Способ получения полых изделий типа шаровых сосудов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 13753 1 Р 41 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕН ГТв еЦ, В 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ШАРОВЫХ СОСУДОВ(57) Изобретение относится к технологии обработки металлов давлением и может бытьиспользовано на машиностроительных заводах для получения полых изделий типа полых шаровых сосудов. Цель изобретения -экономия металла и снижение трудоемкостипри изготовлении тонкостенных шаровых сосудов путем создания состояния неравномерного всестороннего сжатия металла. Для достижения цели полуфабрикатс кольцевым выступом 2 устанавливают на торец нижней полуматрицы (П) 3. Сверху устанавливают верхнюю П 4. Верхняя поверхность выступа и П 3 и 4 базируются по поверхности кольца 5. Внутри полуфабриката 1 установлен ограничительный вкладыш 6, размещенный на толкателе 7. Усилием Р осуществляют деформирование полуфабриката путем обжатия бурта в осевом направлении. В процессе обжатия бурта металл вытесняется в зазор между П 3 и 4 и ограничительным вкладышем 6. При этом одновременно с деформированием кольцевого высгупа осуществляют продольный обжим торцов полуфабриката до получения готового изделия 9 в виде шарового сосуда. Течение металла на внутренней поверхности ограни- Я чивается поверхностью вкладыша 6. 4 ил, 1375385Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано на машиностроительных заводах для получения полых изделий типа полых шаровых сосудов.Целью изобретения является экономия металла и снижение трудоемкости при изготовлении тонкостенных шаровых сосудов.На фиг. 1 показано исходное положение полуфабриката и технологичной оснастки (слева) и готовой отштампованной поковки в виде шарового сосуда; на фиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 - ограничительный вкладыш, вид сверху; на фиг. 4 - то же, поперечное сечение.Способ осуществляют следующим образом.Полуфабрикат 1 с кольцевым выступом 2 устанавливают на торец нижней полуматрицы 3. Сверху устанавливают верхнюю полуматрицу 4. Полуматрицы 3 и 4 и наружная поверхность выступа базируются по поверхности кольца 5. Внутри полуфабриката 1 установлен ограничительный вкладыш 6, размещенный на толкателе 7 (фиг. 1). Такое положение перед деформированием является исходным. Усилием Р осуществляют деформирование полуфабриката путем обжатия бурта 8 в осевом направлении. В процессе обжатия бурта металл вытесняется в зазор между полуматрицами 3 и 4 и ограничительным вкладышем 6. При этом одновременно с деформированием кольцевого выступа осуществляют продольный обжим торцов полуфабриката до получения готового издели 9 в виде шарового сосуда. Течение металла на внутренней поверхности ограничивается поверхностью вкладыша 6, выполненного в виде секций 10. При этом, если необходимо ограничительный вкладыш после изготовления изделия удалить, то его делают сборно-разборным, например, из секторов (фиг, 3 и 4). В случае, если в качестве ограничительного вкладыша используют полый шаровой сосуд 11 (фиг. 2), то материал полуфабриката, распределяясь по его поверхности, выполняет роль плакирующего покрытия для использования в агрессивных средах (морская вода, кислоты, жесткое излучение, абразивные частиц и т. д.) . Полуфабрикат 1 из материала плакирующего покрытия с кольцевым выступом помещают между полуматрицами 3 и 4, внутри которых установлен шаровой полый ограничительный вкладыш 11. Деформирование кольцевого выступа осуществляют кольцевыми пуансонами 12 и 13. В процессе деформирования плакирующий материал заполняет полость между наружной поверхностью вкладыша 1 и внутренней поверхностью полуматриц 3 и 4. Конструкция корпусов многих аппаратов, как правило, предусматривает утолщение 4 стенки в экваториальной части для иллюминаторов (фиг. 2). Кроме того, часто возникает необходимость в выполнении каналов в теле корпуса для проводки различных коммуникаций. Их несложно изготовить на поверхности шарового вкладыша 11 (каналы на фиг, 2 не показаны), а затем нанести плакирующее покрытие 15.В процессе обжатия кольцевого выступана полуфабрикате 1 в объеме всего деформируемого материала полуфабриката создают состояние всестороннего неравномерно- О го сжатия. Этим исключают возникновение и наличие растяги вающих напряжений, а следовательно, возможность разрушения (возникновение трещин, разрывов и других дефектов), исключается также потеря устойчивости стенки изделий, так как имеет место контакт деформируемого материала с деформирующим инструментом по внутренней и наружной поверхностям, исключающий складко- и гофрообразование. Это позволяет получать сферические изделия 20 практически с любой возможно малой толщиной стенки.Течение металла по внутренней поверхности полуфабриката ограничивается вкладышем 6 (фиг. 1) или1 (фиг. 2). Причем размер участка Н по длине дуги, на котором осуществляют ограничение, выбирают в пределах30где Я - величина зазора между внутреннейповерхностью полуматрицы и наружной поверхностью ограничительного вкладыша,. равная толщине стенки изделия;1 - размер выступа в осевом направ ленин;Р - внутренний диаметр полуфабриката.При длине участка ограничения Н(( (,55+41.) имеет место радиальное течение металла сразу за пределами ограни чивающих размеров вкладыша, что приводитк наплывам по внутренней поверхности изделия, т. е. к утолщению стенки. При этом резко возрастает расход металла и трудоемкость изготовления изделий.Верхний предел размера участка ограничения Н=Р является максимальновозможным, при этом ограничение осуществляется по всему внутреннему диаметру.Наиболее благоприятным является симметричное расположение участка ограничения по внутренней поверхности полуфабриката относительно плоскости симметрии полуфабриката, расположенной перпендикулярно усилию деформирования.55 В начальной стадии деформ ированияограничение по внутренней поверхности полуфабриката имеет место по линии касания. С увеличением рабочего хода пресса