RU2801801C1 - Method for manufacturing complex profile shells - Google Patents
Method for manufacturing complex profile shells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801801C1 RU2801801C1 RU2022129111A RU2022129111A RU2801801C1 RU 2801801 C1 RU2801801 C1 RU 2801801C1 RU 2022129111 A RU2022129111 A RU 2022129111A RU 2022129111 A RU2022129111 A RU 2022129111A RU 2801801 C1 RU2801801 C1 RU 2801801C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- deforming
- profile
- radius
- fluorine
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению стальных и алюминиевых оболочек сложного профиля в виде сочетания цилиндрических и профильного участков криволинейной или конической формы.The invention relates to the field of metal forming, namely the manufacture of steel and aluminum shells of complex profile in the form of a combination of cylindrical and shaped sections of curvilinear or conical shape.
В книге В.Г. Капоровича «Обкатка металлоизделий в производстве», г. Москва, «Машиностроение» 1973 г. описаны различные способы получения оболочек сложной формы раскаткой цилиндрических заготовок на оправке. На стр. 23 приведена схема раскатки плоской заготовки-кружка на оправке с конической профильной поверхностью.In the book by V.G. Kaporovich “Running of metal products in production”, Moscow, “Mashinostroenie” 1973, various methods for obtaining shells of complex shape by rolling cylindrical billets on a mandrel are described. On page 23, a diagram of rolling a flat blank-circle on a mandrel with a conical profile surface is shown.
Недостатком данной схемы является низкий коэффициент использования металла.The disadvantage of this scheme is the low utilization of the metal.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является «Способ ротационной вытяжки полых сложнопрофильных деталей», по патенту РФ №2279942, опубл. 20.07.2006 г., БИ №20, при котором исходную заготовку устанавливают на оправку, имеющую цилиндрический и профильный участки, фиксируют на цилиндрическом участке оправки и формируют за один или несколько проходов профильный участок путем перемещения роликов по различным траекториям, освобождают цилиндрический участок от фиксации, фиксируют на профильном участке и осуществляют раскатку цилиндрического участка путем перемещения роликов в противоположном направлении.The closest in technical essence and achieved technical result is the "Method of rotational drawing of hollow complex-shaped parts", according to the patent of the Russian Federation No. 2279942, publ. 07/20/2006, BI No. 20, in which the original workpiece is installed on a mandrel having a cylindrical and profile sections, fixed on the cylindrical section of the mandrel and a profile section is formed in one or several passes by moving the rollers along various trajectories, the cylindrical section is released from fixation , are fixed on the profile section and the cylindrical section is rolled out by moving the rollers in the opposite direction.
Данный способ принят авторами за прототип.This method is adopted by the authors for the prototype.
Как видно из этого технического решения, вначале формируют профильный участок путем перемещения деформирующих роликов по различным траекториям, затем после перефиксации заготовки осуществляют раскатку цилиндрического участка.As can be seen from this technical solution, first a profile section is formed by moving the deforming rollers along various trajectories, then, after refixing the workpiece, the cylindrical section is rolled out.
Недостатком технического решения, принятого за прототип, является использование одинаковых деформирующих роликов (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3), что приводит к потере устойчивости процесса формирования профиля в виде образования наплывов, гофр, утяжек в очагах деформации, к снижению размерной точности и качества обработанной поверхности.The disadvantage of the technical solution adopted for the prototype is the use of the same deforming rollers (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3), which leads to a loss of stability of the process of forming a profile in the form of formation of sagging, corrugations, tie-offs in the deformation zones, to a decrease in dimensional precision and quality of the machined surface.
Кроме того, недостатком способа, принятого за прототип, является низкая износостойкость рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки из-за высоких усилий и сил трения в очагах деформации, что приводит к ухудшению качества обработанной поверхности заготовки и снижению размерной точности.In addition, the disadvantage of the method adopted for the prototype is the low wear resistance of the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel due to high forces and friction forces in the deformation zones, which leads to a deterioration in the quality of the machined surface of the workpiece and a decrease in dimensional accuracy.
Задачей технического решения, принятого за прототип, являлась разработка способа изготовления полых сложнопрофильных деталей большой длины с большим перепадом диаметров и сокращение времени обработки.The objective of the technical solution taken as a prototype was to develop a method for manufacturing hollow complex-shaped parts of great length with a large difference in diameters and to reduce processing time.
