RU2558814C1 - Thin-walled shell manufacturing method - Google Patents
Thin-walled shell manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558814C1 RU2558814C1 RU2014111156/02A RU2014111156A RU2558814C1 RU 2558814 C1 RU2558814 C1 RU 2558814C1 RU 2014111156/02 A RU2014111156/02 A RU 2014111156/02A RU 2014111156 A RU2014111156 A RU 2014111156A RU 2558814 C1 RU2558814 C1 RU 2558814C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- walled
- shell
- compensator
- thick
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении тонкостенных оболочек специального назначения.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of thin-walled shells for special purposes.
Известен способ изготовления на трех роликовом раскатном станке тонкостенной оболочки из мартенситной стали в виде малого и большого цилиндров, сопряженных между собой усеченным конусом, включающий изготовление толстостенной полой заготовки, первую (предварительную) операцию ротационной вытяжки полуфабриката с формированием цилиндрического участка, операцию термической обработки полуфабриката для снятия внутренних напряжений, вторую (окончательную) операцию ротационной вытяжки с формированием тонкостенного цилиндрического участка оболочки и компенсатора, ротационное обжатие внутрь цилиндрического участка оболочки прилежащего к торцу большого цилиндра и окончательную обработку. Способ принят за прототип (см. РТМ 3-1674-85 стр. 175-190).A known method of manufacturing on a three roller rolling machine a thin-walled shell made of martensitic steel in the form of a small and a large cylinder, interconnected by a truncated cone, including the manufacture of a thick-walled hollow billet, the first (preliminary) operation of the rotational drawing of a semi-finished product with the formation of a cylindrical section, the heat treatment of a semi-finished product for stress relieving, the second (final) operation of rotational drawing with the formation of thin-walled cylindrical part Single shell and compensator rotary compression inside the cylindrical portion of the shell adjacent to the end face of the large cylinder and final processing. The method is adopted as a prototype (see RTM 3-1674-85 p. 175-190).
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
1. Изготовить цилиндрический участок полуфабриката с объемом, равным объему тонкостенного цилиндрического участка оболочки, на предварительной и окончательной операциях ротационной вытяжки невозможно, т.к. для этого требуется изготовление полуфабриката и оболочки в номинальные размеры без использования допусков, поэтому за тонкостенным цилиндрическим участком оболочки оставляют ступенчатый технологический компенсатор с толщиной стенки после предварительной операции ротационной вытяжки в пределах от 2,3t до 7,5t, где t - толщина тонкостенного цилиндрического участка оболочки. Если компенсатор не оставлять, происходит резкое изменение степени и усилия деформации, приводящее к изменению сверх допуска геометрических размеров либо разрыву оболочки. После получения в процессе ротационной вытяжки ступенчатого технологического компенсатора он обрабатывается резанием для уменьшения массы оболочки и получения плавного сопряжения с толстостенным участком оболочки, при этом из-за овальности оболочки и погрешностей при обработке резанием на участке компенсатора, как правило, образуется разнотолщинность большая, чем при ротационной вытяжке тонкостенного цилиндрического участка оболочки.1. It is impossible to produce a cylindrical section of a semi-finished product with a volume equal to the volume of a thin-walled cylindrical section of the shell in preliminary and final operations of rotational drawing, since this requires the manufacture of a semi-finished product and a shell in nominal dimensions without the use of tolerances; therefore, a step technological compensator with a wall thickness after a preliminary operation of rotational drawing in the range from 2.3t to 7.5t is left behind a thin-walled cylindrical section of the shell, where t is the thickness of the thin-walled cylindrical section shell. If the compensator is not left, there is a sharp change in the degree and force of deformation, leading to a change in excess of the tolerance of the geometric dimensions or rupture of the shell. After receiving a step-by-step technological compensator in the process of rotational drawing, it is processed by cutting to reduce the mass of the casing and to obtain smooth coupling with the thick-walled section of the casing, due to the ovality of the casing and errors during processing by the section of the compensator, as a rule, a greater thickness than during rotational hood of a thin-walled cylindrical section of the shell.
