Способ изготовления сильфона
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении тонкостенных одногофровых сильфонов. Изготовляют тонкостенную трубную заготовку и формируют из нее одногофровый сильфон. Производят межоперационную термообработку для снятия внутренних напряжений, калибрующее механическое воздействие и окончательную термообработку сильфона для обеспечения геометрических размеров и придания металлу заданных механических свойств. Перед окончательной термообработкой осуществляют калибрующее механическое воздействие до обеспечения разновысотности гофра по диаметру менее 0,08 мм. Повышается качество. 2 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к технологии изготовления тонкостенных одногофровых сильфонов, используемых, в частности, в сборной трубе ротора газовой центрифуги.
Известен способ изготовления одногофрового сильфона, включающий изготовление трубной заготовки, радиальную формовку гофра посредством жидкости, подаваемой в полость трубной заготовки, образующей внутренний герметизированный объем матрицы и осевую осадку заготовки в матрице при приложении внутреннего давления жидкости на 3-6% меньше, чем при радиальной формовке (см. патент N2192325, МПК В21D 15/00, 51/12).
Недостаток способа в том, что он не обеспечивает изготовление сильфона с высотой гофра высокой точности и малой разновысотностью гофра по окружности.
Известен способ изготовления тонкостенного сильфона, включающий изготовление тонкостенных трубных заготовок, сборку трубных заготовок, их совместное деформирование с формированием гофра сильфона и последующую термическую обработку сильфона для обеспечения заданных механических свойств металла и геометрических размеров сильфона (см. патент N2164188, МПК В21D 15/00, С22F 1/10). Способ принят за прототип.
Недостаток способа в том, что при окончательной термообработке гофр сильфона изменяется по высоте непредсказуемо, что не позволяет изготовить сильфон с высотой гофра высокой точности и разновысотностью менее 0,08 мм. Поскольку одногофровый сильфон является высоконагруженным элементом трубы ротора, высота и разновысотность гофра должны быть высокой точности.
Выбраковка по высоте и разновысотности, не удовлетворяющей заданным требованиям, составляет до 40% от числа изготавливаемых одногофровых сильфонов.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения качества тонкостенных одногофровых сильфонов.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении высоты гофра сильфона высокой точности и разновысотности гофра менее 0,08 мм.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления сильфона, включающем изготовление тонкостенной трубной заготовки, формирование из трубной заготовки одногофрового сильфона, межоперационную термообработку для снятия внутренних напряжении, калибрующее механическое воздействие и окончательную термообработку сильфона для обеспечения геометрических размеров и придания металлу заданных механических свойств, новым является то, что перед окончательной термообработкой осуществляют калибрующее механическое воздействие до обеспечения разновысотности гофра по диаметру менее 0,08 мм, механическое воздействие осуществляют путем приложения деформирующего усилия к вершине гофра или по профилю гофра и радиусам сопряжения полок гофра с обечайками сильфона одновременно.
Введение в способ изготовления сильфона калибрующего механического воздействия на гофр сильфона перед окончательной термообработкой позволяет обеспечить необходимую точность высоты гофра и разновысотность гофра по окружности менее 0,08 мм.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение обладает "новизной" и "изобретательским уровнем".
Способ осуществляется следующим образом.
Последовательно из толстостенной трубной заготовки за 3 или 4 операции ротационного выдавливания изготавливают тонкостенную трубную заготовку. После каждой операции ротационного выдавливания заготовки разрезают на кольца, которые подвергают термообработке при температуре закалки 810°...840°C для снятия напряжения и обеспечения внутреннего диаметра. После последней операции термообработки получают тонкостенную трубную заготовку с размерами: длина - 60 мм, внутренний диаметр - 125,6 мм, толщина стенки - 0,12 мм.
Из полученной заготовки формируют сильфон путем воздействия эластичной среды на внутреннюю поверхность трубной заготовки и последующей прикатки радиусов сопряжения полок гофра и обечаек сильфона. После обрезки торцевых припусков сильфон подвергают закалке на аустенитной термофиксирующей оправке при температуре 810°...840°С. После закалки сильфон измеряют по высоте и разновысотности гофра. Сильфоны с отступлениями по высоте и разновысотности гофра сверл допустимых значений устанавливают на оправку и при вращении сильфона гофр сильфона подвергают калибрующему механическому воздействию по высоте путем приложения деформирующего усилия инструмента к вершине гофра или по профилю гофра и радиусам сопряжения полок гофра с обечайками сильфона одновременно, после чего сильфон подвергают старению на термофиксирующей аустенитной оправке.
Таким образом, предложенный способ позволяет обеспечить высокую точность высоты гофра и разновысотность гофра менее 0,08 мм.
1. Способ изготовления сильфона, включающий изготовление тонкостенной трубной заготовки, формирование из трубной заготовки одногофрового сильфона, межоперационную термообработку для снятия внутренних напряжений, калибрующее механическое воздействие и окончательную термообработку сильфона для обеспечения геометрических размеров и придания металлу заданных механических свойств, отличающийся тем, что перед окончательной термообработкой осуществляют калибрующее механическое воздействие до обеспечения разновысотности гофра по диаметру менее 0,08 мм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что механическое воздействие осуществляют путем приложения деформирующего усилия к вершине гофра.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что механическое воздействие осуществляют путем приложения деформирующего усилия по профилю гофра и радиусам сопряжения полок гофра с обечайками сильфона одновременно.
