Способ изготовления обечайки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии получения сварных сосудов. Цель изобретения - повышение точности и экономии металлов. Для получения обечайки из листовой заготовки изготавливают путем вальцовки два сектора. Радиус каждого из секторов на 1-5% меньше заданного радиуса обечайки. Секторы после вальцовки раздают пуансоном до заданного радиуса (в упругих пределах). После раздачи фиксируют сектор на пуансоне и подают на механическую обработку кромок. Обработку кромок осуществляют в заневоленном состоянии, используя в качестве базы торцовую поверхность пуансона. После снятия с пуансона собирают из секторов обечайку, сваривают продольными швами и калибруют. В процессе изготовления обечайки за счет гибки секторов на радиус, меньший номинального радиуса обечайки, форма обечайки в зоне сварки приближается к плоской, значительно реже возникают дефекты в виде трещин и пор. При механической обработке кромок, например фрезерованием, при опускании фрезы на торец пуансона фиксируют полученную координату в системе настройки станка. К полученной координате добавляют расстояние от торца пуансона до его центра. Суммарная координата является точной координатой сечения обечайки, до которого производится последовательное фрезерование припуска на обработку кромок. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) А1 (51)5 В 21 С 37/08 В 21- D 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

На фиг.1 изображена схема вальцовки сектора; на фиг.2 — схема раздачи сектора цилиндрическим пуансоном;, на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 - процесс механической обработ" ки кромок; на фиг.5 - схема сварки обечайки иэ секторов; на фиг.6 - схема калибровки обечайки.

ГОСУДАРСТ8ЕННЦЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 43.57596/25-27 (22) 04.01.88 (46) 23.03.90. Бюл. М 11

:(71) Волгодонское производственное объединение атомного энергетичвского машиностроения "Атоммаш" (72) Л.А.Епихин, А.И.Меренков, В.Н.Москалев, А.И.федотчев, О.М.Титаренко и В.ф.Аметов (53) 621.981.1 (088.8) (56) Корсаков В.С. и др ° Технология реакторостроения. М.: Атомиздат, 1977, с. 158-161, 5 6.2, рис. 6.1 и

6.2. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЕЧАЙКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии получения сварных сосудов. Цель изобретения - повышение точности и экономии металлов. Для получения обечайки из листовой заготовки изготавливают путем вальцовки два сектора. Радиус каждого из секторов на 1-5л, меньше заданного радиуса обечайки. Секторы после вальцовки раздают пуансоном до заданноИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологическим процессам получения сварных сосудов высокого давле" ния.

Цель изобретения - повышение точности изготовления и экономии металла.

2 го радиуса (в упругих пределах),.

После раздачи фиксируют сектор на пуансоне и подают на .механическую обработку кромок. Обработку кромок осуществляют в -заневоленном состоянии, используя в качестве базы торцовую поверхность пуансона. После снятия с пуансона собирают из секторов обечайку, сваривают продольными швами и калибруют. В процессе изготовления обечайки за счет гибки секторов на радиус, меньший номинального радиуса обечайки, форма обечайки в зоне сварки приближается к плоской, значительно реже возникают дефекты в виде трещин и пор.

При механической обработке кромок, например фрезерованием, при опускании фрезы на торец пуансона фиксируют полученную координату в системе настройки станка. К полученной координате добавляют расстояние от торца пуансона до его центра.

Суммарная координата является точной координатой сечения обечайки, до которого производится последовательное фрезерование припуска на обработку кромок. 6 ил.

1551439 существо способа заключается в том, что для получения из листа обе! чфйки 1 путем вальцовки изготовляют ( д а сектора 2, радиус которых на 1Q меньше заданного радиуса обечайки.

Вельцовку осуществляют в гибочных вальцах с валками 3. Затем каждый из секторов устанавливают в приспособленИе (фиг.2) и перемещаемым в станине

4 пуансоном 5 за счет поджатия винтов

6 раздают сектор до заданного радиус (в упругих пределах). фиксацию с ктора в приспособлении осуществляю пружинами 7 и сварными стяжками

8 которые приваривают для того, чтоб сохранить форму сектора. Затем приспособление вместе с зафиксированн м в нем сектором устанавливают на сТол расточного или фрезерного станк (фиг.3) и обрабатывают продольные к омки сектора, используя в качестве

6 зы торцовую поверхность пуансона.

П сле снятия сектора с пуансона соби.р ют из секторов обечайку, сваривают 25 и одольными швами, зачищают швы, т рмообрабатывают и калибруют в вальц х для обеспечения цилиндрической ф рмы в зоне сварных швов (фиг.5).

В процессе вальцовки первоначальн изготавливают секторы, радиус которых на 1-54 меньше заданного радиус обечайки, Точность изготовления с кторов на серийно выпускаемых вальц х Ф2Ф. Если радиус сектоРа на 2 о 35 и евышает номинальный радиус обечайк, то при сборке секторов кромки с йдутся под углом, меньшим 180

Е ли радиус сектора на 23 меньше н минального радиуса обечайки, то к омки сойдутся под углом намного б льшим 180

Необходимо отметить, что на концах секторов практически имеются за счет изменения условий . вальцовки (так называемый ."краевой эффект") участки с всегда меньшим радиусом кривизны, чем в средней части сектора. Для снижения такого отклонения формы сектора от цилиндра применяют формовку секторов из листа, длиной больше требуемого периметра сектора с последующей отрезкой обоих концов.

0|днако такой прием лишь несколько снижает величину "разгибки" концов, т ак как и при механической обработк1е и особенно при огневой резке про-, Исходит снятие внутренних напряжений и новая деформация концов в сторону распрямления согнутого на вальцах металла.

