RU2796090C1 - Device for producing corrugations on the inner surface of a cylindrical shell - Google Patents
Device for producing corrugations on the inner surface of a cylindrical shell Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796090C1 RU2796090C1 RU2022122700A RU2022122700A RU2796090C1 RU 2796090 C1 RU2796090 C1 RU 2796090C1 RU 2022122700 A RU2022122700 A RU 2022122700A RU 2022122700 A RU2022122700 A RU 2022122700A RU 2796090 C1 RU2796090 C1 RU 2796090C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spiral
- container
- angle
- working
- working mandrel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Техническое решение относится к специальному производству цилиндрических оболочек, на внутренней поверхности которой нанесена сетка рифлей ромбовидной формы. Для получения цилиндрических оболочек с сеткой рифлей на внутренней поверхности применяются операции обработки металлов давлением.The technical solution relates to the special production of cylindrical shells, on the inner surface of which a grid of diamond-shaped corrugations is applied. To obtain cylindrical shells with a grid of corrugations on the inner surface, metal pressure treatment operations are used.
Известен, например, способ по патенту РФ №2171445, МПК8 F42B 12/24, опубл. 27.07.2001, бюл. №21, в котором используется устройство, устанавливаемое на протяжном станке и состоящее из обоймы, матрицы, фильеры, инструментального стержня, опорных подшипников, толкателя, съемника, пуансона. Устройство позволяет на внутренней поверхности цилиндрической оболочки выполнить ромбический профиль посредством нанесения сетки рифлей за две последовательные операции обработки металла оболочки давлением в холодном состоянии путем продавливания цилиндрической оболочки с редуцированием последовательно через две фильеры разного диаметра, которые предварительно устанавливают на равномерно расположенных спиральных выступах центрального инструментального стержня, имеющих противоположенное направление, причем трубную цилиндрическую оболочку в фильеры подают без осевого перемещения относительно спиральных выступов с образованием гарантированного зазора между внутренней поверхностью оболочки и центральным инструментальным стержнем, при этом формируют рифли глубиной 0,25…0,55 толщины стенки трубчатой оболочки.Known, for example, the method according to the patent of the Russian Federation No. 2171445, IPC 8 F42B 12/24, publ. 07/27/2001, bul. No. 21, which uses a device mounted on a broaching machine and consisting of a holder, a matrix, a die, a tool rod, support bearings, a pusher, a puller, a punch. The device allows to make a rhombic profile on the inner surface of the cylindrical shell by applying a grid of corrugations in two successive operations of processing the metal of the shell by pressure in the cold state by forcing the cylindrical shell with reduction sequentially through two dies of different diameters, which are preliminarily installed on evenly spaced spiral protrusions of the central tool rod, having the opposite direction, and the tubular cylindrical shell is fed into the dies without axial movement relative to the spiral protrusions with the formation of a guaranteed gap between the inner surface of the shell and the central tool rod, while forming corrugations with a depth of 0.25 ... 0.55 of the wall thickness of the tubular shell.
Недостатком известного устройства является высокая технологическая сила, требуемая для осуществления как рабочего хода, так и съема заготовки.The disadvantage of the known device is the high technological force required for the implementation of both the working stroke and the removal of the workpiece.
