RU2769795C1 - Способ холодного формообразования днищ из листовых заготовок - Google Patents

Способ холодного формообразования днищ из листовых заготовок Download PDF

Info

Publication number
RU2769795C1
RU2769795C1 RU2021122833A RU2021122833A RU2769795C1 RU 2769795 C1 RU2769795 C1 RU 2769795C1 RU 2021122833 A RU2021122833 A RU 2021122833A RU 2021122833 A RU2021122833 A RU 2021122833A RU 2769795 C1 RU2769795 C1 RU 2769795C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transition
roller
bottoms
frame
curvature
Prior art date
Application number
RU2021122833A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Юрьевич Журавлёв
Илья Анатольевич Захаров
Антон Евгеньевич Кондауров
Максим Анатольевич Прусаков
Анастасия Георгиевна Скрыльникова
Глеб Борисович Шишкин
Original Assignee
акционерное общество "Научно-производственное объединение "Техномаш" им. С.А. Афанасьева" (АО "НПО "Техномаш" им. С.А. Афанасьева")
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 акционерное общество "Научно-производственное объединение "Техномаш" им. С.А. Афанасьева" (АО "НПО "Техномаш" им. С.А. Афанасьева") filed Critical акционерное общество "Научно-производственное объединение "Техномаш" им. С.А. Афанасьева" (АО "НПО "Техномаш" им. С.А. Афанасьева")
Priority to RU2021122833A priority Critical patent/RU2769795C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2769795C1 publication Critical patent/RU2769795C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • B21D22/16Spinning over shaping mandrels or formers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • B21D22/18Spinning using tools guided to produce the required profile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/02Making hollow objects characterised by the structure of the objects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к формообразованию днищ из листовых заготовок. Осуществляют формообразование днищ методом ротационной вытяжки без принудительного утонения. На первом переходе ротационной вытяжки с использованием по меньшей мере одного ролика обеспечивают зазор между роликом и оправой первого перехода, равный 110%SД, где SД - толщина круглой листовой заготовки, и формируют полуфабрикат детали, включающий торцевую плоскую часть, сферическую часть с радиусом Rсф и соединяющий их переходный участок, выполненный радиусом закругления на длине L=20-30SД. На втором переходе ротационной вытяжки с использованием по меньшей мере одного ролика обеспечивают зазор между роликом и оправой второго перехода, равный 110%SД, и формируют деталь. В результате повышается стабильность изготовления деталей, а также увеличивается степень повторяемости геометрических размеров детали и разнотолщинности вдоль ее образующей. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области холодного формообразования деталей из листовых заготовок двойной кривизны (эллиптические, сферические и конусообразные днища из Al, Cu, Ti сплавов, коррозионно-стойких сталей и черных металлов), применяемых в машиностроении: авиации, судостроении, нефти и газохимии, пищевой и других отраслях промышленности.
В настоящее время изготовление не сварных крупногабаритных (D>100 мм) тонкостенных (S0/Dд)100=1,5…0,15 и особо тонкостенных (S0/Dд)100<0,15 осесимметричных деталей без принудительного утонения стенки детали является трудоемким процессом и требует специального производства с высокими затратами и сроками на подготовку производства [Мельников Э.Л. Справочник по холодной штамповке оболочковых деталей. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2003. - 14-21 с.].
Один из вариантов изготовления - это штамповка на специальных гидравлических или механических прессах двойного действия за 2-6 переходов, где требуется применение 2-6 сложных габаритных вытяжных штампов [Мельников Э.Л. Справочник по холодной штамповке оболочковых деталей. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 2003. - 72-83 с.].
Недостатком этого способа являются сложности из-за необходимости применения крупногабаритных штампов и прессов потребной мощности с необходимым рабочим столом. При мелкосерийном или единичном производстве крупногабаритных деталей (часто встречаемый случай) данные сложности носят не преодолимый характер.
Второй способ - это ротационная вытяжка без принудительного утонения (обкатка) с постепенным укладыванием металла на оправу при помощи давильных роликов [Мельников Э.Л. Справочник по холодной штамповке оболочковых деталей. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 2003. - 159-161 с.].
Недостатком данного способа является нестабильность получения деталей, так как технология построена на опыте давильщиков. Применение данного способа часто приводит к отрицательному результату (разрушение металла, гофрообразование, потеря устойчивости заготовки - наваливание на ролик и прекращение процесса), а в случае получения деталей наблюдается нестабильность геометрических размеров и разнотолщинности вдоль образующей.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение затрат на подготовку производства за счет повышения стабильности изготовления и увеличения степени повторяемости геометрических размеров и разнотолщинности вдоль образующей детали.