2. Участок оболочки между концом раскатанной поверхности и началом обжатого участка остается недеформированным с шероховатостью поверхностей исходного листа.2. The section of the shell between the end of the rolled surface and the beginning of the compressed section remains undeformed with the roughness of the surfaces of the original sheet.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения качества оболочки и снижения себестоимости изготовления.The present invention solves the problem of improving the quality of the shell and reducing the cost of manufacturing.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении геометрической точности оболочки за счет уменьшения разнотолщинности на участке компенсатора, уменьшении шероховатости внутреннего диаметра на всей длине оболочки и сокращении затрат при изготовлении оболочки.The technical result obtained by the implementation of the invention is to increase the geometric accuracy of the shell by reducing the thickness difference in the section of the compensator, reducing the roughness of the inner diameter along the entire length of the shell and reducing costs in the manufacture of the shell.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления тонкостенной оболочки, включающем изготовление толстостенной полой заготовки, ротационную вытяжку толстостенной полой заготовки за две операции, при этом на предварительной операции полую заготовку деформируют по всей длине с получением полуфабриката с толстостенным концевым участком, прилежащим к открытому торцу, а на окончательной операции ротационной вытяжки получают тонкостенную оболочку с концевым толстостенным участком сопряжения и участком компенсатора, новым является то, что участок компенсатора формируют в виде следующего за коническим участком сопряжения цилиндрического участка, сопряженного с толстостенным участком оболочки коническим участком сопряжения, при этом участки сопряжения выполняют коническими с углом наклона образующей 8-20 градусов, проводят термическую обработку для снятия напряжений между предварительной и окончательной операциями ротационной вытяжки и окончательную обработку оболочки.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a thin-walled shell, including the manufacture of a thick-walled hollow billet, the rotational drawing of a thick-walled hollow billet in two operations, while in the preliminary operation the hollow billet is deformed along the entire length to obtain a semi-finished product with a thick-walled end section adjacent to the open end face, and in the final operation of the rotary hood get a thin-walled shell with an end thick-walled section of the pair and the compensation section Atomator, it is new that the compensator section is formed in the form of a cylindrical section adjacent to the conical section of the interface, conjugated with the conical section of the shell, while the connection sections are conical with an inclination angle of the generatrix of 8-20 degrees, heat treatment is performed to relieve stresses between the preliminary and final operations of the rotary hood and the final processing of the shell.
При ротационной вытяжке со степенью деформации, близкой к предельной, участок компенсатора выполняют за два прохода, первый для набора объема компенсатора, а второй - в заданные размеры.When a rotational hood with a degree of deformation close to the limit, the compensator section is performed in two passes, the first to set the volume of the compensator, and the second to the specified dimensions.
Ротационная вытяжка полуфабриката по всей длине уменьшает шероховатость внутренней поверхности оболочки относительно исходной.The rotary hood of the semi-finished product along the entire length reduces the roughness of the inner surface of the shell relative to the original.
Выполнение участков сопряжения коническими с углом наклона образующей конуса от 8-20 градусов позволяет плавно изменять степень деформации и усилие ротационной вытяжки.The implementation of the mating sections conical with an angle of inclination of the generatrix of the cone from 8-20 degrees allows you to smoothly change the degree of deformation and the force of the rotational hood.