В случае, если секторы согнуты на радиус несколько больший, чем номинальный радиус обечайки, эффект

"плоских" концов лишь усугубляет местное искривление формы обечайки, причем именно в наиболее опасной зоне сварного соединения, складываясь r. искривлением, полученным за счет увеличения радиуса изгиба в пределах допуска.

В случае, если секторы согнуты на радиус, несколько меньший, чем номинальный диаметр обечайки, реально существующее изменение кривизны кромок от краевого эффекта вычитается из изменения кривизны в пределах допуска при вальцовке. Форма обечайки в зоне сварки приближается к плоской и после сварки легко калибруется на вальцах.

В этом случае при калибровке в зоне сварного шва значительно реже возникают дефекты в виде трещин и пор, что обусловлено более оптимальной схемой деформации (преобладание в зоне сварного шва плавно изменяющихся растягивающих напряжений).

Что касается предлагаемой величины уменьшения радиуса формовки, то она обусловлена полем допуска на получаемый радиус сектора «+23 и выбранным минимально необходимым значением уменьшения радиуса в 13 (по практическим данным) ..В этом случае гарантируется свободная посадка с зазором сектора в приспособление и не требуется значительного усилия для раздачи и фиксации кромок.

Пример. Используя предлагаемый способ для изготовления сварной обечайки 1 с внутренним радиусом

2000 мм и толщиной 40 мм, вальцуют два сектора, устанавливая валки гибочных вальцов таким образом, чтобы получить сектор с внутренним радиусом на 1-54 меньше 2000 мм, т.е.

1980-1900 мм. При этом длину исходного листа выбирают несколько большей, чем заданная длина развертки сектора. Например, при вальцовке секторов из листа толщиной 40 мм припуск на последующую обработку кромок для обеспечения точного периметра также оставляют по 20-40 мм с каждой стороны.

5 15514

Затем поочередно каждый из секторов устанавливают в приспособление (фиг.2) и перемещаемым в станине 4 за счет поджатия винтов 6 цилиндри5 ческим пуансоном раздают до эаданноно размера внутреннего радиуса.

Так как деформация сектора осуществляется в упругих пределах, он плотно охватывает пуансон, наружный радиус которого выполнен по размеру внутреннего радиуса изготавливаемой обечайки с высокой точностью (в дан" ном случае R=2000 мм). Фиксацию сектора в приспособлении осуществля" 1б ют пружинами 7.

В процессе фиксации кромок сектора производят шупом замер зазора меж(ду наружной поверхностью пуансона и внутренней поверхностью сектора. В 20 случае, если величина зазора на отдельных участках превышает 1 мм, край сектора в этом месте стяжками притягивают к пуансону, а после этого фиксируют положение обрабатываемых 25 кромок.

В случае формовки особотонкостенных нежестких обечаек возможна фик" сация сектора в приспособлении дополнительными приварными стяжками З0

8, которые помогают сохранить форму секторов в процессе их сварки °

Затем приспособление вместе с зафиксированным в нем сектором устанавливают на стол расточного или Фре 35 зерного станка (фиг.3) и обрабатывают продольные кромки сектора.

Точное обеспечение при изготовлении пуансона размера от его верхнего торца до центра, из которого обра- 40 ботан наружный диаметр, (допуск на размер до +0,25 мм) и параллельности торца пуансона и нижнего основания приспособления (непараллельность до

«+0,5 мм) позволяют более точно обес- 4> печить периметр изготавливаемого сектора при настройке инструмента от реальной базы — торца пуансона.

В данном случае торец фрезы вертикальным движением шпиндельной головки опускается на торец пуансона и эта координата фиксируется в системе настройки станка.

За тем к ба зо вой коорди на те доба вляется известное и точно обеспечен" ное расстояние от торца пуансона до его центра (базовый размер, выбитый на торце пуансона).

39 6

Полученная координата является точной координатой сечения обечайки, до которого производится последовательное фрезерование предварительно оставленного припуска на обработку кромок.

Расчеты и эксперименты показали, что для рассматриваемых в данном примере размеров обечайки при поджатии к пуансону нижней образующей сектора и его кромок и максимально допустимом зазоре {до 1 мм) между пуан" соном и сектором максимально возможное отклонение периметра обработанно".

ro сектора от номинального размера не превышает 2 мм, а непараллельность обработанных кромок и оси сектора не превышает +0,25 мм.

Изготовленные таким образом секторы снимают с приспособления, собирают иэ них обечайку и сваривают продольными швами (фиг.4).

Сварные швы зачищают, термообра" батывают, контролируют, а затем сваренную обечайку калибруют на вальцах для обеспечения. цилиндрической формы в районе сварных швов (фиг.5).

Применение предлагаемого способа обеспечивает получение сварной обечайки с точностью периметра до 6 мм. и отклонением от цилиндричности до

1,5-2,0 мм. формула изобретения

Способ изготовления обечайки, включающий вальцовку секторов из листа, механическую обработку кромок секторов со снятием припуска, сборку,. сварку секторов и калибровку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и экономии металла, вальцовку каждого сектора осуществляют до радиуса на 1-5Ф меньше заданного радиуса обечайки,.-.затем пуансоном раздают сектор до заданного радиуса, фиксируют его относитель-но пуансона по контуру и производят механическую обработку кромок, используя в качестве базы торцовую поверхность пуансона, при этом величину снимаемого с кромок припуска определяют как сумму расстояний между торцами пуансона и механообрабатывающего инструмента и расстояния между торцом пуансона и его центром.

1551439

Фиг.1

1551439

1551439

Составитель В.Ыаброва

Редактор С.Патрушева Техред JI,Îëèéíûê Корректор И.Иуска

Заказ 294 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород„ ул. Гагарина,101