Известно также устройство по способу изготовления сетки рифлей на внутренней поверхности цилиндрической оболочки и устройство для его осуществления (патент РФ №2654410, МПК8 B21K 21/06; B21J 13/00; B21D 17/02; B21D 37/00; В21С 37/20, опубл. 17.05.2018, бюл. №14), принятое за прототип, содержащее контейнер, выполненный с глухой полостью, инструментальный стержень, рабочую оправку с выступами высотой h на поверхности и хвостовик, при этом оно снабжено державкой, на которой закреплен инструментальный стержень, хвостовик выполнен со ступенчатой глухой полостью, в котором на упорном и радиальном подшипниках установлена державка, при этом рабочая оправка закреплена на инструментальном стержне посредством винта и выполнена со спиральными многозаходными выступами с углом подъема спирали не более 45° и рабочим диаметром D1=Dвн+2h, где Dвн - диаметр внутренней поверхности цилиндрической оболочки, при этом рабочая оправка имеет длину H=(0,5÷1,0)D1, а ее рабочая поверхность выполнена с двумя заходными коническими участками с углом конуса (β=10÷15° и высотой, составляющей 0,3 длины рабочей оправки, и бочкообразным участком, выполненным радиусом (1÷1,5)D1, на котором расположены упомянутые спиральные многозаходные выступы.It is also known a device according to the method of manufacturing a grid of corrugations on the inner surface of a cylindrical shell and a device for its implementation (RF patent No. 2654410, IPC 8 B21K 21/06;
Недостатком известного устройства является возможное получение в зоне формируемых рифлей боковых наплывов, которые образуются за счет создаваемого осевого давления.The disadvantage of the known device is the possible receipt in the zone formed by the corrugations of lateral sags, which are formed due to the generated axial pressure.
Задачей предлагаемого технического решения является расширение технологических возможностей и улучшение качества внутренней рифленой поверхности изделия.The objective of the proposed technical solution is to expand the technological capabilities and improve the quality of the internal corrugated surface of the product.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство для получения рифлений на внутренней поверхности цилиндрической оболочки, содержащее контейнер с выталкивателем, съемником и пружинами, хвостовик с установленным на подшипники инструментальном стержне и рабочей оправкой, имеющей спиральные клиновые выступы с углом подъема не более 45° с крышкой, при этом дополнительно введены направляющая колонка, имеющая спиральные впадины с углом подъема не более 45°, толкатель, расположенный в контейнере и контактирующий с выталкивателем, направляющие выступы, установленные в инструментальном стержне, который выполнен полым.To solve this problem, a device is proposed for obtaining corrugations on the inner surface of a cylindrical shell, containing a container with an ejector, a stripper and springs, a shank with a tool rod mounted on bearings and a working mandrel having spiral wedge protrusions with an elevation angle of not more than 45° with a cover, with additionally, a guide column is introduced, having spiral cavities with an elevation angle of not more than 45°, a pusher located in the container and in contact with the ejector, guide protrusions installed in the tool rod, which is made hollow.
На фиг. 1 показано устройство в исходном положении перед началом операции получения рифлений на внутренней поверхности цилиндрической оболочки.In FIG. 1 shows the device in its initial position before the start of the operation for obtaining corrugations on the inner surface of the cylindrical shell.
На фиг. 2 приведено устройство после окончания первой операции получения рифлений на внутренней поверхности цилиндрической оболочки.In FIG. 2 shows the device after completion of the first operation for obtaining corrugations on the inner surface of the cylindrical shell.
На фиг. 3 показано устройство в исходном положении перед началом второй операции получения рифлений встречного направления на внутренней поверхности цилиндрической оболочки.In FIG. 3 shows the device in its initial position before the start of the second operation for obtaining corrugations in the opposite direction on the inner surface of the cylindrical shell.
На фиг. 4 изображена рабочая оправка со спиральными клиновыми выступами для получения рифлений на первой операции.In FIG. 4 shows a working mandrel with spiral wedges for obtaining corrugations in the first operation.
На фиг. 5 показана рабочая оправка со спиральными клиновыми выступами для получения рифлений на второй операции.In FIG. 5 shows a working mandrel with helical wedges for producing corrugations in the second operation.
На фиг. 6 изображена направляющая колонка со спиральными впадинами для осуществления принудительного вращения верхней части инструмента на первой операции.In FIG. 6 shows a guide column with helical cavities for effecting forced rotation of the upper part of the tool in the first operation.
