Способ изготовления уплотнительной прокладки
Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: способ включает изготовление отдельных колец из металла и наполнителя, их попарное профилирование, последующую сборку в пакет и его обжатие. Обжим собранного пакета осуществляют с сохранением угла профиля, полученного при профилировании. Затем осуществляют калибровку внутреннего и наружного диаметров всего пакета путем дорнования. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к обработке материалов давлением, в частности к технологии изготовления многослойных прокладок для уплотнения неподвижных цилиндрических поверхностей, например каналов ядерных реакторов.
Известен способ изготовления прокладки для уплотнения неподвижных цилиндрических поверхностей, состоящей из чередующихся слоев металлического V-образного профиля и наполнителя, заключающийся в том, что ленту протягивают от кассеты к приемному устройству, в процессе протягивания изгибают вокруг оси, перпендикулярной ее плоскости, осуществляют V-образное профилирование, изменяя толщину ленты, равномерно уменьшая ее от вершины профиля к наружному краю ленты и увеличивая от вершины к внутреннему краю, и осуществляют укладку наполнителя между ее витками [1] Изготовление прокладки по этому способу осуществляется при высокой производительности труда и с высоким коэффициентом использования материала, однако обладает рядом недостатков: невозможность изготовить прокладки диаметром меньше 100 мм, так как при изготовлении прокладок меньшего размера на внутренней лопасти прокладки образуются гофры, которые нарушают форму прокладки; необходимо иметь металлическую ленту высокого качества с однородной структурой, так как в противном случае трудно обеспечить изменение толщины ленты по ее поперечному сечению; для изготовления прокладок требуется наличие специального оборудования, быстрая переналадка которого в процессе работы с размера на размер практически невозможна и, поэтому такой способ изготовления прокладок не может быть применен в ремонтных мастерских АЭС. Известен способ изготовления шайб с эластичной прокладкой. Этот способ предусматривает применение в качестве заготовки куска цельнотянутой трубы, который превращают в готовое изделие путем последовательных операций: отгиба фланца, накладывание на него эластичной прокладочной шайбы путем надевания ее на трубчатую часть и загибание последней. Такие операции производят обычной штамповкой [2] Данный способ позволяет изготовлять широкий диапазон прокладок при быстрой переналадке оборудования. Этим способом можно изготовить прокладки практически сколь угодно малых размеров. Однако такой способ изготовления прокладок обладает и рядом недостатков. Изготовленные прокладки обладают малой уплотняющей способностью в силу малой деформации эластичного элемента отсутствия упругой деформации металлических фланцев. Кроме того, эти прокладки быстро изнашиваются, так как устанавливаются в уплотняющее гнездо с натягом. Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является способ изготовления уплотнительной прокладки [3] cогласно которому предусматривается изготовление отдельных колец из металла и наполнителя, попарное их профилирование, сборка в пакет и обжатие. Изготовленные таким способом прокладки обладают качеством, обеспечивающим надежное уплотнение неподвижных цилиндрических поверхностей, когда эти прокладки устанавливаются вручную. В случае использования прокладок, изготовленным этим способом, для уплотнения технологических каналов ядерных реакторов встречаются определенные трудности, которые значительно осложняют работу оператора перегрузочной машины и не позволяют получить надежное уплотнение технологических каналов реактора. Целью изобретения является повышение качества уплотнительной прокладки и надежная дистанционная их установка при уплотнении каналов реактора. Эта задача решается тем, что в способе изготовления уплотнительной прокладки, состоящей из чередующихся слоев V-образного профиля металла и наполнителя, при котором изготавливают отдельные кольца из металла и наполнителя, попарно профилируют их, собирают в пакет и обжимают, согласно изобретению, обжим собранного пакета осуществляют с сохранением угла профиля, полученного при профилировании, а затем осуществляют калибровку внутреннего и наружного диаметров всего пакета путем дорнования. Разумно калибровку наружного и внутреннего диаметра пакета осуществить