Оправка для термокалибровки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, точнее к инструментам для калибровки трубчатых изделий при их нагреве, и может быть использовано на заводах машиностроительных отраслей промьшшенности. Цель изобретения - повьшени.е точности калибровки . Оправка выполнена в Bi-ще последовательно закрепленных на общей оси стержней (С) 1 - 6 и размещенных между ними компенсаторов (К) 7-11 продольного расширения оправки. С изготовлены из материала с коэффициентом линейного расширения большим, а К - меньшим чем коэффициент линейного расширения материала изделия. Изделие при калибровке надевается на оправку и нагревается, чем обеспечивается одновременная калибровка и отпуск для снятия напряжений. 2 ил. а 00 со оо 4 оэ ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (19) (11) А1 (51)4 B 21 С 37/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВтОРСНОМУ Сеидет льСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3990307/24-27 (22) 16.12.85 (46) 30,08.87. Бюл. Ф 32 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения (72) Б.Н.Семенов (53) 621.989.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 396390, 1973 ° (54) ОПРАВКА ДЛЯ ТЕРМОКАЛИБРОВКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, точнее к инструментам для калибровки трубчатых изделий при их нагреве, и может быть использовано на заводах машиностроительных отраслей промышленности. Цель изобретения — повышение точности калибровки. Оправка выполнена в виде последовательно закрепленных на общей оси стержней (С) 1 — 6 и размещенных между ними компенсаторов (К) 7 — 11 продольного расширения оправки. С изготовлены из материала с коэффициентом линейного расширения большим, а К вЂ” меньшим чем коэффициент линейного расширения материала изделия.

Изделие при калибровке надевается на оправку и нагревается, чем обеспечивается одновременная калибровка и отпуск для снятия напряжений. 2 ил.

32 2 по диаметрам) калибрующими у частками, которые имеют поперечные размеры и длины, соответствующие внутренним диаметрам и длинам участков отрабатываемого изделия.

Стержни выполнены из материала с коэффициентом линейного расширения, большим на 5 — 1О7. чем у материала соответствующих частей изделия.

Между стержнями установлены компенсаторы 7 — 11 продольного расширения оправки, изготовленные из материала с меньшим коэффициентом линейного расширения чем у материала изделия.

13334

Изобретение относится к обработке металлов давлением, точнее к инструментам для калибровки трубчатых изделий при их нагреве, и может быть ис5 пользовано на заводах машиностроительных отрасл ей промышленности.

Цель изобретения — повышение точности калибровки.

На фиг.1 показана оправка для тер- 1О мокалибровки внутренних размеров трубчатого изделия со ступенчатыми по его длине поперечными сечениями; на фиг.2 — изделие, подвергаемое калибровке на указанной оправке.

Оправка, содержит рабочую часть в виде закрепленных на общей оси стержней 1 — 6 со ступенчатыми (разными

« (1+ . )+...+1, (1+ Ы.. t) (1 -1, ) и д и д

1 — — — — — — — — — — — — — — — — -- — — — — — — --- — --- — — — — х

7 комп 1+ о ко и (1+о(„ t)-...— (1, -1, ) (1+ d. t) х

1

1, „ вЂ,цлина компенсатора между стержнями оправки,.мм;

11 1. пРодольная длина части изделия, мм; продольная длина стержня, мм; с иод коэффициенты линейного . расширения ча.стей изделия 9 мм/мм С 1 с/„ . — коэффициенты линейного расширения стержней, мм/мм С; — температура нагрева под термокалибровку, С, Условие (1) вытекает из следующих

40 соотношений:

11с 1 q ст ("+ оо

1s комп =1 комп (1+ c s комп "-) >

1 (1+

1 иод 4 "9д комп 1+ о „

+ .. ° +1. (1+ с „. t) 1сТ 1ст мп

В; „з „,„— номенклатурный поперечный размер изделия, мм; — коэффициент линейнсго рас55 ширения материала иэделия, мм/мм С; коэффициент линейного расширения стержня оправки, мм/мм. С;

1„(1+ о(„ )+ ° °

1+ (Поперечные размеры стержней установлены в соответствии с соотношением

1+ с .

1 иод

В. =В. (2) КЗд., ом т где В. — поперечный размер стержня

i ст оправки, ж ;

Продольные размеры компенсаторов выбраны из условия

1; ко„— 1; ко и ("+ c 1 к о е

1„д 1 и„д (1+ о иод ) ю ьд 11 иод (1 о 1 и д где 1 — длина после нагрева до температуры 1, мм.