На фиг. 7 изображена направляющая колонка со спиральными впадинами для осуществления принудительного вращения верхней части инструмента на второй операции.In FIG. 7 shows a guide column with helical cavities for performing forced rotation of the upper part of the tool in the second operation.
Устройство для получения рифлений на внутренней поверхности цилиндрической оболочки (фиг. 1) содержит: контейнер 1, в полости которого расположена заготовка 2 на толкателе 3, съемник 4, подпружиненный пружинами 5. При этом толкатель 3 находится в контакте с выталкивателями 6. В контейнер 1 ввинчена направляющая колонка 7 (фиг. 5) зафиксированная шпонкой 8, и имеющая спиральные впадины с углом подъема β. Крышкой 9 закреплена рабочая оправка 10 (фиг. 4) со спиральными клиновыми выступами с углом подъема α=β. В верхней части устройства установлен инструментальный стержень 11, который закреплен крышкой 12 в хвостовике 13. В инструментальном стержне 11 выполнены отверстия, в которых завинчены направляющие выступы 14, которые входят в спиральные впадины направляющей колонки 7 и принудительно обеспечивают вращение инструментального стержня 11 и рабочей оправки 10 в верхней части устройства. Принудительное вращение инструментального стержня 11 и рабочей оправки 10 в верхней части устройства возможно благодаря подшипникам 15 и 16, на которых установлен инструментальный стержень 11. Крышка 9 крепится к инструментальному стержню 11 винтами 17.The device for producing corrugations on the inner surface of the cylindrical shell (Fig. 1) contains:
Угол подъема спиральных клиновых выступов α рабочей оправки 10 равен углу подъема β спиральных впадин направляющей колонки 7. При этом на направляющей колонке 7 выполнены заходные части, служащие для облегчения ввода направляющих выступов 14 в спиральные впадины направляющей колонки 7.The angle of elevation of the helical wedge protrusions α of the working
На второй операции (фиг. 3) вместо рабочей оправки 10 устанавливают рабочую оправку 18 (фиг. 5) с противоположенным углом подъема -α, а также заменяют направляющую колонку 7 на направляющую колонку 19 (фиг. 7) с противоположенным углом подъема спиральных впадин -β.In the second operation (Fig. 3), instead of the working
В исходном положении (фиг. 1) в контейнер 1 устанавливают заготовку 2 на толкатель 3, который контактирует с выталкивателем 6. В контейнер 7 завинчивают направляющую колонку 7 и фиксируют шпонкой 8 для избегания самопроизвольного вывинчивания при рабочем или обратном ходе. Также в контейнере имеется подпружиненный пружинами 5 съемник 4, который необходим для удаления инструментального стержня 11 с рабочей оправки 10 из заготовки 2.In the initial position (Fig. 1), the
Инструментальный стержень 11 базируется на подшипниках 15 и 16, что обеспечивает его поворот вокруг оси вместе с рабочей оправкой 10 при рабочем ходе в процессе нанесения рифлений на внутренней поверхности заготовки 2.The
Поворот осуществляют как за счет возникновения формообразующих сил при рифлении, так и за счет принудительного вращения инструментального стержня 11 с рабочей оправкой 10. Принудительное вращение происходит благодаря контакту направляющих выступов 14 с поверхностью спиральных впадин имеющихся в направляющей колонке 7, которые при рабочем ходе попадают в спиральные впадины направляющей колонки 7 и осуществляют тем самым поворот рабочей оправки 10 с инструментальным стержнем 11. При этом угол подъема α спиральных клиновых выступов рабочей оправки 10 и угол подъема β спиральных впадин направляющей колонки 7 равны, что необходимо для осуществления правильного поворота вокруг своей оси инструментального стержня 11 и рабочей оправки 10. Крышка 12 служит для удержания подшипников 15 и 16 с инструментальным стержнем 10 в хвостовике 13. Крышка 9 необходимо для фиксации рабочей оправки 10.The rotation is carried out both due to the occurrence of shaping forces during corrugation, and due to the forced rotation of the
При этом угол подъема α спиральных клиновых выступов рабочей оправки 10 и угол подъема β направляющей колонки 7 может быть не более 45°.In this case, the angle of elevation α of the spiral wedge protrusions of the working