Изготовление участка компенсатора ротационной вытяжкой повышает его геометрическую точность, а также уменьшает объем обработки резанием.The manufacture of the compensator section by a rotary hood increases its geometric accuracy, and also reduces the amount of machining.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение обладает «новизной» и «изобретательским уровнем».Based on the foregoing, we can conclude that the proposed invention has a "novelty" and "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена толстостенная пустотелая заготовка с внутренним диаметром D и толщиной стенки t; на фиг. 2 изображен полуфабрикат, полученный после предварительной операции ротационной вытяжки с внутренним диаметром D и толщиной стенки (0,5-0,8)t; на фиг. 3 изображена тонкостенная цилиндрическая оболочка после окончательной операции ротационной вытяжки с внутренним диаметром D, толщиной стенки t, заканчивающейся коническим участком сопряжения с углом наклона образующей α° и компенсатором, сопряженным коническим участком с углом наклона образующей с толстостенным участком.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a thick-walled hollow billet with an inner diameter D and wall thickness t; in FIG. 2 shows a semi-finished product obtained after a preliminary operation of rotary drawing with an inner diameter D and a wall thickness of (0.5-0.8) t; in FIG. 3 shows a thin-walled cylindrical shell after the final operation of rotational drawing with an inner diameter D, wall thickness t ending with a conical section of conjugation with an angle of inclination of the generatrix α ° and a compensator conjugated with a conical section with an angle of inclination of the generatrix with a thick-walled section.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Изготавливают толстостенную полую заготовку (как на фиг. 1). Толстостенную полую заготовку подвергают предварительной операции ротационной вытяжки и получают полуфабрикат, как на фиг. 2. Полуфабрикат обезжиривают и обрабатывают термически для снятия напряжений. Термообработанный полуфабрикат подвергают окончательной операции ротационной вытяжки и получают тонкостенную оболочку (как на фиг. 3) с толщиной стенки t, заканчивающейся коническим участком сопряжения с углом наклона образующей α°. Для исключения резкого увеличения степени деформации и усилия ротационной вытяжки за коническим участком сопряжения оставляют небольшой компенсатор с толщиной стенки полуфабриката, увеличивают зазор между оправкой и деформирующими роликами и производят ротационную вытяжку компенсатора в окончательные размеры, который заканчивают коническим участком сопряжения с толстостенным участком оболочки. Для обеспечения заданной конструкторской документацией геометрической точности компенсатор предпочтительно обрабатывать за два прохода, первый из которых служит для набора заданного объема компенсатора.The proposed method is implemented as follows. A thick-walled hollow billet is made (as in FIG. 1). The thick-walled hollow billet is subjected to a preliminary operation of rotational drawing and a semi-finished product is obtained, as in FIG. 2. The semi-finished product is degreased and thermally treated to relieve stress. The heat-treated semi-finished product is subjected to the final operation of rotational drawing and a thin-walled shell (as in Fig. 3) is obtained with a wall thickness t ending in a tapered mating section with an inclination angle α of the generatrix. To exclude a sharp increase in the degree of deformation and the effort of rotational drawing, a small compensator with a thickness of the semifinished product is left behind the conical section of the product, the gap between the mandrel and the deforming rollers is increased, and the compensator is rotated to the final dimensions, which ends with the conical section of the interface with the thick-walled section of the shell. To ensure the geometric accuracy specified by the design documentation, it is preferable to process the compensator in two passes, the first of which serves to set a given volume of the compensator.
Пример использования предлагаемого изобретения при изготовлении ротационной вытяжкой тонкостенной оболочки (как на фиг. 3) из стали ЧС4ВИ с геометрическими размерами:An example of the use of the invention in the manufacture of a thin-walled shell (as in FIG. 3) by rotational hood from ChS4VI steel with geometric dimensions:
- внутренний диаметр оболочки - ⌀70,2 мм;- inner diameter of the shell - ⌀70.2 mm;
- толщина тонкостенного цилиндрического участка - t=0,48±0,05 мм;- the thickness of the thin-walled cylindrical section - t = 0.48 ± 0.05 mm;
- толщина цилиндрического участка компенсатора - к=0,65±0,05 мм;- the thickness of the cylindrical section of the compensator - k = 0.65 ± 0.05 mm;
- длина компенсатора 20 мм.- compensator length 20 mm.
Из листового проката толщиной 3,5 мм за несколько операций холодной штамповки и промежуточных операций термообработки изготавливают толстостенную полую заготовку (как на фиг. 1).A thick-walled hollow billet is made from sheet metal with a thickness of 3.5 mm for several cold stamping operations and intermediate heat treatment operations (as in Fig. 1).
Изготовление тонкостенной оболочки с толщиной стенки t=0,48 мм возможно за две операции. Принята степень деформации на предварительной операции ε=0,68, на окончательной ε=0,57.The manufacture of a thin-walled shell with a wall thickness of t = 0.48 mm is possible in two operations. The degree of deformation at the preliminary operation is ε = 0.68, at the final ε = 0.57.
