Заготовка для изготовления полых изделий типа шаровых корпусов сосудов

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении методом продольного обжима шаровых корпусов сосудов с торцовыми отверстиями. Изобретение позволяет сэкономить металл и снизить трудоемкость мехобработки при изготовлении шаровых корпусов с торцовыми отверстиями различного диаметра за счет обеспечения регулируемой величины обжатия торцов. Заготовка имеет форму конической обечайки А толщиной S с углом конусности о( по внутренней поверхности 2 и углом конуснос.ти . по наружной поверхности 3, На торцовой поверхности 4 со стороны меньшего внутреннего диаметра D выполнен конический участок 5 высотой hj, а на торцовой поверхности 6 со стороны внутреннего диаметра D, выполнен конический участок 7 высотой h, При этом толщины стенок S, и S,j у торцов заготовки выполнены не равными между собой (S S,). При продольном обжиме заготовки 1 получают шаровой корпус сосуда 8 высотой Н с различными диаметрами торцовых отверстий: d - со стороны диаметра D, и d - со стороны диаметра D. Углы конусности выбраны в заданных пределах и создают возможность регулировать величину обжатия торцов, что (Способствует получению шаровых сосудов с равномерной толщиной стенки по образующей и минимальными затратами на механическую обработку. 1 з.п. ф-лы. 3 ил. 1 табл. с Ф (Л Ю со Ю ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1291251 (Я) 4 В 21 D 41/04 51/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

NCF ; -, 1 :1 т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 „:, g ®ТБ:я (21) 3964761/25-27 (22) 17. 10. 85 (46) 23.02.87. Бюл. У 7 (7 2) В. Д. Арефьев, Е.Д. Горохов, А.В.Пакало, А.И.Зубков и А.Ю.Петунин (53) 621.774. 72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 774727, кл. В 21 D 51/00, 29 01.79.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЗАГОТОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ШАРОВЫХ КОРПУСОВ

СОСУДОВ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении методом продольного обжима шаровых корпусов сосудов с торцовыми отверстиями. Изобретение позволяет сэкономить металл и снизить трудоемкость мехобработки при изготовлении шаровых корпусов с торцовыми отверстиями различного диаметра за счет обеспечения регулируемой величины обжатия торцов Заготовка имеет форму конической обечайки 1 толщиной S с углом конусности д по внутренней поверхности 2 и углом конусности 8 по наружной поверхности 3. На торцовой поверхности 4 со стороны меньшего внутреннего диаметра D выполнен коl нический участок 5 высотой Ь1, а на торцовой поверхности 6 со стороны внутреннего диаметра D выполнен конический участок 7 высотой h . При этом толщины стенок S, и S у торцов заготовки выполнены не равными между собой (S < S ). При продольном обжиме заготовки 1 получают шаровой корпус сосуда 8 высотой Н с различными диаметрами торцовых отверстий:

d 1 со сторон ди етра Э1 и d2 — с со стороны диаметра D Углы конусности выбраны в заданных пределах и создают возможность регулировать величину обжатия торцов, что,способст- % вует получению шаровых сосудов с равномерной толщиной стенки по образующей и минимальными затратами на меха- р ® ническую обработку. 1 s.ï. ф-лы. 3 ил. ф

1 табл.

Ж

Фи4

1291 251

П2+Б, d 2 (1) 0

К = 0,5, ..20;

h =h(— — );

D,-d

D о (4) = 0,5 (1+ — ) S,; о

D2 +8,2

Я (5) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении методом продольного обжима шаровых корпусов сосудов с торцовыми отверстиями.

Цель изобретения — экономия металла и снижение трудоемкости мехобработки при изготовлении шаровых корI

10 пусов с торцовыми отверстиями раз-личного диаметра.

На фиг. 1 изображена заготовка высотой Н, с максимальным наружным диаметром D и углами конусности

0 <« z 10 и 0 сp (10;нафиг.2 заготовка с углами конусности p=0 и Ос о«((10 ; на фиг. 3 — шаровой корпус сосуда наружным диаметром

D y с торцовыми отверстиями d, и d 20 (d,< d).