Во время рифления рабочей оправкой 10 создают осевое и окружное давление выступами рабочей оправки 10 на материал заготовки 2, находящийся под самими выступами. Однако, в отличие от прототипа за счет применения принудительного вращения рабочей оправки 10 окружное давление воспринимает не материал заготовки 2, а направляющие выступы 14, что препятствует образованию боковых наплывов при формообразовании рифлей. Тогда как фронтальные наплывы исчезают при выходе рабочей оправки 10 из заготовки 2 в конце рабочего хода.During corrugation by the working
В процессе удаления рабочего инструмента из заготовки 2, последняя, контактирует со съемником 4 и остается внутри контейнера 1, при этом происходит вывинчивание рабочей оправки 10 из заготовки 2.In the process of removing the working tool from the
Устройство для получения рифлений на внутренней поверхности цилиндрической оболочки работает следующим образом. Контейнер 1 устройства закреплен на столе гидравлического пресса, а хвостовик 13 в ползуне. Заготовку 2 устанавливают в контейнер 1 на толкателе 3. Включают пресс, и рабочая оправка 10 с инструментальным стержнем 11 проходя через подвижный съемник 4 контактирует с внутренней поверхностью заготовки 2 и происходит локализация деформаций в местах контакта спиральных клиновых выступов рабочей оправки 10 с внутренней поверхностью заготовки 2.Device for producing corrugations on the inner surface of the cylindrical shell works as follows. The
При получении спиральных рифлей возникает сила формоизменения и крутящий момент. Под действием крутящего момента происходит поворот вокруг оси инструментального стержня 11 и рабочей оправки 10 при этом крутящий момент создается за счет контакта направляющих выступов 14 со спиральными впадинами направляющей колонки 7, в результате чего при рабочем ходе осуществляется принудительный поворот рабочей оправки 10 с инструментальным стержнем 11 относительно заготовки 2.When obtaining spiral flutes, a forming force and a torque arise. Under the action of torque, there is a rotation around the axis of the
Таким образом, одновременное продольное перемещение и принудительное вращение рабочего инструмента обеспечивают получение рифлений на внутренней поверхности заготовки 2. При частичном выходе рабочей оправки 10 из полости заготовки 2 рабочий ход заканчивается. При этом сохраняется контакт выступов рабочей оправки 10 с заготовкой 2.Thus, the simultaneous longitudinal movement and forced rotation of the working tool provide corrugations on the inner surface of the
При обратном ходе в результате продольного перемещения и одновременно поворота вокруг оси рабочей оправки 10 с инструментальным стержнем 11 происходит контакт заготовки 2 со съемником 4 и вывинчивание рабочей оправки 10 из заготовки 2. При этом сила съема незначительна из-за малой площади контакта рабочей оправки 10 с поверхностью заготовки 2. В процессе удаления инструмента из заготовки 2, последняя, контактирует со съемником 4 и остается внутри контейнера 1.During the reverse stroke, as a result of longitudinal movement and simultaneous rotation around the axis of the
На второй операции (фиг. 3) вместо рабочей оправки 10 устанавливают рабочую оправку 18 с противоположенным углом подъема -α, а также заменяют направляющую колонку 7 на направляющую колонку 19 с противоположенным углом подъема спиральных впадин -β.In the second operation (Fig. 3), instead of the
Осуществляют рабочий ход аналогично первой операции с получением рифлений и образованием сетки рифлей ромбической формы на внутренней поверхности заготовки 2.The working stroke is carried out similarly to the first operation with the production of corrugations and the formation of a grid of rhombic corrugations on the inner surface of the
После формоизменения и завершения вывинчивания рабочей оправки 10 из полости заготовки 2, съемник 4 отодвигают и срабатывает выталкиватель 6 с толкателем 3. Заготовку 2 удаляют из контейнера 1.After shaping and completion of the unscrewing of the working
