Способ изготовления сварных сильфонов из нержавеющих сталей

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ СИЛЬФОНОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ,включающий в себя формовку из плоской заготовки , мембран фасонного профиля, обрезку мембран по наружному диаметру, вырубку внутреннего отверстия, сборку и попарную сварку мембран по внутренним окружностям, сборку и сварку мембран по наружным окружностям , отличающийся тем, что, с целью повышения циклической пpoчнoctи и стабильности упругой характеристики сильфонов., плоскую заготовку предварительно нагартовывают на 30-35%, а формовку мембран, их обрезку по наружному диаметру и вырубку внутреннего отверстия производят одновременно посредством импульсной штамповки со скоростью (Л штамповки 60-80 м/с.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) )(я) G 01 L 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTQPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3553164/28-10 (22) 14.02.83 (46) 28.02.84. Бюл. и 8 (72) В.И.Задорожный., Г.Е.Зверьков, Л.А.Летов, А.Г.Щебетков, Ю.П.Иинченков, В.К.Колос и В.В.Ботян (71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт приборостроения "НИИтехноприбор" (53) 531 ° 787(088.8) (56) 1. Бурцев К.Н. Металлические сильфоны. И., 1963, с.80-81. .2. Технологический процесс изготовления .сварных сильфонов, 11.01.001.00002. Саранский приборостроительный завод, 1976 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ

СИЛЬФОНОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ,включающий в себя формовку из плоской заготовки. мембран Фасонного профиля, обрезку мембран по наружному диаметру, вырубку внутреннего отверстия, сборку и попарную сварку мембран по внутренним окружностям, сборку и сварку мембран по наружным окружностям, о т л и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью повышения циклической прочности и стабильности упругой характеристики сильфонов, плоскую заготовку предварительно нагартовывают на 30-353> а формовку мембран, их обрезку по наружному диаметру и вырубку внутреннего отверстия производят одновременно посредством Ж импульсной штамповки со скоростью штамповки 60-80 м/с.

1076783

Изобретение относится к изготов. лению упругих чувствительных элементов, в частности сильфонов.

Известны способы изготовления сварных снлвфонов (1) .

Известные способы изготовления сварных сильфонов не позволяют получать сильфоны с высокой циклической прочностью и стабильностью упругой характеристики, под которой понимается стабильность зависимости упругой деформации сильфона от прилагаемых нагрузок (давления или силы) при длительном, статическом или циклическом нагружении. !5

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления сварных ,сильфонов, согласно которому изготовление сварных сильфонов ведется в следующей последовательности; выруб- 20 ка иэ металлической ленты в мягком (отожженном) состоянии круглых заготовок мембран, формообразование мембран в специальных штампах на кривошипном или гидравлическом прессе, обрезка мембран по наружному диаметру и вырубка внутреннего отверстия, сборка и попарная сварка мембран по внутреннему диаметру, сборка и сварка мембран по наружному диаметру (2) . зО

Недостатками сварных сильфонов, полученных по известному способу, являются невысокие упруго-прочност.ные характеристики (в основном циклопрочность) и отсутствие стабильности 35 упругой характеристики. Это вызвано тем, что исходный материал при Формовке мембран для обеспечения достаточной технологичности должен быть в мягком (отожженном) состоянии,40 а из-за невысокой интенсивности деформации (5"73) при Формообразовании материал мембран практически не упрочняется не нагартовывается и поэтому стабильность упругой харак- 45 теристики и циклопрочность сварных сильфонов определяется механическими характеристиками исходного неупрочненного материала.

Цель изобретения - повышение циклической прочности и стабильности упругой характеристики сварных сильфонов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления сварных сильфонов из нержавеющих сталей, включающему в себя формовку из плоской заготовки мембран фасонного профиля, обрезку мембран по наружному диаметру, вырубку внутреннего отверстия, сборку и попарную сварку мембран по внутренним окружностям, сборку и сварку мембран по по наружным окружностям, плоскую . заготовку предварительно нагартавывают на 30-35%, а формовку мембран, их обрезку по наружному диаметру и вырубку внутреннего отверстия производят одновременно посредством импульсной штамповки. со скоростью штамповки 60-80 м/с.

Этот вид штамповки позволяет за счет скоростного (ударного) приложения формующего усилия исключить оста" точные упругие деформации {упругую отдачу) нагартованного материала, т.е. высокоскоростная штамповка, в частности гидро- и пневмоударная, позволяет деформировать исходный нагартованный материал (со степенью нагартовки до 301 ) с требуемой точностью, увеличивая при этом степень нагартованности поверхностного слоя до 35-403, что повышает циклопрочность и стабильность упругой характеристики сварных сильфонов. Подобного эффекта с помощью указанного- выше традиционного метода формовки достичь не удается, т.е. при применении награтованного материала резко увеличивается брак на операции формовки (разрыв мембран и отклонения по точности размеров).

Увеличение степени нагартовки материала повышает его физико-механические характеристики, уменьшает величину остаточных, микропластических деформаций и повышает реологические свойства материала (ползучесть и релаксацию напряжений), Пример . Проводят изготовление сварных сильфонов..

Из исходного материала (лента

0,15 - 12Х18Н10Т ГОСТ 4986/-79) с предварительной нагартовкой 30/ с помощью матриц на пневмогидроударном прессе АНБ 032 изготавливают (формуют) мембраны с одновременной обрубкой по наружному и внутреннему контурам.

Пневмогидроударный пресс позволяет производить штамповочные и разделительные операции импульсным методом.

Скорости деформации при импульсном методе на .один-два порядка выше, чем при штамповке на кривошипном или

1076

Составитель О.Полев

Редактор Н.Руднева Техред Т Наточка Корректор И.Эрдейи

Заказ 737/40 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гидравлическом прессе и составляет

60-80 м/с. В качестве энергоносителя используется металлический боек, разгоняемый в стволе пресса до нужных скоростей сжатым воздухом, рабочая (деформирующая ) среда либо вода (масло),либо т олиуретан,рабочий инструмент - профильная матрица с острыми .режущими кромками по наружному и внутреннему диаметрам. -ю

На установке электронно-лучевой сварки мембраны сваривМт попарно по внутреннему диаметру, после чего свариваю1 между собой по наружному. диаметру. 15

Циклические испытания сварных сильфонов согласно предлагаемому способу показали повышение циклической

783 прочности на 25-303 по сравнению с сильфонами, изготовленными по существующей технологии, т.е. из мембран, сформованных из мягкого (отожженного) материала на кривошипном прессе.

Изобретение позволяет также упростить формовочную оснастку, совместить штамповочные операции, увеличить точность изготовления мембран за счет снижения остаточных упругих деформаций,упругой отдачи).

Таким образом, циклическая прочность сварных сильфонов повысилась в среднем на 20-303, при этом сильфоны, изготовленные согласно предлагаемому способу, показали высокую табильность упругой характеристики.