Способ изготовления кольцевых деталей

 

Использование: изготовление деталей сосудов и аппаратов в виде колец, фланцев , обечаек из низколегированных марганцовистых и кремнемарганцевых сталей . Сущность изобретения: согнутую и сваренную заготовку раздают таким образом, чтобы величина пластической деформации на наружном диаметре заготовки находилась в пределах 1,5-2,5%. Это позволяет значительно снизить уровень остаточных напряжений. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 0 41/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ 6 (21) 4796440/27 (22) 01.03,90 (46) 23.02.93. Бюл. ¹ 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.А.Бубнов, С.М.Кутепов и В.И.Рачков (56) ОСТ 26 291-87, с. 80 — 81. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением при изготовлении деталей различными способами холодного деформирования. Оно может быть использовано в химическом; нефтяном, энергетическом и других отраслях машиностроения при изготовлении деталей сосудов и аппаратов, к которым относятся фланцы, обечайки, кольца жесткости, бандажи и т.д.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и экономия металла путем исключения операции термической обработки, Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления деталей, сосудов и аппаратов, толщиной свыше 30 мм из низколегированных марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей и свыше 36 мм из углеродистых сталей, имеющих форму тел вращения в виде колец, цилиндров" прямоугольным сечением (фланцы, обечайки и др.), сварные заготовки подвергаются пластическомудеформированию раздачей с величиной пластической деформации

„,>, Ц,„„1796324 А1 (57) Использование: изготовление деталей сосудов и аппаратов в виде колец, фланцев, обечаек из низколегированных марганцовистых и кремнемарганцевых сталей. Сущность изобретения: согнутую и сваренную заготовку раздают таким образом, чтобы величина пластической деформации на наружном диаметре заготовки находилась в пределах 1 5 — 2 5% Это позволяет значительно снизить уровень остаточных напряжений. 4 ил. заготовки на наружном диаметре в пределах 1,5-2,5%, Сущность изобретения заключается в том, что заготовка после гибки (вальцовки) и сварки стыка вместо термической обработки подвергается пластическому деформированию в ограничительной форме до чистого наружного размера таким образом, чтобы величина пластической деформации по наружному диаметру заготовки составляла

0,015 — 0,025 /или 1,5-2,5%/.

На фиг.1 представлена принципиальная схема установки для реализации способа; на фиг.2 — зависимость уровня остаточных напряжений 0 от пластической деформации е; на фиг.3 — зависимость потребляемой мощности пресса N от величины пластической деформации е; на фиг.4— зависимость ударной вязкости стали (КСИ) от пластической деформации е .

Установка состоит из ограничительной формы 1 и набора расходящихся секторов 2, которые помещаются внутри заготовки 3.

Пуансон 4 вдавливается на прессе 5.

1796324

Установка работает следующим образом.

При вдавливании пуансона 4 происходит расхождение секторов 2, что вызывает деформацию заготовки 3 до размеров ограничительной формы 1. Размер формы и заготовки выбирается таким образом, чтобы зазор между наружной поверхностью заготовки и внутренней поверхностью формы соответствовал деформации заготовки на

1,5-2,5 . 8еличина деформации выбрана из следующих условий.

При пластическом деформировании заготовки наблюдается резкое снижение уровня остаточных напряжений, величина которых при деформации 1,5 Д составляет не более 10 от величины исходнь1х остаточных напряжений, дальнейшее увеличение пластической деформации оказывает незначительное влияние на уровень остаточных напряжения (фиг.2).

На фиг.3 условная мощность пресса, необходимая для деформирования заготовки фланца до 1,57 принята за единицу; При деформации выше 2,5Д потребная мощ ность. прессового оборудования резко возрастает; Наконец, при пластической деформации более 2,5-3,0 /0 может происходи ь сужение ударной вязкости КСИ металла по сравнению с исходной, что ухудшает конструкционные свойства металла и надежность конструкции, На фиг.4 приведены значения ударной вязкости малоуглеродистой стали при температуре

Формула изобретения

Способ изготовления кольцевых деталей из низколегированных марганцовистых и кремнемарганцевых сталей с толщиной стенки свыше 30 мм и из углеродистЬ х сталей с толщиной стенки свыше 36 мм, включающий гибку заготовки в кольцо с последующей ее сварминус 20 С при различной пластической деформации. Ударная вязкость исходного (недеформированного) металла принята за

100 Радиус заготовки до деформации Яо может быть рассчитан по формуле:

Во = Вф (1 + (0,015 — 0,025)1, где Вф — радиус ограничительной формы, В результате таких операций получается деталь, требующая минимальный объем

"0 механической обработки с практически снятыми остаточными напряжениями. При этом полностью сохраняются пластические свойства металла, а в отличие от термообработки, значения временного сопротивления

15 о, и предела текучести и, повышаются по сравнению с их значениями в исходном состоянии. Данный способ не требует больших припусков на механическую обработку.

Коэффициент использования металла не ме20 нее 0,8 — 0,9.

Способ легко встраивается в технологический процесс изготовления деталей и может быть реализован на универсальном прессовом оборудовании, Способ изготовления тел вращения методом пластической деформации, позволит исключить операции термической обработки за счет использования пластической деформации в указанных выше пределах.

30 Исключение операции термической обработки снижает энергозатраты и обеспечивает зкономию металла из-за резкого сокращения объема механической обработки. кой, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и экономии металла путем исключения операции термической обработки, сварные заготовки подвергают пластическому деформированию раздачей с величиной пластической деформации заготовки на наружном диаметре 1,5-2,5$, 179Б324

1796324

0 1 2 5

Пацсмоческад Оефориаиир а б ФИГ..У

0 / 2 3 су 7" про ст.ическая » р р ц цу

$3 g

Составитель И. Хоптяная

Редактор M. Купрякова Техред М.Моргентал: Корректор Л. Лукач

Заказ 615 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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