Способ вытяжки цилиндрических проницаемых оболочек

 

Изобретение относится к обработке давлением неклассических композиционных материалов и может быть использовано для изготовления цилиндрических осесимметричных оболочек, например фильтров или элементов систем проницаемого охлаждения высокоэнергетических агрегатов. Цель изобретения - исключение механической обработки по торцу оболочки, выполненной из транстропного или ортотропного материала. Листовую заготовку из пористого сетчатого материала, ограниченную криволинейной поверхностью, вытягивают в полое изделие в обычном инструментальном вытяжном штампе. При изготовлении оболочек из транстропного материала радиус кривизны nosejix- ности, ограничивающей листовую заготовку, рассчитывают по формуле: /, 4 Ку По+ +(По)л12Ку 1, где - текущий радиус кривизны заготовки в плане, d - диаметр оболочки, По - исходная пористость заготовки , - условный коэффициент вытяжки определяемый как отношение длины образующей оболочки к ее диаметру. При изготовлении оболочек из ортотропного материала радиус кривизны Ri определяется из следующего соотношения: /, 0,25с(/С;/- -0,03(1 -По)(Ку-1)(1+сов4)±По{0,75Ку+ -f 0,275)-+-(1 -ЯоХ1 -cos4f V2/Cy- Г, где фугловая координата радиуса /,. 1 з. п. ф-лы. (Л ю ;о М) 00 -а СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (59 4 В 21 D 22 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3909731/25-27 (22) 07.06.85 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) О. И. Алексеев, И. Г. Кременский и В. К. Стратьев (53) 621.983.3 (088.8) (56) Статья И. Г. Кременского, А. Д. Панова.

Вытяжка цилиндрического стакана из пористого листа. Изв. вузов. Машиностроение, 1978, № 4, с. 125 — 129. (54) СПОСОБ ВЫТЯЖКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРОНИЦАЕМЫХ ОБОЛОЧЕК (57) Изобретение относится к обработке давлением неклассических композиционных материалов и может быть использовано для изготовления цилиндрических осесимметричных оболочек, например фильтров или элементов систем проницаемого охлаждения высокоэнергетических агрегатов. Цель изобретения — исключение механической обработки по торцу оболочки, выполненной из транстропного или ортотропного матерчала.

Листовую заготовку из пористого сетчатого материала, ограниченную криволинейной поверхностью, вытягивают в полое изделие в обычном инструментальном вытяжном штампе. При изготовлении оболочек из транстропного материала радиус кривизны повевхности, ограничивающей листовую заготовку, рассчитывают по формуле: R; = d) K„ ll,+

+(I — П„) /2Кт — I), где R; — текущий радиус кривизны заготовки в плане, d — диаметр оболочки, П, — исходная пористость заготовки, ʄ— условный коэффициент вытяжки определяемый как отношение длины образующей оболочки к ее диаметру. При изготовлении оболочек )йз ортотропного материала радиус кривизны 1(; определяется из следующего соотношения: R; = 0,25d ((ʄ— — 0,03(1 — П;)(ʄ— 1)(1+cos4 П,(0,75 К„+

+0,275)+(1 — П.)(1 — соз4)р 2ʄ— 1), где мар†угловая координата радиуса R;. 1 з. п. ф-лы.

1292875

ВНИИПИ Заказ 316/11 Тираж 733 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к обработке давлением неклассических композиционных материалов и может быть использовано для изготовления цилиндрических осесимметричных оболочек, например фильтров или элементов систем прон ицаемого охлаждения высокоэнергетических агрегатов.

Целью изобретения является исключение механической обработки по торцу оболочки, выполненной из транстропного и ортотропного материала. 1О

Ортотропным называется материал, у которого имеется три взаимно перпендикулярных плоскости структурной симметрии.

Транстропным называется материал, у которого все оси, лежащие в одной из плоскостей симметрии, эквивалентны друг другу.

