбирают материал для трубной заготовки 1 в соответствии с его относительным удлинением после разрыва δ, определяемым по зависимости (1).
Трубную заготовку 1 заполняют эластичной средой 2 и помещают в жесткую разъемную матрицу 3, которую устанавливают в штамп, размещенный на столе пресса (на чертеже не показаны), и устанавливают пуансон осевого сжатия 4. При воздействии силы F на пуансон 4 происходит увеличение внутреннего давления эластичной среды 2. В результате трубная заготовка 1 раздается изнутри в полость 5 жесткой разъемной матрицы 3 при осевом перемещении свободного конца 6 трубной заготовки 1. Таким образом формируется первый гофр 7 сильфона 8. Аналогично последовательно формируют гофры (на чертеже не показаны) раздачей трубной заготовки 1 в полости 9, 10 ручья 11 жесткой разъемной матрицы 3 внутренним давлением эластичной среды 2.
Пример. Из трубной заготовки 1 из титанового сплава штампуют трехгофровый сильфон 8 с диаметром проходного сечения d=90 мм и диаметром гофра D=120 мм, а также радиусами у основания и при вершине гофра r0=3 мм. В начале процесса изготовления выбирают материал трубной заготовки 1 для формообразования согласно предложенной экспериментальной зависимости:
δ(a,b)=A(b)a2+В(b)а+С(b)=0,132,
где А(b)=29,23b2-18,59b+1,43=0,42;
В(b)=-31,98b2+28,62b-3,24=-1,64;
C(b)=6,97b2-10,24b+1,82=1,23;
Значит, для успешного формообразования нужно использовать трубную заготовку из титанового сплава с относительным удлинением δ≥13,2%. Требуемым условиям, предъявляемым к свойствам пластичности материала, отвечает титановый сплав ОТ4-1 с δ=15%.
Двухслойную трубную заготовку 1 с толщиной стенки 0,4 мм (2×0,2 мм) с диаметром проходного сечения d=90 мм и длиной 150 мм из титанового сплава ОТ4-1 устанавливают в ручей 11 жесткой разъемной матрицы 3.
Ручей 11 имеет полости 5, 9, 10 для формирования первого гофра 7 и последующих двух гофров (на чертеже не показаны). В трубную заготовку 1 устанавливают эластичную среду 2 (шайбы из полиуретана СКУ-7Л) диаметром 88 мм и общей высотой 65 мм, а также шесть жестких упоров 12 из сплава D16T диаметром 89,6 мм и высотой по 14 мм.
Жесткую разъемную матрицу 3 устанавливают в штамп, размещенный на столе пресса PYE-250 (на чертеже не показаны) и устанавливают пуансон осевого сжатия 4. Под действием силы F=950 кН, приложенной к пуансону осевого сжатия 4, сжимают эластичную среду 2, формируя тем самым первый гофр 7 сильфона 8 в полости 5 ручья 11 при осевом перемещении свободного конца 6 трубной заготовки 1. После чего уменьшают силу F до нуля, отводят пуансон осевого сжатия 4, удаляют один упор 12 и переносят его под пуансон 4. Следующим рабочим ходом пуансона осевого сжатия 4 формируют в полости 9 ручья 11 второй гофр (на чертеже не показан) сильфона 8.
Аналогично последовательно формируют и третий гофр (на чертеже не показан) раздачей трубной заготовки 1 внутренним давлением эластичной среды 2 в полости 10 ручья 11 жесткой разъемной матрицы 3.
Технико-экономические показатели.
В результате применения предлагаемого способа формообразования повысилось качество обрабатываемых сильфонов, а брак при обработке снизился на 35%.