Достигаемый технический результат - повышение качества деталей, получаемых ротационной вытяжкой без принудительного утонения (обкаткой).
Поставленная задача решается и заявленный технический результат достигается тем, что в способе холодного формообразования днищ из листовых заготовок на первом переходе ротационной вытяжки одним или несколькими роликами, перемещаемого по траектории, при которой центр закругления рабочей поверхности ролика движется эквивалентно рабочей поверхности оправы первого перехода, обеспечивая зазор между роликом и оправой первого перехода равного 110%SД, где SД - толщина круглой листовой заготовки, формируется полуфабрикат детали, изготавливаемый на оправе первого перехода, включающей торцевую плоскую часть, сферическую часть с радиусом Rсф, и соединяющий их переходный участок, выполненный радиусом закругления на длине L=20÷30SД, а на втором переходе ротационной вытяжки одним или несколькими роликами, перемещаемого по траектории, при которой центр закругления рабочей поверхности ролика движется эквивалентно рабочей поверхности оправы второго перехода, являющейся контуром детали, обеспечивая зазор между роликом и оправой второго перехода 110%SД, формируется деталь.
Заявленный способ обеспечивает получение детали из полуфабриката, имеющего более жесткую конструкцию в сравнении с круглой листовой заготовкой, который предотвращает потерю устойчивости, и как следствие повышает стабильность получения геометрических размеров и разнотолщинности вдоль образующей детали.
Указанные в независимом пункте формулы являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточных для получения требуемого технического результата.
Заявленные в формуле изобретения интервалы радиуса закругления получены экспериментально и являются оптимальными, поскольку при выходе за них не обеспечивается получение детали удовлетворительного качества.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для обработки металлов давлением, в частности, для получения крупногабаритных тонкостенных и особо тонкостенных осесимметричных деталей типа днищ, используемых в машиностроении;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанного в заявке метода;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.
Сущность изобретения поясняется изображениями (Фиг. 1, Фиг. 2), на которых схематично представлен заявленный способ.
Способ реализуется следующим образом. Из листов на гильотинных ножницах нарезают карточки, из которых вырезают круглую заготовку 1 на токарных или карусельных станках, в зависимости от параметров заготовки.
Круглая заготовка монтируется на оправе первого перехода 2, фиксируется прижимом 3 и раскатывается без принудительного утонения ее периферийная часть на длине L=20÷30SД, при помощи одного или нескольких роликов 4, по траектории, при которой центр закругления рабочей части обкатываемого ролика перемещается эквивалентно рабочей поверхности оправы, обеспечивая зазор SД+10%SД между роликом и оправой. Такая форма полуфабриката обеспечивает более жесткую конструкцию, в сравнении с круглой листовой заготовкой, которая не теряет устойчивость при последующем формообразовании.
После раскатки полуфабрикат 5 снимается с оправы первого перехода 2. После происходит ее замена на оправу второго перехода 6.
Полученный полуфабрикат 5 монтируется на оправе второго перехода 6, фиксируется прижимом 3 и раскатывается без принудительного утонения до получения детали 7 при помощи одного или нескольких роликов 3, по траектории, при которой центр закругления рабочей части обкатываемого ролика перемещается эквивалентно рабочей поверхности оправы, обеспечивая зазор SД+10%SД между роликом и оправой.
По результатам экспериментальных работ установлено, что предлагаемый способ позволяет относительно варианта изготовления деталей двойной кривизны методом штамповки и ротационной вытяжки без принудительного утонения из листа значительно снизить затраты на подготовку производства в 3-8 раз, а также использовать менее мощное и более дешевое оборудование.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - повышение стабильности изготовления и увеличение степени повторяемости геометрических размеров и разнотолщинности вдоль образующей детали - решена, и заявленный технический результат - повышение качества деталей, получаемых ротационной вытяжкой без принудительного утонения (обкаткой) - достигнут.
Применение заявленного способа холодного формообразования днищ из листовых заготовок обеспечивает дополнительный технический результат - снижение затрат на подготовку производства в 3-8 раз, в том числе снижение требований к квалификации персонала, а также использование менее мощного и более дешевого оборудования.