Изобретение относится к способам изготовления оболочек сложного профиля с цилиндрическим, профильным, коническим или криволинейным участками и может быть использовано в различных отраслях промышленности.The invention relates to methods for manufacturing complex profile shells with cylindrical, shaped, conical or curved sections and can be used in various industries.
Общими признаками с предлагаемым способом изготовления оболочек сложного профиля являются: установка заготовки, имеющей цилиндрический участок, на оправку с цилиндрическим и профильным участками, фиксирование заготовок на ее цилиндрическом участке и формирование за один или несколько проходов профильного участка путем перемещения деформирующих роликов по различным траекториям при их осевой подаче, и освобождение цилиндрического участка заготовки от фиксации.Common features with the proposed method for manufacturing shells of a complex profile are: installation of a workpiece having a cylindrical section on a mandrel with cylindrical and profile sections, fixing the workpieces on its cylindrical section and forming a profile section in one or more passes by moving the deforming rollers along various trajectories during their axial feed, and the release of the cylindrical section of the workpiece from fixation.
В отличие от прототипа, в предлагаемом авторами способе изготовления оболочек сложного профиля в процессе формирования профильного участка используют деформирующие ролики с рабочей поверхностью, имеющей переднюю и заднюю поверхности, выполненные с профилем в виде дуги окружности, причем радиус дуги окружности профиля передней поверхности превышает радиус дуги окружности задней поверхности, при этом деформирующие ролики устанавливают со смещениями в осевом и радиальном направлениях, уменьшающимися в направлении, противоположном осевой подаче деформирующих роликов, на рабочие поверхности деформирующих роликов и оправки нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, и используют смазку в виде фторсодержащей поверхностно-активной эмульсии смазочной на основе индустриального масла.Unlike the prototype, in the method proposed by the authors for the manufacture of complex profile shells, in the process of forming the profile section, deforming rollers are used with a working surface having front and rear surfaces, made with a profile in the form of a circular arc, and the radius of the circular arc of the profile of the front surface exceeds the radius of the circular arc the rear surface, while the deforming rollers are installed with displacements in the axial and radial directions, decreasing in the direction opposite to the axial feed of the deforming rollers, an antifriction fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, and a lubricant is used in the form of a fluorine-containing surface-active lubricating emulsion on industrial oil base.
В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:In particular cases, that is, in specific forms of execution, the invention is characterized by the following features:
- радиус передней поверхности деформирующих роликов в 10-20 раз превышает радиус задней поверхности, а радиус задней поверхности первого в направлении осевой подачи деформирующего ролика в 1,5-2,5 раза превышает радиус задней поверхности последующих деформирующих роликов;- the radius of the front surface of the deforming rollers is 10-20 times the radius of the rear surface, and the radius of the rear surface of the first deforming roller in the direction of axial feed is 1.5-2.5 times the radius of the rear surface of the subsequent deforming rollers;
- деформирующие ролики устанавливают с осевыми смещениями, уменьшающимися от первого в направлении осевой подачи деформирующего ролика к каждому последующему деформирующему ролику в 2-2,5 раза;- deforming rollers are installed with axial displacements decreasing from the first deforming roller in the direction of axial feed to each subsequent deforming roller by 2-2.5 times;
- деформирующие ролики устанавливают с радиальными смещениями, уменьшающимися от первого в направлении осевой подачи деформирующего ролика к каждому последующему деформирующему ролику в 1,05-1,1 раза;- the deforming rollers are installed with radial displacements decreasing from the first deforming roller in the direction of axial feed to each subsequent deforming roller by 1.05-1.1 times;
- в качестве антифрикционного фторсодержащего покрытия рабочей поверхности деформирующих роликов и оправки используют раствор, состоящий из фторсодержащего поверхностно-активного гидрофобного вещества «Эфрен-К» и красителя «Судан-2» в соотношении компонентов масс %: (80-95) и (20-5) соответственно;- as an anti-friction fluorine-containing coating of the working surface of the deforming rollers and mandrel, a solution is used, consisting of a fluorine-containing surfactant hydrophobic substance "Efren-K" and dye "Sudan-2" in the ratio of the components of the mass%: (80-95) and (20- 5) respectively;
- в качестве смазки применяют фторсодержащую эмульсию смазочную, состоящую из индустриального масла и фторсодержащего вещества универсального модификатора «УМ» в соотношении компонентов масс %: (90-75) и (10-25) соответственно.- as a lubricant, a fluorine-containing lubricating emulsion is used, consisting of industrial oil and a fluorine-containing substance of the universal modifier "UM" in the ratio of mass components %: (90-75) and (10-25), respectively.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.This allows us to conclude that there is a causal relationship between the set of essential features of the proposed technical solution and the achieved technical result.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испытываемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.The indicated features, which are different from the prototype and which are subject to the tested scope of legal protection, are sufficient in all cases.