раздельно последовательно. Вначале осуществляют дорнование одного диаметра, а затем другого. В этом случае требуется более простое устройство для дорнования, а также меньшее усилие. Целесообразно калибровку наружного диаметра осуществлять дорном, выполненным в виде комплекта колец, причем калибрующий диаметр каждого последующего кольца меньше предыдущего. В этом случае осуществляется ступенчатая калибровка, которой достигается более высокое качество, а требуемое усилие значительно снижено. Для достижения перечисленных преимуществ целесообразно калибровку внутреннего диаметра осуществлять дорном, выполненным в виде комплекта колец, причем калибрующий диаметр каждого последующего кольца больше предыдущего. На фиг. 1 показаны кольца заготовки из металла и наполнителя; на фиг.2 кольца заготовки в гнезде штампа в исходном положении до формообразования; на фиг.3 формообразование комплекта уплотнителя из металла и наполнителя; на фиг.4 двухслойный уплотнительный элемент; на фиг.5 сборка двухслойных уплотнительных элементов в пакет; на фиг.6 обжим пакета; на фиг.7 пакет после обжима; на фиг.8 дорнование по внутреннему диаметру пакета; на фиг.9 дорнование по наружному диаметру пакета. Согласно описываемому изобретению изготовление уплотнительной прокладки осуществляют в три этапа. На первом этапе производят изготовление отдельных колец из металла и наполнителя и их попарное совместное профилирование, в результате которого получают двухслойный уплотнительный элемент V-образного профиля (фиг.1-4). На втором этапе производят сборку нескольких двухслойных элементов в пакет и их обжим (фиг.5-7), на третьем этапе калибровку наружного и внутреннего диаметра всего пакета путем дорнования (фиг.8-9). Кольца заготовки наполнителя 1 и кольца заготовки металла 2 вырубаются или вырезаются из листового материала. В качестве наполнителя используется паронит, алюминий, медь, мягкая сталь, графит, а металлическое каркасное кольцо изготавливают из тонколистовой коррозионно-стойкой стали 12Х18Н9Т. Штамп 3 содержит матрицу 4 и пуансон 5. Матрица имеет цилиндрический поясок 6, который центрирует кольца перед их формообразованием. Профиль формообразования ручья 7 в верхней части заканчивается двумя цилиндрическими поверхностями 8 и 9. Пуансон 5 имеет профильную часть 10 и две цилиндрические поверхности 11 и 12, сопрягаемые при формообразовании соответственно с цилиндрическими поверхностями 8 и 9 матрицы 4. Такое сопряжение пуансона и матрицы образует замкнутый объем, в котором происходит формообразование колец. Для получения колец правильной формы при формообразовании необходимо обеспечить точную центровку пуансона относительно матрицы. С этой целью пуансон снабжен центрирующим стержнем 13 с заходным конусом 14, который производит при своем вертикальном движении ориентацию матрицы относительно пуансона. Выполнение от единой базы соответственно ручья матрицы и отверстия, контактирующего со стержнем 13, и профильной части 10 пуансона и стержня 13 позволяет добиться высокой точности их центровки. Для удаления колец из штампа матрица может быть выполнена из двух частей 15 и 16, одна из которых может перемещаться вверх относительно другой части. Сборку профилированных уплотнительных 17 колец в пакет осуществляют в приспособлении 18, которое состоит из двух профилированных колец 19 и 20, связанных между собой пальцами 21. У кольца 19 профиль выполнен таким образом, что только радиус вершины профиля входит в контакт с собираемыми элементами по одной кольцевой линии. У кольца 20 поперечное сечение имеет форму близкую к призме и контакт с вершиной профиля уплотнительного элемента осуществляется по двум окружностям. Такое конструктивное выполнение колец 19 и 20 обеспечивает сохранение профиля при обжатии, а кроме того, при склеивании уплотнительных элементов они соединяются между собой только своими вершинами, а лопасти уплотнительных элементов между собой не связаны, что способствует более качественному и надежному уплотнению. При осуществлении обжатия с помощью колец 19 и 20 отсутствует местная вытяжка металлического профиля, не образуются перемычки из металла, которые бы перекрывали наполнитель. Это также способствует повышению качества прокладки. Калибровка обжатого пакета 22 осуществляется в приспособлении 23, изображенном на фиг.8 и 9. Приспособление 23 условно показано в виде основания 24, двух дорнов 25, 26 и толкателя 27. С помощью дорна 25 