Преимуществом устройства является расширение технологических возможностей устройства и повышение качества получаемой цилиндрической оболочки за счет устранения бокового наплыва металла.The advantage of the device is the expansion of the technological capabilities of the device and the improvement of the quality of the resulting cylindrical shell by eliminating the lateral influx of metal.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2796090C1 true RU2796090C1 (en) | 2023-05-16 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3830087A (en) * | 1970-07-01 | 1974-08-20 | Sumitomo Metal Ind | Method of making a cross-rifled vapor generating tube |
US5337673A (en) * | 1993-12-17 | 1994-08-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Controlled fragmentation warhead case |
RU2586173C1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" | Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor |
RU2612052C1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-03-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Method to manufacture grid of riffles on inner surface of shell and device for its realization |
RU2654410C1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Method of making grid of grooves on inner surface of cylindrical shell and device for its implementation |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3830087A (en) * | 1970-07-01 | 1974-08-20 | Sumitomo Metal Ind | Method of making a cross-rifled vapor generating tube |
US5337673A (en) * | 1993-12-17 | 1994-08-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Controlled fragmentation warhead case |
RU2586173C1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" | Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor |
RU2612052C1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-03-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Method to manufacture grid of riffles on inner surface of shell and device for its realization |
RU2654410C1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Method of making grid of grooves on inner surface of cylindrical shell and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070068215A1 (en) | Hollow stepped shaft and method of forming the same | |
US2748932A (en) | Process and apparatus for cold shaping steel | |
RU2586173C1 (en) | Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor | |
RU2796090C1 (en) | Device for producing corrugations on the inner surface of a cylindrical shell | |
RU2316403C2 (en) | Method for forming multi-start helical riffles | |
RU2655555C1 (en) | Method of diamond-shaped riffle forming on outer surface of cylindrical shell | |
RU2591904C2 (en) | Method of making grid of grooves on inner surface of shell and device therefor | |
RU2654410C1 (en) | Method of making grid of grooves on inner surface of cylindrical shell and device for its implementation | |
RU2789639C1 (en) | Device for obtaining a grid of rifles on the inner surface of the shell | |
RU2760768C2 (en) | Method for cutting screw grooves on inner surface of cylindrical shell and device for its implementation | |
RU2753075C1 (en) | Device for obtaining diamond-shaped riffles on outer and inner surfaces of cylindrical shell | |
RU2762688C1 (en) | Apparatus for producing corrugations on the outer surface of a cylindrical shell | |
RU2612052C1 (en) | Method to manufacture grid of riffles on inner surface of shell and device for its realization | |
RU2715512C1 (en) | Device for production of rhomboid retaining flights on outer surface of shell | |
RU2776915C1 (en) | Method for manufacturing thin-walled tubular screw rods | |
US985905A (en) | Method of making gearing. | |
RU2755137C1 (en) | Method for obtaining diamond-shaped riffles on the outer and inner surfaces of a cylindrical shell | |
RU2787911C1 (en) | Method for manufacturing a grid of corrugations on the inner surface of a cylindrical shell | |
RU2800352C1 (en) | Method for producing shells with longitudinal corrugations on the outer surface | |
RU2801517C1 (en) | Method for producing shells with ribs on the outer surface | |
RU2473410C2 (en) | Device for making polyhedral tubes | |
RU2818530C1 (en) | Method of producing shells with longitudinal ribs on outer surface | |
US3260097A (en) | Apparatus for expanding tubular members | |
RU2650474C2 (en) | Method of manufacturing seamless tubes from cylindrical billets of hard-to-deform metals and alloys | |
RU2758351C1 (en) | Method for manufacturing grid of riffles on inner surface of cylindrical shell |