Задачей предлагаемого изобретения является изготовление оболочек сложного профиля давильно-раскатной обработкой с высокой размерной точностью и качеством обработанной поверхности, повышение износостойкости деформирующих роликов и оправки, а также повышение производительности и снижение себестоимости изготовления.The objective of the invention is the manufacture of complex profile shells by spinning and rolling with high dimensional accuracy and quality of the machined surface, increasing the wear resistance of deforming rollers and mandrel, as well as increasing productivity and reducing manufacturing costs.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе, включающем установку заготовки, имеющей цилиндрический участок, на оправку с цилиндрическими и профильным участками, фиксирование заготовки на цилиндрическом участке, формирование за один или несколько проходов профильного участка путем перемещения деформирующих роликов по различным траекториям при их осевой подаче и освобождение цилиндрического участка заготовки от фиксации, особенность заключается в том, что в процессе формирования профильного участка используют деформирующие ролики с рабочей поверхностью, имеющей переднюю и заднюю поверхности, выполненные с профилем в виде дуги окружности, причем радиус дуги окружности профиля передней поверхности превышает радиус дуги окружности задней поверхности, при этом деформирующие ролики устанавливают со смещениями в осевом и радиальном направлениях, уменьшающимися в направлении, противоположном осевой подаче деформирующих роликов, на рабочие поверхности деформирующих роликов и оправки нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, и используют смазку в виде фторсодержащей поверхностно-активной эмульсии смазочной на основе индустриального масла.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a known method, including the installation of a workpiece having a cylindrical section on a mandrel with cylindrical and profile sections, fixing the workpiece on a cylindrical section, forming a profile section in one or more passes by moving the deforming rollers along various trajectories during their axial feed and release of the cylindrical section of the workpiece from fixation, the peculiarity is that in the process of forming the profile section, deforming rollers are used with a working surface having front and rear surfaces, made with a profile in the form of an arc of a circle, and the radius of the arc of a circle of the profile of the front surface exceeds the radius of the circular arc of the rear surface, while the deforming rollers are installed with displacements in the axial and radial directions, decreasing in the direction opposite to the axial feed of the deforming rollers, an antifriction fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, and a lubricant in the form of a fluorine-containing surface-active lubricating emulsion based on industrial oil.
Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:A new set of operations, as well as the presence of links between them, allows, in particular, due to:
- использования в процессе формирования профильного участка деформирующих роликов с рабочей поверхностью, имеющей переднюю и заднюю поверхности, выполненные с профилем в виде дуги окружности с радиусом дуги окружности профиля передней поверхности, превышающем радиус дуги окружности задней поверхности, обеспечить разделение деформации между передней и задней поверхностями, так как передней поверхностью ролик формируют заготовку с изменением ее диаметра, а задней поверхностью с изменением толщины стенки, что повышает качество обработанной поверхности и размерную точность заготовки;- use in the process of forming the profile section of deforming rollers with a working surface having a front and rear surfaces, made with a profile in the form of an arc of a circle with a radius of the arc of a circle of the profile of the front surface exceeding the radius of the arc of a circle of the rear surface, to ensure the separation of deformation between the front and rear surfaces, since the front surface of the roller forms a workpiece with a change in its diameter, and the rear surface with a change in wall thickness, which improves the quality of the machined surface and the dimensional accuracy of the workpiece;
- использования в процессе формирования профильного участка деформирующих роликов, установленных со смещениями в осевом и радиальном направлениях, обеспечить разделение деформации между деформирующими роликами в осевом и радиальном направлениях, при этом каждый деформирующий ролик формирует заготовку со степенью деформации, меньшей суммарной степени деформации, в результате ликвидируются наплывы и утяжки металла в очагах деформации, что повышает устойчивость процесса формообразования, качество обработанной поверхности и размерную точность заготовки;- use in the process of forming the profile section of the deforming rollers installed with offsets in the axial and radial directions, to ensure the separation of deformation between the deforming rollers in the axial and radial directions, while each deforming roller forms a workpiece with a degree of deformation that is less than the total degree of deformation, as a result, sagging and shrinkage of metal in the deformation zones, which increases the stability of the shaping process, the quality of the machined surface and the dimensional accuracy of the workpiece;