Claims (1)

  1. Способ холодного формообразования днищ из листовых заготовок, включающий формообразование днищ методом ротационной вытяжки без принудительного утонения, отличающийся тем, что на первом переходе ротационной вытяжки с использованием по меньшей мере одного ролика, перемещаемого по траектории, при которой центр закругления рабочей поверхности ролика перемещается эквивалентно рабочей поверхности оправы первого перехода, обеспечивают зазор между упомянутыми роликом и оправой первого перехода, равный 110%SД, где SД - толщина круглой листовой заготовки, и формируют полуфабрикат детали, изготавливаемый на оправе первого перехода, включающей торцевую плоскую часть, сферическую часть с радиусом Rсф, и соединяющий их переходный участок, выполненный радиусом закругления на длине L=20-30SД, а на втором переходе ротационной вытяжки с использованием по меньшей мере одного ролика, перемещаемого по траектории, при которой центр закругления рабочей поверхности ролика перемещается эквивалентно рабочей поверхности оправы второго перехода, являющейся контуром детали, обеспечивают зазор между упомянутыми роликом и оправой второго перехода, равный 110%SД, и формируют деталь.
RU2021122833A 2021-07-30 2021-07-30 Способ холодного формообразования днищ из листовых заготовок RU2769795C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021122833A RU2769795C1 (ru) 2021-07-30 2021-07-30 Способ холодного формообразования днищ из листовых заготовок

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021122833A RU2769795C1 (ru) 2021-07-30 2021-07-30 Способ холодного формообразования днищ из листовых заготовок

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2769795C1 true RU2769795C1 (ru) 2022-04-06

Family

ID=81075982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021122833A RU2769795C1 (ru) 2021-07-30 2021-07-30 Способ холодного формообразования днищ из листовых заготовок

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2769795C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1378986A1 (ru) * 1984-10-30 1988-03-07 Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Светотехнической Промышленности Способ изготовлени деталей типа оболочек
RU2175901C2 (ru) * 2000-01-05 2001-11-20 Открытое акционерное общество Тамбовский завод "Комсомолец" Способ изготовления полых осесимметричных деталей типа днищ
WO2008022715A1 (de) * 2006-08-24 2008-02-28 Leifeld Metal Spinning Gmbh Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines hohlkörpers aus einem rondenförmigen werkstück
RU2685832C1 (ru) * 2018-05-07 2019-04-23 Виктор Васильевич Леонтьев Способ формовки полых тонкостенных деталей сложной формы

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1378986A1 (ru) * 1984-10-30 1988-03-07 Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Светотехнической Промышленности Способ изготовлени деталей типа оболочек
RU2175901C2 (ru) * 2000-01-05 2001-11-20 Открытое акционерное общество Тамбовский завод "Комсомолец" Способ изготовления полых осесимметричных деталей типа днищ
WO2008022715A1 (de) * 2006-08-24 2008-02-28 Leifeld Metal Spinning Gmbh Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines hohlkörpers aus einem rondenförmigen werkstück
RU2685832C1 (ru) * 2018-05-07 2019-04-23 Виктор Васильевич Леонтьев Способ формовки полых тонкостенных деталей сложной формы

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2468884C2 (ru) Способ изготовления кольца
KR101188605B1 (ko) 반가공형상링 성형장치를 이용한 반가공형상링 제조방법
EP3683007A1 (en) Profiled metal construction forming method
US8800336B2 (en) Apparatus and method for forming product having asymmetric cross-section using ring rolling process
US4446351A (en) Process for preparing a press die
RU2769795C1 (ru) Способ холодного формообразования днищ из листовых заготовок
RU2620219C2 (ru) Способ вытяжки тонкостенных изделий сложной формы
CN106670364A (zh) 变截面薄壁不锈钢半球封头成形方法
JP2017087250A (ja) リング状部材の製造方法
JP5012038B2 (ja) 金属製リングの製造方法
EP3885059A1 (en) Method of and assembly for forming seamless rings by process of ring rolling
RU152121U1 (ru) Давильный ролик
CN102485369B (zh) 确保冲压件精度的加工方法
CN218963611U (zh) 一种石油射孔弹弹壳楔横轧盲孔轧制成形装置
RU2684332C2 (ru) Способ изготовления полых изделий
US9566641B2 (en) Forging apparatus
RU2431539C1 (ru) Способ изготовления крупногабаритных полых поковок
JPS6068130A (ja) 円筒物の成形方法及びその装置
US20230037636A1 (en) Press apparatus and method for manufacturing different-thickness metal plate
RU2460605C1 (ru) Способ изготовления оболочек с локальными утолщениями
JP2019089078A (ja) 歯車の鍛造方法
RU2710198C1 (ru) Способ получения оболочек из листовых заготовок квадратной формы
RU2194588C2 (ru) Способ формообразования листовых деталей двоякой кривизны
JP2023035336A (ja) 成形品の製造方法及びトランスファープレス装置
RU180392U1 (ru) Заготовка трубчатой детали с фланцем