Изготовленную толстостенную заготовку устанавливают на оправку раскатного станка и выполняют предварительную операцию ротационной вытяжки по всей длине для уменьшения шероховатости внутреннего диаметра. Получают полуфабрикат (как на фиг. 2) с внутренним диаметром 70,2 мм и толщиной 1,1 мм. Для уменьшения шероховатости внутреннего диаметра концевого участка полуфабриката, прилежащего к открытому торцу, его деформируют до толщины стенки (2,8…3) мм.The fabricated thick-walled billet is mounted on the mandrel of a rolling machine and a preliminary operation of rotational drawing along the entire length is performed to reduce the roughness of the inner diameter. A semi-finished product is obtained (as in FIG. 2) with an inner diameter of 70.2 mm and a thickness of 1.1 mm. To reduce the roughness of the inner diameter of the end portion of the semi-finished product adjacent to the open end, it is deformed to a wall thickness of (2.8 ... 3) mm.
Полученный полуфабрикат обезжиривают и обрабатывают термически для снятия напряжений. Термообработанный полуфабрикат подвергают окончательной операции ротационной вытяжки и получают тонкостенную оболочку (как на фиг. 3) с внутренним диаметром ⌀70,2 мм, толщиной тонкостенного цилиндрического участка t=0,48 мм и толщиной цилиндрического участка компенсатора к=0,65 мм.The resulting semi-finished product is degreased and thermally treated to relieve stress. The heat-treated semi-finished product is subjected to the final operation of rotational drawing and a thin-walled shell (as in Fig. 3) with an inner diameter of ⌀70.2 mm, a thickness of a thin-walled cylindrical section t = 0.48 mm and a thickness of the cylindrical section of the compensator k = 0.65 mm is obtained.
Операцию осуществляют последовательно, сначала деформируют тонкостенный цилиндрический участок, который заканчивают формированием на наружной поверхности конического участка сопряжения с углом наклона образующей α=10°, при этом за участком сопряжения оставляют цилиндрический участок с толщиной стенки 1,1 мм (после предварительной операции), длиной (1…9) мм, ролики разводят до зазора между оправкой и роликами 1,2 мм и производят первый проход ротационной вытяжки компенсатора на длину 9 мм для набора его объема, каретку с деформирующими роликами возвращают в конец тонкостенного цилиндрического участка, уменьшают зазор между оправкой и роликами до 0,65 мм и производят второй проход ротационной вытяжки компенсатора на заданную длину 20 мм. Участок компенсатора заканчивают формированием на наружной поверхности конического участка сопряжения компенсатора с толстостенным участком оболочки углом наклона образующей α=10°. После ротационной вытяжки оболочку обезжиривают, подвергают окончательной термообработке - старению и обработке резанием посадочных поверхностей.The operation is carried out sequentially, first a thin-walled cylindrical section is deformed, which is completed by forming a conical section of the interface with an inclination angle α = 10 ° on the outer surface, while a cylindrical section with a wall thickness of 1.1 mm (after the preliminary operation) is left with the length (1 ... 9) mm, the rollers are bred to the gap between the mandrel and the rollers of 1.2 mm and the first pass of the rotary hood of the compensator is made to a length of 9 mm to set its volume, a carriage with deforming roles they are returned to the end of the thin-walled cylindrical section, the gap between the mandrel and the rollers is reduced to 0.65 mm, and a second pass of the rotary hood of the compensator for a given length of 20 mm is made. The compensator section is completed by the formation on the outer surface of the conical section of the coupling of the compensator with the thick-walled section of the shell with an angle of inclination of the generatrix α = 10 °. After a rotational hood, the shell is degreased, subjected to final heat treatment - aging and cutting cutting of the seating surfaces.