Claims (1)
- Способ штамповки сильфонов из трубных заготовок эластичной средой в жестких матрицах, включающий последовательное формообразование гофров раздачей внутренним давлением эластичной среды при осевом перемещении свободного конца трубной заготовки, отличающийся тем, что материал трубной заготовки для формообразования гофров выбирают в соответствии с его относительным удлинением после разрыва δ, определяемым по зависимости:
где А(b)=29,23b2-18,59b+1,43;
В(b)=-31,98b2+28,62b-3,24;
C(b)=6,97b2-10,24b+1,82;
R1=d/2+r0;
R2=D/2-r0;
r0 - радиус у основания и при вершине гофра, мм;
d - диаметр проходного сечения сильфона, мм;
D - диаметр гофра, мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111770/02A RU2502574C2 (ru) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Способ штамповки сильфонов из трубных заготовок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111770/02A RU2502574C2 (ru) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Способ штамповки сильфонов из трубных заготовок |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012111770A RU2012111770A (ru) | 2013-10-10 |
RU2502574C2 true RU2502574C2 (ru) | 2013-12-27 |
Family
ID=49302474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012111770/02A RU2502574C2 (ru) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Способ штамповки сильфонов из трубных заготовок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2502574C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106964661B (zh) * | 2017-04-14 | 2019-08-02 | 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 | 一种铝合金管的变径成形设备及其加工工艺 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU795634A1 (ru) * | 1978-05-18 | 1981-01-15 | Предприятие П/Я В-8534 | Штамп дл формовки трубчатыхзАгОТОВОК |
EP0288705A2 (de) * | 1987-03-20 | 1988-11-02 | Asea Brown Boveri Ab | Verfahren zur Herstellung von komplizierten Blechteilen und Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens |
RU99119030A (ru) * | 1999-09-01 | 2001-07-10 | Открытое акционерное общество "Рыбинские моторы" | Устройство для формования радиальногофрированных труб сильфонного типа |
RU2229356C2 (ru) * | 2002-04-16 | 2004-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Электрохимический завод" | Устройство для формования сильфона |
RU2343033C2 (ru) * | 2006-12-28 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля" (ОАО "НИИАСПК") | Способ формообразования особотонкостенных многослойных сильфонов |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2176941C2 (ru) * | 1999-09-01 | 2001-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Устройство для формования радиально-гофрированных труб сильфонного типа |
-
2012
- 2012-03-27 RU RU2012111770/02A patent/RU2502574C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU795634A1 (ru) * | 1978-05-18 | 1981-01-15 | Предприятие П/Я В-8534 | Штамп дл формовки трубчатыхзАгОТОВОК |
EP0288705A2 (de) * | 1987-03-20 | 1988-11-02 | Asea Brown Boveri Ab | Verfahren zur Herstellung von komplizierten Blechteilen und Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens |
RU99119030A (ru) * | 1999-09-01 | 2001-07-10 | Открытое акционерное общество "Рыбинские моторы" | Устройство для формования радиальногофрированных труб сильфонного типа |
RU2229356C2 (ru) * | 2002-04-16 | 2004-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Электрохимический завод" | Устройство для формования сильфона |
RU2343033C2 (ru) * | 2006-12-28 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля" (ОАО "НИИАСПК") | Способ формообразования особотонкостенных многослойных сильфонов |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЕР 0288705 A2, 02.1 1.1988. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012111770A (ru) | 2013-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2323058C1 (ru) | Способ формирования наружной резьбы на концевом участке трубной заготовки | |
RU2460604C1 (ru) | Штамп совмещенного действия для получения преимущественно трубных изделий с плоским фланцем | |
JPH09271857A (ja) | バルジ加工方法および装置 | |
RU2491147C2 (ru) | Способ получения поковок крупногабаритных полукорпусов шаровых кранов, имеющих горловину и сферическую часть | |
RU2502574C2 (ru) | Способ штамповки сильфонов из трубных заготовок | |
RU2602936C2 (ru) | Способ выдавливания деталей типа стаканов и устройство для его осуществления | |
JP2006315081A (ja) | ギヤ類の鍛造装置 | |
JP2010064100A (ja) | 歯車の製造装置及び製造方法 | |
JP5157716B2 (ja) | 自在継手用ヨークの製造方法 | |
RU2686503C1 (ru) | Способ комбинированной высадки концов труб | |
RU2535831C1 (ru) | Способ прессования полых профилей и устройство для его осуществления | |
JP2007136502A (ja) | 据え込み加工方法及び据え込み加工装置 | |
RU2352417C2 (ru) | Способ прессования профилей и матрица для реализации данного способа | |
RU2343033C2 (ru) | Способ формообразования особотонкостенных многослойных сильфонов | |
EP2149412B1 (en) | Horizontal-press cold-forging machine with reduced-speed hammering | |
RU2559623C1 (ru) | Способ формообразования тонкостенных тройников | |
RU2456111C1 (ru) | Способ получения ультрамелкозернистой структуры в заготовках из металлов и сплавов | |
RU2738630C1 (ru) | Композиционная заготовка для кузнечной осадки | |
RU2686704C1 (ru) | Способ изготовления длинноосных изделий | |
RU2707456C1 (ru) | Способ и устройство для получения оболочки с переменной толщиной стенки по высоте | |
RU2403206C1 (ru) | Способ получения нанокристаллической структуры материала в трубных заготовках и устройство для его осуществления | |
WO2024111215A1 (ja) | 中実部分を有する差厚パイプの押出成形方法及び押出成形装置 | |
RU2220808C1 (ru) | Способ изготовления полупустотелых стержневых ступенчатых деталей | |
RU2313416C2 (ru) | Способ изготовления полых тонкостенных деталей | |
WO2023105883A1 (ja) | テーパ部を有する円筒体の成形方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180328 |