Предлагаемая заготовка имеет форму конической обечайки 1 толщиной

S0 с углом конусности d. — но внутренней поверхности 2 и углом конус- 25 ности p — по наружной поверхности 3.

На торцовой поверхности 4 со стороны меньшего внутреннего диаметра

D, выполнен конический участок 5 30 высотой Ь, а на торцовой поверхности 6 со стороны внутреннего диаметра D 2 выполнен конический участок 7 высотой h (фиг. 1 и 2)

Пои этом толщины стенок S u S

Я у торцов заготовки выполнены не равными между собой (S $ ).

При продольном обжиме заготовки 1 получают шаровой корпус сосуда 8 высотой Н с различными диаметрами тор- 40 цовых отверстий: d — со стороны диаf метра О, и d2 — со стороны диаметра d

Преимущества предлагаемого типа заготовки по сравнению с известными 45 заключаются в следующем.

Для цилиндрической обечайки характерно равенство диаметров D =D, высот конических участков h =h и тол2 о щин стенок у торцовых поверхностей

S, =S, а коэффициент обжима определяется следующими зависимостями. Со .стороны диаметра d

1 о .«Ь

«1

1 со стороны диаметра d и т.е. для цилиндрической обечайки при заданном значении D =D коэффициенты

2 обжима К„ и К имеют вполне определенные (постоянные) значения.

Для предлагаемого типа заготовки (коническая обечайка) геометрические размеры характеризуются соотношениями (фиг, 1 и 2): D a D ; h > h

1 Z 2 и S < S . В этом случае коэффициент

f 2 обжима соответствует со стороны диаметра d (В,+S,) - 2H., tg

1 «1, а со стороны диаметра d т.е. при использовании конической обечайки создаются предпосылки для регулирования по величине коэффициента обжима со стороны малого торцового отверстия ф за счет измене1 ния угла конусности обечайки (изменения параметра 2 Н,.tgx), Как показали проведенные эксперименты, обеспечение возможности регулирования величины обжатия торцов способствует получению шаровых корпусов сосудов с равномерной толщиной стенки по образующей и минимальными затратами на механическую обработку.

С целью оценки положительного эффекта от предлагаемой формы заготовки проводят опытно-промышленную штамповку методом продольного обжима шаровых корпусов сосудов диаметром

D =90 мм из стали 10 °

В результате обработки экспериментальных данных получают зависимости для определения геометрических размеров конической обечайки (фиг. 1 и 2):

« =2(— — 1); в= 2 (— — 1) К ;

dQ. «12

I 1

Н = 0,5 D (агс сов — + агс cos — )+Б; (2)

cl d2 о о

h, = 0,5 D„(1 — - -);

cl (3) о

1291251 (6) где D — диаметр шарового корпуса по срединной поверхности.

Анализ полученных зависимостей (5) и (6) показывает, что регулирование величины отжатия торцов в предлагаемой форме заготовки возможно осуществлять не только с помощью параметра 2 Н, ted но также за счет изменения толщин S,и Б, так как эти величины выбираются в зависимости от численных значений диаметров торцовых отверстий d u d шарового корпуса.

В таблице приведены сравнительные данные по изготовлению шаровых.корпусов сосудов из цилиндрических и конических обечаек. Геометрические, размеры конических обечаек рассчитаны по зависимостям (1) — (6).

Как следует из таблицы, при испольI зовании исходной заготовки, выполнен-25 ной в форме цилиндрической обечайки, имеет место "недоштамповка по наружному диаметру (диаметр D„, = 86

88 мм вместо 90 + 0,3 мм), несоответствие торцового отверстия требованиям чертежа (в опыте Р 1 d =54 мм вместо d, = 48 + 0,2 мм, в опыте Ф 3

d,= 58 мм вместо d,= 40 + 0,3 мм и т.д.) и "недоштамповки" по высоте изделия (в опыте - H = 65 мм вмес35 то 70 мм +0,,2 мм, в опыте 3 H = 66 мм вместо 71,5 + 0,2 мм и т.д.) .

При использовании исходной заготовки, выполненной в форме конической обечайки, фактические размеры корпусов (О, Н, d, и d ) соответствуют чертежным данным. Проведенные замеры толщины стенки показали, что в этом случае стенка изделия получается равномерной по всему сечению, равной за-15 данной толщине изделия.