- установки деформирующих роликов со смещениями в осевом и радиальном направлениях, уменьшающимися в направлении, противоположном осевой подаче деформирующих роликов обеспечить оптимальные условия течения металла между деформирующими роликами и оправкой с плавным нарастанием деформации вдоль оправки, в результате исключаются наплывы и утяжки металла в очагах деформации;- installation of deforming rollers with displacements in the axial and radial directions, decreasing in the direction opposite to the axial feed of the deforming rollers, to ensure optimal conditions for the flow of metal between the deforming rollers and the mandrel with a smooth increase in deformation along the mandrel, as a result, sagging and contraction of metal in the deformation zones are eliminated;
- нанесения на рабочие поверхности деформирующих роликов и оправки антифрикционного фторсодержащего покрытия повысить износостойкость их рабочих поверхностей, повысить качество обработанной поверхности и размерную точность оболочек, а также повысить производительность и снизить себестоимость изготовления, так как сокращается время простоя давильно-раскатного станка при замене изношенных деформирующих роликов и оправки;- applying an anti-friction fluorine-containing coating to the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel to increase the wear resistance of their working surfaces, improve the quality of the machined surface and the dimensional accuracy of the shells, as well as increase productivity and reduce the cost of production, as downtime of the spinning and rolling machine is reduced when replacing worn deforming rollers and mandrels;
- использования смазки в виде фторсодержащей поверхностно-активной эмульсии смазочной на основе индустриального масла снизить силу трения в очагах деформации, повысить чистоту обрабатываемой поверхности, снизить температуру контактирующих поверхностей и повысить эксплуатационный ресурс деформирующих роликов и оправки.- the use of a lubricant in the form of a fluorine-containing surface-active lubricating emulsion based on industrial oil to reduce the friction force in the deformation zones, increase the cleanliness of the machined surface, reduce the temperature of the contacting surfaces and increase the service life of the deforming rollers and mandrel.
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют, в частности, за счет:The features that characterize the invention in specific forms of execution allow, in particular, due to:
- выполнения радиуса передней поверхности деформирующих роликов, в 10-20 раз превышающим радиус задней поверхности, повысить устойчивость процесса формообразования, данное соотношение определено экспериментально и является оптимальным, так как при значении радиуса передней поверхности деформирующих роликов менее 10 радиусов задней поверхности возникают дефекты металла в виде наплывов и гофр перед деформирующими роликами, а при значениях более 20 образуются утяжки металла;- making the radius of the front surface of the deforming rollers 10-20 times greater than the radius of the back surface, to increase the stability of the shaping process, this ratio is determined experimentally and is optimal, since when the value of the radius of the front surface of the deforming rollers is less than 10 radii of the back surface, metal defects occur in the form sags and corrugations in front of the deforming rollers, and at values more than 20, metal shrinkage is formed;
- выполнения радиуса задней поверхности первого в направлении осевой подачи деформирующего ролика, в 1,5-2,5 раза превышающим радиус задней поверхности последующих деформирующих роликов, повысить качество обработанной поверхности и размерную точность, данное соотношение определено экспериментально, при значениях радиуса задней поверхности первого в направлении осевой подачи деформирующих роликов менее 1,5 радиуса задней поверхности последующих деформирующих роликов на обработанной поверхности заготовки возникают наплывы и гофры, а при значениях более 2,5 образуются утяжки металла;- making the radius of the rear surface of the first deforming roller in the direction of axial feed, 1.5-2.5 times the radius of the rear surface of the subsequent deforming rollers, to improve the quality of the machined surface and dimensional accuracy, this ratio is determined experimentally, with the values of the radius of the rear surface of the first in the direction of the axial feed of the deforming rollers, less than 1.5 of the radius of the rear surface of the subsequent deforming rollers, sagging and corrugations appear on the machined surface of the workpiece, and at values of more than 2.5, metal contractions are formed;
