Способ изготовления армированных полых изделий

)4 В 21 С 23/22 ЬСТ с провол куумиров заготовк кой ен нутреннего эл нутри наружно ерметизацию т ование на опр и о,и прес отл аюулучше я объвке, что с цель повьппе м ия качес а сче олокон, размеоки на внутте осуществляткои проволокпределенным е риало с,180 (54) ( ВАННЬ 7) СПОСОБ ИЗГОТО ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ,ение внутреннего тых элементов, р ннем.трубчатом э проволоки, соосЛЕНИЯ АРМИРОключающий иэи наружногозмещение на овоотовке и в готов от здели трубч менте армие размещение внутррующей ОСУДАРСТВЕНИЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИ(71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (72) А.П.Коликов, И,Н,Потапов, М.А,Бондарев, А.А.Головачук, Г,В,Филимонов, О.А,Никишов, А,Б,Парфенов и А,А,Снегирев(56) Колпашников А.И., Вялов В.А Федоров А,А Петров А.П. Горячее гидропрессование металлических матев. -М.:Машиностроение, 1977,емнои доли армирующих щение армирующей прово реннем трубчатом элеме ется многозаходной нам с одинаковым шагом Б, из зависимости 1 п - шаг намотки проволо в заготовке;о Вв и П, - диаметры витков првлоки соответственн оэффициент вытяжки ри деформировании,.где 50 55 Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, а именно к изготовлению армированных проволокойтруб, работающих в условиях высокоговнешнего и внутреннего давлений.Целью изобретения является улучшение качества за счет повышения объемной доли армирующих волокон.Способ осуществляется следующимобразом,Из слитков или труб на токарномстанке изготавливаются трубчатые элементы. На меньшем из них нарезают спи-,ральные канавки глубиной, равной диаметру армирующей проволоки,с шагом,вычисленным по формуле1вь 1 вг,г,р фЯ - шаг намотки проволокв заготовке;0 и 0 - диаметры витков прововз влаки в заготовке и в изделии;1 ц - коэффициент вытяжки.Намотка армирующей проволоки осуществляется после закрепления концов армирующей проволоки кернением или точечной сваркой на переднем конце элемента вручную или с помощью намоточнОго устройства так, что получается многозаходная спираль. После соос ного размещения элемента с намотанной проволокой внутри наружного собранную заготовку помещают в вакуумную печь электронно-лучевой сварки. После создания вакуума Р=10 ммрт.ст торцы элементов сваривают на глубину 3-5 мм. Нагрев производится в индукционной печи или в печи другого типа до температуры деформации с выдержкой для равномерного прогрева по всему сечению заготовки. Деформация осуществляется, например, на гидроэрессе с вытяжкой, применяемой для материала матрицы на оправке,На чертеже показана заготовка с многоэаходной намоткой армирующей проволоки, разрез.На чертеже обозначены внутренний трубчатый элемент 1, наружный трубчатый элемент 2 и армирующие проволоки 3.П р и м е р 1. Изготавливают армированные трубы диаметром Э =30 мм, толщиной стенки Н =5 мм и длиной 1600 мм. По размерам готовой трубы н возможности оборудования коэффициент вытяжки принимается р =9, а 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 также исходя иэ условия расположенной армирующей проволоки в серединетолщины стенки в готовой трубе, изготавливают для заготовки две втулки из алюминия размерами: наружныйдиаметр О =68 мм, толщина стенки9 мм и диаметр 50 мм, толщина стенки 15 мм, длиной 200 мм.Для армирования используют проволоку диаметром 4 =1.,25 мм из сталиХ 18 Н 10 Т,По приведенной формуле вычислялся шаг Б =14 мм, Для равномерностидеформации проволоки и обеспеченияее укладки число проволок меньше,чем.максимально возможноепБ/1При подставке значений получаеми , =11. Принимает п=8, следовательно, расстояние между соседними .витками 6 8=1,75 мм, На внутреннейвтулке наружным диаметром 0 50 ммна токарно-винтореэном станке нарезают восемь спиральных канавок глубиной 1,25 мм с шагом 14 мм. В канавки укладывают восемь проволок сподготовленной поверхностью в видевосьмиэаходной спирали. Внутреннюю втулку с намотанной проволокой вставляют в наружную, После вакуумирования в вакуумной печи электронно-лучевой сварки торцы втулок сваривают на глубину 5 мм. Нагрев заготовок осуществляют в индукционной печи доо400 СЭкструзию проводят на прессе усилием 600 тс с нагретым до 400 С контейнером на игле диаметром 20 мм с вытяжкой 1 ц =9. Полученные армированные трубы длиной после обрезки переднего и заднего концов 1600 мм характеризуются равномерным распределением волокна, гофрообразование отсутствует, объемная для армирующего материала 37. Испытания на прочность показывают, что прочность в ло"перечном направлении возрастает в1,4 раза, в продольном направлении -в 1,2 раза.1 П р и м е р 2. Изготавливают тру-,бы диаметром 0 =30 мм, толщиной стенки Нт= 5 мм, длиной 1600 м. Размеры аллюминиевых втулок: наружная - Р968 мм, толщина стенки 9 мм; внутренняя - Л =50 мм, толщина стенки 15 мм, длина втулок Ь=200 мм. Для армирования используют проволоку из стали Х 18 Н 10 квадратного сечения стороной 1,25. Проволоку в восемь эа"Составитель А,КирилянчикРедактор О.Юрковецкая Техред И.Попович Корректор С.Черни Заказ 3328/5 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4. 3 12388ходов укладывают на внутреннюю втулку, концы при этом приваривают точечной сваркой. После сборки, вакуумирования и герметизации деформациюпроводят по тем же режимам, что ив примере 1. Объемная доля в этомслучае возрастает до К 43, что приводит к возрастанию предела прочнос"ти в 1,5 раза,П р и м е р 3. Изготавливают три 10аллюминиевые втулки с размерами: на"ружная - 0 68 мм, толщина стенки5 мм; внутренние - 0 -58 мм и 45 мь,Н=6,5 и 12,5 мм, длина втулок Ь200 мме Укладку проволоки проводят 10- и 7-заходной намоткой проволоки диаметром й 1,25 мм. Дальнейшаяобработка аналогична примеру 1, коэф 23 4фициент заполнения в этом. случае КО=77, что приводит к увеличению равномерности распределения армирующего волокна и повышению прочности в 1,8 раза,Использование изобретения обеспечивает возможность получения спиральноармированных труб без гофрообраэования, малого диаметра (до 1 О мм), большой длины; высокое качество поверхности готовых иэделий; высокую прочность в поперечном направлении (особенно при внутреннем давлении), и в продольном направлении, обеспечивает низкую анизотропию свойств по длине изделия за счет высокой равномерности распределения армирующего волокна.