Экспериментами установлено, что для получения шаровых корпусов с номинальными геометрическими размерами из цилиндрической обечайки необходи- мо увеличить исходную высоту Н в

1,2-1,3 раза по сравнению с высотой

Н, конической обечайки. Замеры толщины стенки показали, что толщина стенки изделия получается больше заданной, а на участках, прилегающих к торцовым отверстиям, имеют место наплывы металла, т.е ° для получения изделия с равномерной толщиной стенки необходимо произвести дополнитель- . ную мехобработку (для устранения наплывов металла).

Таким образом, на основании изложенного можно сделать вывод, что новое техническое свойство предлагаемого устройства, заключающееся в возможности регулирования величины обжатия торцов при продольном обжиме, обеспечивает новый положительный эффект — снижаются расход металла и трудоемкость механической обработки.

Эксперименты показали, что максимальный угол конусности сС и я конической обечайки должны быть не более

10" . При углах . 10 и р 10 происходит при продольном обжиме потеря устойчивости заготовки, на готовом изделии появляются складки. Такие изделия подлежат забракованию.

Согласно экспериментальным данным заготовку конической формы, изображенную на фиг, 1 целесообразно использовать в тех случаях, когда отношение диаметров торцовых отверстий шарового корпуса сосуда составляет:

dg

2 — 3,0, при — c. 3,0 целесообраз(1 но использовать коническую обечайку, изображенную на фиг.2 °

Пример. Требуется изготовить шаровой корпус сосуда наружным диаметром D = 900 мм, толщиной стенки S = 50 мм с диаметрами торцовых отверстий д, = 200 мм и d =560 мм. (D„ =900-50=850 MM).

По зависимостям (1) — (4) определяют: d = в = 3 36, Н =980 мм

?, =273 мм; h = 122 мм.

Толщину исходной заготовки принимают равной S, 0,95 S = 45 мм, по зависимостям (5) и (6) определяют S = 28 мм, S, =37,5 мм, диаметр заготовки определяют из соотношения

О, 94 ?)ш = 850 мм

После обжима в сферических полуматрицах заготовки с укаэанными геометрическими параметрами получают изделие заданных размеров.

Формула изобретения

1. Заготовка для изготовления полых изделий типа шаровых корпусов сосудов с торцовыми отверстиями, выполненная в форме обечайки с прилегающими к торцам коническими,по наружной поверхности участками, о т1291251 ры корпуса по чертеву, мм актмчгскме гатмеры корпусе, мм

В, II (i d к Ь Б (j Ов

1 Иввестлаат 90т0,3 5,0 70+0 ° 2 4830,2 56+0,2 82 85 4,8 !!

О Я7

65,0 54 56

2 Предолга» езе!д

4 90 о вь

85 4 В 4

84 5,5 О

70 47 9 56

66 58 60

3 Иввестмка1 90 0,3 6,0 7),5+0,2 40+0,2 60+0,3 82

4 Предлага аммй

82 84 5 5

1 90

71,6 40,1 59,5

5 Иввестныд 90 0,3 5,0 77+0,2 20+0,2 5650,2 125 85 4,5

О 87

74 29 35

77 !9,5 56

98 85 4,5 3 36 Э 36 90

Ь Предлагаетва!

О 88

7 Иваестамд 90+0,3 6,0 79+0,3 10+0,2 60+0>3 130 84 5,4

76 21 28

8 Предлагее!еФ

79,1 9,5 59

100 84 5,4 10

10 90

Составитель И.Капитонов

Редактор Н.Марголина Техред Вк Кадар Корректор А.Зимокосов

Заказ 75/11 Тираж 733

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская набкв д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью экономии металла, снижения трудоемкости обработки н расширения технологических возможностей путем обеспечения изготовления шаровых корпусов с торцовыми отверстиями различного диаметра, обечайка выполне-! на конической по внутренней поверхности с углом конусности 0

2, Заготовка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что обечайка

5 выполнена конической по наружной поверхноСти с углом конусности

0 аф410,