Суммарное продольное удлинение стержней и проставок компенсаторов при нагреве на температуру 1 должно равняться суммарному удлинению частей изделия, т,е„

"-1иьд " огиз 1и3д i изб принимая, что c(= с ., т. е ° т комп i комп что компенсаторы изготовлены из одного материала, и обозначив 1,, „ +

+ ° ° «+1 „= 1„,, по ухаем óñàî вие (1) 13334

Оправка состоит. из подставки, служащей для установки на ней изделия и загрузки в печь, и рабочей части. Ра20 бочая часть оправки состоит из двух монолитных стержней с калибрующими участками, Материалом стержней оправки выбрана сталь Х16Н9М2, с(=19,6 »

»10 мм/мм С. Между стержнями установлена компенсаторная проставка из стали 12Х13, el=12»0 10 мм/мм С.

Длина компенсаторной проставки между стержнями определяется из усло вия (1)

400(1+18 2 10 600)+600(1+17 85 10 600)

2. А комп 1+12,0 10 ° 600 (1000-1 ) (1+19,6 ..10 . 600) 1+12,0. 10 600 соия, 40

Диаметр стержня оправки В,, соответствующий нижней части изделия, 4> равняется

В =300 †††-299,688 м.

1+17 85-10 600

1ст 1+19,6 .10 с 600 — температура нагрева под термокалибровку, С °

Данное соотношение вьггекает из следующих закономерностей: из*. НО i изд. нОМ (( где  — размер после нагрева до темс. пературы 1, мм.

Для обеспечения термокалибровки в номинальный размер необходимо, чтобы

В С uBд.. ком У откуда

Решая уравненйе относительно В; „, получаем соотношение (2)

В (1+ о(t)

i изд ном i иод

В.

Оправка перед окончательной механическай обработкой до требуемых размеров подвергается стабилизирующему отпуску для обеспечения постоянства коэффициента линейного расширения при повторных нагревах.

Пример. Термокалибровке на оправке предлагаемого устройства подвергали цилиндрическую обечайку, собранную .из двух предварительно механоДиаметр стержня оправки В ответствующий верхней части йздел определяется из соотношения (2)

В =200 †--199,830 мм.

1+18 2 .10 600

1+19,6 10 ь 600

Изделие помещается на оправку, а затем загружается в электрическую печь с защитной атмосферой для нагрева под термокалибровку. Нагрев и oz лаждение производятся со скоростью

30-50 С/ч. Термокалибровка совмещена с нагревом для отпуска для снятия на-. пряжения, поэтому не вызывает увеличения трудоемкости изготовления изделий.

32

4 обработанных частей. Верхняя .часть изделия изготовлена из стали Х18Н9Т, коэффициент линейного расширения в интервале температур 20-600 С равен

18,2 .10 мм/мм ч. Диаметр внутреннего отверстия 200 мм, высота верхней части изделия 400 мм.

Нижняя часть иэделия изготовлена из стали X23H18, o(=17,85 .10 мм/мм. С.

Диаметр внутреннего отверстия 300мм, высота нижней части изделия 600 мм.

Требуемая точность изготовления— радиальное и торцовое биение относительно продольной оси не более

0,05 мм.

Получаемая точность отверстий (радиальное и торцовое биение относительно конструкторских осей) не превышает 0,33 мм, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к точности изделия.

Оправки предлагаемого устройства могут быть использованы в различных отраслях машиностроения, для которых необходимо обеспечить высокую точность изготовления без применения финишной механической обработки.

Формула изобретения

Оправка для термокалибровки внутренних поверхностей ступенчатых труб из неоднородных материалов, выполненная и виде закрепленных последовательно на общей продольной оси и образующих ступенчатые калибрующие участки, эквидистантные внутренней поверхности изделия, стержней, каждый

Составитель Н, Чернилевская

Техред N. Ходанич Корректор А.Зимокосов

Редактор М.Петрова

Заказ 3903/10 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 13334 из которых выполнен из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала соответствующей ступени изделия о т л и ч а—

Ф

5 ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности калибровки, она снабжена расположенными между стержнями компенсаторами продольного расширения оправки, каждый из которых выполнен в виде кольца из материала с коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у материала иэделия.