Пористый сетчатый материал (ПСМ)— это брикет слоев металлической ткани, спеченных между собой.

Способ осуществляют следующим образом.

Листовую заготовку, имеющую вид пластины из анизотропного пористого сетчатого материала, ограниченной в направлении, перпендикулярном толщине, криволинейной поверхностью, укладывают в вытяжной штамп и деформируют до получения полого 2S цилиндрического изделия.

Листовую заготовку из транстропного материала выполняют с радиусом кривизны, определяемым из следующего соотношения:

= d(К;Oo+(I — Ilo+2Ky 11 (1) зо где К; — текущий радиус кривизны заготовки в плане;

d — диаметр оболочки;

П, — исходная пористость заготовки;

Ку — условный коэффициент вытяжки, определяемый как отношение длины образующей оболочки к ее диаметру.

Листовую заготовку из ортотропного материала выполняют с радиусом кривизны, определяемым из следующего соотношения: 4О

R; = 0,25д((Ку — 0,03(1 — П.)(К вЂ” 1)(1+

+c0s4cp)+П, 0 75К„+0,275)+(1 — П,)(1— — соз4ср 2ʄ— 1), где„гр — угловая координата радиуса R;.

Указанные зависимости получены эмпи- 45 рически.

С целью оценки возможности использования предлагаемых выражений была отштампована партия оболочек.

Выполняли вытяжку цилиндрических оболочек из бртотропного ПСМ на основе сетки П60, пористостью П, = 35о, толщиной S = 3 мм, пуансоном с диаметром d- =

= 99,5мм в матрицу с диаметром с(. =

= 108,5 мм.

При вытяжке из профилированных, согласно выражениям (2), заготовок с наиболь- 5

2 шим размером А = 159,2 мм и минимальным

В = 152 мм цилиндрические оболочки фестонов практически не имели (отклонение размеров по высоте +-0,2 мм).

При вытяжке из круглой заготовки размером 155 мм оболочка имела четыре фестона высотой 5 — 5,5 мм. При вытяжке из круглых заготовок размером 159,2 мм происходил отрыв дна.

Была проведена вытяжка цилиндрических оболочек из транстропного ПСМ на основе сетки С120, пористостью П = 24@), толщиной 2,3 мм, пуансоном с диаметром а = 46 мм в матрицу с диаметром

= 52 мм.

При вытяжке из круглой заготовки с диаметром 85 мм, рассчитанным по формуле (1), получена цилиндрическая оболочка заданной высоты — 22 мм с отклонениями +-0,2 мм

Оболочки, полученные предлагаемым способом, использовались в системе транспирационного охлаждения высокоэнергетического агрегата для защиты критических точек конструкции от внешних тепловых потоков. Увеличение высоты проницаемой стенки позволило поднять ресурс агрегата на 8 — 11ог

Формула изобретения

1. Способ вытяжки цилиндрических проницаемых оболочек из заготовки в виде пластины из анизотропного пористого сетчатого материала, ограниченной в направлении, перпендикулярном толщине, криволинейной поверхностью, отличающийся тем, что, с целью исключения механической обработки по торцу оболочки, выполненной из транстроп ного материала, радиус кривизны поверхности, ограничивающей листовую заготовку, определяется из следующего соотношения:

R; = d(K„Ï. (I — П,)-)2ʄ— 1), где R; — текущий радиус кривизны заготовки в плане;

d — диаметр оболочки;

П, — исходная пористость заготовки;

ʄ— условный коэффициент вытяжки, определяемый как отношение длины образующей оболочки к ее диаметру.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения механической обработки по торцу оболочки, выполненной из ортотропного материала, радиус кривизны поверхности ограничивающей листовую заготовку, определяется из следующего соотношения:

R; = 0 25d. 1(Кг — 0 05(1 — П.)(74„— I)(l+

+coc4rp)+I1.(0,75K +0,275)+(I — Il„)P

X(I — coc4rp 2К,— 1), где Ч) — угловая координата радиуса R,.