- установка деформирующих роликов с осевыми смещениями, уменьшающимися от первого ролика к каждому последующему в 2-2,5 раза обеспечить высокую устойчивость процесса формирования, так как данное соотношение является оптимальным, при других соотношениях возникают наплывы, гофры или утяжки металла, что снижает размерную точность и качество обработанной поверхности;- installation of deforming rollers with axial displacements decreasing from the first roller to each subsequent one by 2-2.5 times to ensure high stability of the formation process, since this ratio is optimal, at other ratios there are sagging, corrugations or metal tightening, which reduces dimensional accuracy and quality of the processed surface;
- установка деформирующих роликов с радиальными смещениями, уменьшающимися от первого деформирующего ролика к каждому последующему в 1,05-1,1 раза обеспечить высокую устойчивость процесса формирования, так как данное соотношение является оптимальным, при других соотношениях возникают наплывы, гофры или утяжки металла, что снижает размерную точность и качество обработанной поверхности;- installation of deforming rollers with radial displacements decreasing from the first deforming roller to each subsequent one by 1.05-1.1 times to ensure high stability of the formation process, since this ratio is optimal, with other ratios there are sagging, corrugations or metal tightening, which reduces the dimensional accuracy and quality of the machined surface;
- использования в качестве антифрикционного фторсодержащего покрытия рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки раствора, состоящего из фторсодержащего поверхностно-активного гидрофобного вещества «Эфрен-К» и красителя «Судан-2» в соотношении компонентов масс %: (80-95) и (20-5) соответственно, повысить износостойкость рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки, а также визуально определить качество антифрикционного покрытия и зоны износа контактных рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки, при этом соотношения компонентов масс % определены экспериментально и являются оптимальными, при значениях компонентов масс %, выходящих за заданные значения, снижается эффект окрашивания покрытия, при значениях красителя менее 5% покрытие не окрашивается, а более 20% повышается себестоимость покрытия;- use as an anti-friction fluorine-containing coating of the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel of a solution consisting of a fluorine-containing surfactant hydrophobic substance "Efren-K" and dye "Sudan-2" in the ratio of mass components %: (80-95) and (20- 5) respectively, to increase the wear resistance of the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, as well as to visually determine the quality of the anti-friction coating and the wear zone of the contact working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, while the ratios of the mass components % are determined experimentally and are optimal, with the values of the mass components % leaving for the given values, the effect of coloring the coating is reduced, with dye values less than 5%, the coating is not painted, and more than 20%, the cost of the coating increases;
- применения в качестве смазки фторсодержащей эмульсии смазочной, состоящей из индустриального масла и фторсодержащего вещества универсального модификатора «УМ» при соотношении компонентов масс %: (90-75) и (10-25) соответственно, уменьшить силу трения, повысить износостойкость рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки и чистоту поверхности обработанных заготовок, при этом соотношения компонентов масс% являются оптимальными, при значении модификатора «УМ» менее 10% износ возрастает, при значениях более 25% возрастает себестоимость изготовления.- use as a lubricant a fluorine-containing lubricating emulsion consisting of industrial oil and a fluorine-containing substance of the universal modifier "UM" at a ratio of mass components %: (90-75) and (10-25), respectively, to reduce the friction force, increase the wear resistance of the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel and the surface finish of the machined workpieces, while the ratios of the components of the mass% are optimal, with the value of the modifier "UM" less than 10%, wear increases, with values of more than 25%, the cost of production increases.
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».The features that distinguish the proposed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and are not known from the prior art in the process of conducting patent research, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty".
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Examining the state of the art in the course of a patent search for all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, it was found that the proposed technical solution does not explicitly follow from the state of the art known today, therefore, we can conclude that the criterion "inventive step" is met. ".
Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления оболочек сложного профиля в процессе формирования профильного участка используют деформирующие ролики с рабочей поверхностью, имеющей переднюю и заднюю поверхности, выполненные с профилем в виде дуги окружности, причем радиус дуги окружности профиля передней поверхности превышает радиус дуги окружности задней поверхности, при этом деформирующие ролики устанавливают со смещениями в осевом и радиальном направлениях, уменьшающимися в направлении, противоположном осевой подачи деформирующих роликов, на рабочие поверхности деформирующих роликов и оправки нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие, и используют смазку в виде фторсодержащей поверхностно-активной эмульсии смазочной на основе индустриального масла.The essence of the invention lies in the fact that in the method of manufacturing shells of a complex profile, in the process of forming the profile section, deforming rollers are used with a working surface having front and rear surfaces, made with a profile in the form of a circular arc, and the radius of the circular arc of the profile of the front surface exceeds the radius of the circular arc the rear surface, while the deforming rollers are installed with displacements in the axial and radial directions, decreasing in the direction opposite to the axial feed of the deforming rollers, an antifriction fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, and a lubricant is used in the form of a fluorine-containing surface-active lubricating emulsion on industrial oil base.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен процесс формирования профильного участка оболочки 4 деформирующими роликами 1, 2 и 3 на оправке 5.The essence of the invention is illustrated by the drawing, where in Fig. 1 shows the process of forming the profile section of the
Оболочка 4 зафиксирована на цилиндрическом участке оправки прижимом 7.
S (мм/мин) - осевая подача деформирующих роликов;S (mm/min) - axial feed of the deforming rollers;
n (мин-1) - скорость вращения;n (min -1 ) - rotation speed;
R (мм) - радиус передней поверхности деформирующих роликов 1, 2 и 3;R (mm) - the radius of the front surface of the
r1 (мм) - радиус задней поверхности деформирующего ролика 1;r 1 (mm) - the radius of the rear surface of the
r2 (мм) - радиус задней поверхности деформирующего ролика 2;r 2 (mm) - the radius of the rear surface of the
r3 (мм) - радиус задней поверхности деформирующего ролика 3;r 3 (mm) - the radius of the rear surface of the
l1 (мм) - осевое смещение между деформирующими роликами 1 и 2; l 1 (mm) - axial displacement between the
l2(мм) - осевое смещение между деформирующими роликами 2 и 3;l 2 (mm) - axial displacement between the
Δ1 (мм) - радиальное смещение деформирующего ролика 1;Δ 1 (mm) - radial displacement of the
Δ2 (мм) - радиальное смещение деформирующего ролика 2;Δ 2 (mm) - radial displacement of the
Δ3 (мм) - радиальное смещение деформирующего ролика 3;Δ 3 (mm) - radial displacement of the
А - рабочая передняя поверхность деформирующих роликов 1, 2, 3;A - working front surface of the
Б - рабочая задняя поверхность деформирующих роликов 1, 2, 3;B - working rear surface of the
В - рабочая поверхность оправки 5;B - working surface of
Г - наружная поверхность заготовки 4;G - the outer surface of the
6 - заготовка после формирования профильного участка;6 - workpiece after the formation of the profile section;
8 - съемник;8 - puller;
t3 (мм) - толщина стенки заготовки 4;t 3 (mm) - wall thickness of the
t0 (мм) - толщина стенки профильного участка заготовки 6.t 0 (mm) - wall thickness of the profile section of the
Способ изготовления оболочек сложного профиля осуществляется следующим образом.The method of manufacturing complex profile shells is carried out as follows.
Заготовку 4 устанавливают на оправку 5, имеющую цилиндрические и профильный участки, закрепленную в шпинделе давильно-раскатного станка, и фиксируют прижимом 7 на цилиндрическом участке (фиг. 1).The
За один или несколько проходов деформирующими роликами 1, 2, 3 формируют профильный участок заготовки 4 с исходной толщиной t3 (мм) и получают заготовку 6 толщиной профильного участка t0 (мм).For one or more passes, the
Используют деформирующие ролики 1, 2, 3 с профилем рабочей поверхности в виде дуги окружности с радиусом передней поверхности R(мм), превышающем радиусы задней поверхности r1 (мм), r2 (мм), r3 (мм).
Радиус R (мм) передней поверхности роликов 1, 2, 3 превышает радиусы задней поверхности r1 (мм), r2 (мм), r3 (мм) в 10-20 раз.The radius R (mm) of the front surface of the
Радиус задней поверхности первого в направлении осевой подачи деформирующего ролика r1 (мм) превышает радиусы задней поверхности последующих роликов r2(мм), r3 (мм) в 1,5-2,5 раза.The radius of the rear surface of the first deforming roller in the direction of axial feed r 1 (mm) exceeds the radii of the rear surface of the subsequent rollers r 2 (mm), r 3 (mm) by 1.5-2.5 times.