осуществляется калибровка наружного диаметра пакета 22. Для уменьшения требуемого усилия при дорновании дорн 25 выполнен в виде комплекта колец 28, причем калибрующий диаметр каждого последующего кольца (сверху-вниз) меньше предыдущего. Такое выполнение дорна в дополнении к указанному преимуществу повышает качество калибровки. С помощью дорна 26 осуществляется калибровка внутреннего диаметра пакета 22. Дорн 26 также выполнен в виде комплекта колец 29, причем калибрующий диаметр каждого последующего кольца (сверху-вниз) больше предыдущего. Технология изготовления прокладки для уплотнения цилиндрических поверхностей состоит из следующих операций: изготовить заготовки колец наполнителя и металлических колец 2; установить кольца-заготовки на центрирующий поясок 6 матрицы 4 в последовательности металл-наполнитель, предварительно на наполнитель нанести в нескольких точках клей. Осуществить попарное профилирование указанных заготовок для получения двухслойного уплотнительного элемента 17; в приспособлении 18 осуществить сборку профилированных двухслойных элементов 17 в пакет, предварительно нанеся клей в области вершин двухслойных элементов, затем осуществить обжим пакета 22; установить пакет 22 в приспособление 23 и осуществить раздельно-последовательную калибровку наружного и внутреннего его диаметра. Реализация предложенного способа позволяет повысить качество изготавливаемых уплотнительных прокладок, а применение таких прокладок для уплотнения каналов реактора повышает надежность работы реактора, позволяет исключить парение на аппарате, улучшить радиационную обстановку.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9
Похожие патенты:
Способ изготовления волнистой пружины // 1807909
Способ изготовления волнистой пружины // 1763074
Способ изготовления плоских асбестометаллических прокладок и станок для его осуществления // 1639847
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам, предназначенным для изготовления плоских асбестометаллических прокладок, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности в качестве уплотняющих элементов
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве полых изделий с отверстием типа колец , дисков сцепления, фланцев и т.д
Устройство для изготовления прокладок // 1247138
Устройство для изготовления прокладок // 1226730
Способ получения деталей типа шайб // 1082532
Изобретение относится к машиностроению, а именно к резьбовым соединениям деталей машин, конкретно к шайбам
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству шайб
Способ изготовления уплотнительных колец // 2507022
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления уплотнительных колец, используемых для производства узлов и агрегатов широкого спектра изделий, в том числе авиационных газотурбинных двигателей. Осуществляют гибку профильного прутка в кольцо из аустенитных сталей и никелевых сплавов с последующей сваркой кольца по торцам и деформированием сварной кольцевой заготовки в плоское кольцо в холодную с относительной деформацией не менее 0,4. Получают уплотнительные кольца с минимальными припусками на обработку и максимальными механическими и жаропрочными свойствами сталей и сплавов с заданной текстурой деформации.
Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано при изготовлении упругой металлической уплотнительной прокладки с сечением Ω-образной формы для разъемных соединений агрегатов энергетических установок. Получают кольцевую заготовку сваркой встык ленты из аустенитного дисперсионно-твердеющего сплава 36НХТЮ с закалкой при температуре 970±10°С в течение 20 минут и охлаждением в воде с температурой 10-25°С. Затем формообразуют профиль прокладки в штампе с разжимными пуансонами за две операции. На первой операции производят предварительную формовку. На второй операции осуществляют калибровку. Затем полученную прокладку подвергают дисперсионному твердению при температуре 660±10°С в течение 4 часов в приспособлении с ее объемной фиксацией и охлаждению на воздухе. Далее заготовку заневоливают в осевом направлении с деформацией в упругопластической зоне в течение 12-18 часов. Уплотнительные кромки подвергают механической обработке с получением высоты прокладки, превышающей размер замка разъемного соединения на величину осевой упругой деформации прокладки. В результате обеспечивается повышение упругости полученной прокладки и точности ее посадочного диаметра. 1 ил., 1 пр.