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111156/02A RU2558814C1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Thin-walled shell manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111156/02A RU2558814C1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Thin-walled shell manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2558814C1 true RU2558814C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53796058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014111156/02A RU2558814C1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Thin-walled shell manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2558814C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108213158A (en) * | 2017-12-25 | 2018-06-29 | 东莞捷荣技术股份有限公司 | Based on the thinning impact forming method of mobile phone battery cover side wall, battery cover and mobile phone |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU490531A2 (en) * | 1974-03-18 | 1975-11-05 | Предприятие П/Я Г-4575 | Method of rotational extrusion of very thin-walled cylinders of great length |
RU2106217C1 (en) * | 1996-07-01 | 1998-03-10 | Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of rotation drawing of hollow axisymmetric parts |
US6386010B1 (en) * | 1998-07-21 | 2002-05-14 | Sango Co., Ltd. | Spinning processing method and apparatus therefor |
RU2420367C1 (en) * | 2009-10-22 | 2011-06-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of rotary drawing of complex-shape thin-wall parts |
-
2014
- 2014-03-24 RU RU2014111156/02A patent/RU2558814C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU490531A2 (en) * | 1974-03-18 | 1975-11-05 | Предприятие П/Я Г-4575 | Method of rotational extrusion of very thin-walled cylinders of great length |
RU2106217C1 (en) * | 1996-07-01 | 1998-03-10 | Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of rotation drawing of hollow axisymmetric parts |
US6386010B1 (en) * | 1998-07-21 | 2002-05-14 | Sango Co., Ltd. | Spinning processing method and apparatus therefor |
RU2420367C1 (en) * | 2009-10-22 | 2011-06-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of rotary drawing of complex-shape thin-wall parts |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРЕДИТОР М.А., ДАВИЛЬНЫЕ РАБОТЫ И РОТАЦИОННОЕ ВЫДАВЛИВАНИЕ, М.Машиностроение, 1971, 95-97 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108213158A (en) * | 2017-12-25 | 2018-06-29 | 东莞捷荣技术股份有限公司 | Based on the thinning impact forming method of mobile phone battery cover side wall, battery cover and mobile phone |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10279440B2 (en) | Precision forming method of high-efficiency and near-net hollow valve blank of engine | |
US3434322A (en) | Method and apparatus for rolling bearing races | |
RU2558814C1 (en) | Thin-walled shell manufacturing method | |
RU2538792C1 (en) | Rotary drawing of thin-wall shells with crowning | |
RU2447967C2 (en) | Method of producing hollow forgings for ball-valve-body-type articles | |
CN208527704U (en) | A kind of totally-enclosed guide and guards for tubing oblique milling three-roll piercer | |
CN103736895A (en) | Steel tube opening right-angle flanging die and forging and forming method thereof | |
CN112894276B (en) | Deep blind hole cylindrical component and manufacturing method thereof | |
RU2592011C1 (en) | Composite mill roll | |
JP2009108995A (en) | Method for manufacturing outer ring for two-split bearing | |
KR20140135424A (en) | Irregular shaped hollow material and its manufacturing method | |
RU2461436C1 (en) | Method of producing variable cross-section thin-wall shells | |
RU2686503C1 (en) | Method for combined pipe ends upsetting | |
RU2420367C1 (en) | Method of rotary drawing of complex-shape thin-wall parts | |
RU2606132C1 (en) | Method of shells rotary drawing from pipe blanks | |
RU2434704C2 (en) | Method of producing variable-profile ogival shell in one or several passes by rotary extrusion | |
RU2341348C2 (en) | Method for manufacture of single-corrugation bellows | |
RU2529257C1 (en) | Method to produce varying cross-section pipes from non-ferrous metals of titanium subgroup and their alloys | |
RU2596734C1 (en) | Method for producing longitudinally welded shaped pipes of square or rectangular cross-section | |
RU2723494C1 (en) | Method of rolling hollow billet on mandrel in three-shaft helical rolling mill and working roll for implementation thereof | |
RU180392U1 (en) | TORQUE BILLING WITH FLANGE | |
RU2564804C1 (en) | Cylinder-conic shell fabrication method | |
CN108160908A (en) | Loose tool forging elbow forging method | |
RU2497626C1 (en) | Method of rifled barrel production | |
RU2601364C1 (en) | Method of thin-walled shells with bottom making |