Деформирующие ролики устанавливают с осевыми смещениями, уменьшающимися от первого в направлении осевой подачи деформирующего ролика 1 к каждому последующему деформирующему ролику 2 и 3 в 2-2,5 раза, l1(мм)/12 (мм)=(2,0-2,5).The deforming rollers are installed with axial displacements decreasing from the
Деформирующие ролики устанавливают с радиальными смещениями, уменьшающимися от первого в направлении осевой подачи деформирующего ролика 1 к каждому последующему ролику 2, 3 в 1,05-1,1 раза, Δ1(мм)/ Δ2(мм)=(1,05-1,1), Δ2(мм)/Δ3(Мм)=(1,05-1,1).The deforming rollers are installed with radial displacements decreasing from the
Затем освобождают цилиндрический участок заготовок 6 от фиксации прижима 7 и выталкивателем 8 заготовку 6 удаляют с оправки 5.Then the cylindrical section of the
При формировании профильного участка используют деформирующие ролики 1, 2, 3 и оправку 5 на рабочие поверхности которых А, Б и В нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие в виде раствора, состоящего из фторсодержащего гидрофобного вещества «Эфрен-К» и красителя «Судан-2» в соотношении компонентов масс %: (80-95) и (20-5) соответственно.When forming the profile section, deforming
В качестве смазки применяют фторсодержащую эмульсию смазочную, состоящую из индустриального масла и фторсодержащего вещества универсального модификатора «УМ» в соотношении компонентов масс %: (90-75) и (10-25) соответственно.As a lubricant, a fluorine-containing lubricating emulsion is used, consisting of industrial oil and a fluorine-containing substance of the universal modifier "UM" in the ratio of mass % components: (90-75) and (10-25), respectively.
Смазку наносят на рабочие поверхности А и Б деформирующих роликов 1, 2, 3, на рабочую поверхность В оправки 5 и на наружную поверхность Г заготовки 4.The lubricant is applied to the working surfaces A and B of the deforming
ПримерExample
Заготовку из стали 10, стали 20 или из сталей других марок ∅120 мм и толщиной t3 (мм)=4,0 мм, установленную на оправке 5 и зафиксированную на цилиндрическом участке прижимом 7, формируют на профильном участке оправки 5, закрепленной в шпинделе давильно-раскатного станка РСОТ-1 или DV-450, деформирующими роликами 1, 2, 3 (фиг. 1) с профилем передней поверхности А в виде дуги окружности с радиусом R=100 мм и с профилем задней рабочей поверхности Б ролика 1 - r1=10 мм, ролика 2 - r2=5 мм, ролика 3 - r3=5 мм, R>r1, R>r2, R>r3.A workpiece made of steel 10, steel 20 or steel of other grades ∅120 mm and thickness t 3 (mm) = 4.0 mm, mounted on the
Ролики устанавливают с осевыми смещениями между 1 и 2 роликом l1=7 мм и между 2 и 3 роликом l2=3 мм и с радиальными смещениями Δ1=4 мм, Δ2=3,8 мм, Δ3=3,6 мм, при этом l2<l1, Δ3<Δ2, Δ2<Δ.The rollers are installed with axial displacements between 1 and 2 rollers l 1 =7 mm and between 2 and 3 rollers l 2 =3 mm and with radial displacements Δ 1 =4 mm, Δ 2 =3.8 mm, Δ 3 =3.6 mm, while l 2 <l 1 , Δ 3 <Δ 2 , Δ 2 <Δ.
После давильно-раскатной обработки получают заготовку 6 с профильной поверхностью толщиной t0=4,2 мм. На рабочие поверхности А, Б и В деформирующих роликов 1, 2, 3 и оправки 5 нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие. В качестве смазки, которая наносится на рабочие поверхности А, Б, В деформирующих роликов 1, 2, 3 и оправки 5, на наружную поверхность Г заготовки 4 применяют поверхностно-активную эмульсию смазочную на основе индустриального масла.After spinning and rolling, a
Выполнение способа изготовления оболочек сложного профиля в соответствии с изобретением позволяет получить оболочки давильно-раскатной обработкой с высокой размерной точностью и качеством обработанной поверхности, повысить износостойкость деформирующих роликов и оправки, а также повысить производительность и снизить себестоимость изготовления.The implementation of the method for manufacturing shells of a complex profile in accordance with the invention makes it possible to obtain shells by spinning and rolling processing with high dimensional accuracy and quality of the machined surface, increase the wear resistance of deforming rollers and mandrel, as well as increase productivity and reduce manufacturing costs.
Изобретение может быть использовано при производстве различных типоразмеров стальных и алюминиевых оболочек сложного профиля.The invention can be used in the production of various sizes of steel and aluminum shells of a complex profile.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями на опытных образцах оболочек, изготовленных по данному техническому предложению.The indicated positive effect is confirmed by tests on prototype shells manufactured according to this technical proposal.
В настоящее время разработана техническая документация, проведены испытания, и намечено серийное производство оболочек по предлагаемому изобретению.Currently, technical documentation has been developed, tests have been carried out, and serial production of shells according to the proposed invention is planned.
Claims (6)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2801801C1 true RU2801801C1 (en) | 2023-08-15 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4055976A (en) * | 1976-03-29 | 1977-11-01 | Aspro, Inc. | Method of roller spinning cup-shaped metal blanks and roller construction therefor |
| DE19620812A1 (en) * | 1996-05-23 | 1996-10-24 | Leifeld Gmbh & Co | Producing rotationally symmetrical bodies from tubular sections for automobile industry |
| RU2279942C1 (en) * | 2004-11-25 | 2006-07-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of rotation drawing of hollow shaped parts |
| RU2346776C1 (en) * | 2007-05-03 | 2009-02-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method for production of sectional shells |
| 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 |
| RU2623203C1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-06-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Manufacturing method of the periodic profile thin-wall shells from aluminium alloys |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4055976A (en) * | 1976-03-29 | 1977-11-01 | Aspro, Inc. | Method of roller spinning cup-shaped metal blanks and roller construction therefor |
| DE19620812A1 (en) * | 1996-05-23 | 1996-10-24 | Leifeld Gmbh & Co | Producing rotationally symmetrical bodies from tubular sections for automobile industry |
| RU2279942C1 (en) * | 2004-11-25 | 2006-07-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of rotation drawing of hollow shaped parts |
| RU2346776C1 (en) * | 2007-05-03 | 2009-02-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method for production of sectional shells |
| 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 |
| RU2623203C1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-06-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Manufacturing method of the periodic profile thin-wall shells from aluminium alloys |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2343035C2 (en) | Method for rotary drawing of complex profile shells | |
| RU2801801C1 (en) | Method for manufacturing complex profile shells | |
| US4095447A (en) | Method and rolling mill for continuous tube rolling | |
| RU2722939C1 (en) | Method of making complex profile axisymmetric parts | |
| RU2426617C1 (en) | Method of producing thin-wall shells | |
| RU2796957C1 (en) | Method for the manufacture of shaped sheaths | |
| RU2727370C1 (en) | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells | |
| RU2405646C1 (en) | Method of rotary rolling-out of envelopments from tubular billets and tubular billet to produce envelopments thereby | |
| JP4192970B2 (en) | Cold rolling method for metal tubes | |
| RU2818921C1 (en) | Method of spinning processing of axisymmetric shells | |
| RU2799823C1 (en) | Method for manufacturing steel complex-shaped shells | |
| JP3348670B2 (en) | Mandrel mill rolling method | |
| US20060218985A1 (en) | Tube with high dimensional accuracy, and method and device for manufacturing the tube | |
| RU2623203C1 (en) | Manufacturing method of the periodic profile thin-wall shells from aluminium alloys | |
| RU2780417C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric shells | |
| RU2825737C9 (en) | Device for production of shaped shells by spinning-rolling processing | |
| RU2825737C1 (en) | Device for production of shaped shells by spinning-rolling processing | |
| RU2615959C1 (en) | Thin-walled axisymmetric steel shell manufacturing method | |
| RU2710311C1 (en) | Method of making thin-wall shells from alloyed steels | |
| RU2814100C1 (en) | Method for manufacturing complex-profile shells with internal grooves | |
| RU2343034C2 (en) | Method for manufacture of profile shells | |
| RU2775305C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric alloy steel housings | |
| RU2773976C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells | |
| RU2606132C1 (en) | Method of shells rotary drawing from pipe blanks | |
| RU2426618C1 (en) | Method of producing thin-wall shells with periodic large-diameter profile |