Способ изготовления сферических шарниров

4 й Йвевв САНИИ РЕТЕНИЯ Союз СоветскихоциалистическихРеспублик 11) 56405 АВТОРСКОМУ СВНДЕТИЛЬС(61) Дополнительное к (22) Заявлено 03.11.75 186501/2 51) М. Кл,В 21 Э 31/О В 21 341/02 рисоединением заявки М сударственный комитетоввтв Министров СССРно делам изооретенийи открытий(4 б) Дата опубликования описания 77. Мацукин и Г. К. Крыжны Харьковский авиационн нст 1) Заявител ЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ШАРНИРОВ) СПОСОБ ИЗГО титан. Приложение высоких калибрующнх давлений невозможно, так как внутренний элемент заформуется во впадину, образованнуюторцом наружного элемента и сферической5 поверхностью матрицы. Соединение при этомзамкнется, станет неподвижным, т.е. ужене будет шарниром,Целью изобретения является повышениекачества соединения и возможность применения труднодеформируемых материалов,Для достижения указанной цели конецодного из алементов предварительно раздают в цилиндрической матрице до увеличения наружного диаметра на двойную толщину стенки, на его внутренней поверхности выполняют проточку на расстоянии отместа перегиба, равном длине дуги сферического участка наружного алемента в меридиональном сечении в готовом изделии,О затем элементы сочленяют и совместно формуют в основной матрице, а участок, отделяемый проточкой, удаляют. Изобретение Известен сп относится к об получен оследова раздаче труб. ия сферическихтельной раздачи рниров На передаюстатической, т оубчатых заготовок алементов соединеия 11 .По атому способу в матрице с горизональным разъемом и цилиндрической полостью со сферическим расширением вначале аластичным материалом, на который возейсмзует жесткий пуансон, производят разачу конца наружного алемента соединеия по сфере. Затем в отформованный наужный элемент вводят внутренний и ан агйййо производят его раздачу. Однако таким способом невозможно получить соединения с минимальным зазороми плавным, легким поворото. алементов,Это объясняется раздельной раздачей элементов, При атом внутренний алемент формуется по наружному элементу, как по матрице,После снятия нагрузки между алементамобразуется зазор и тем больше, чем болеет уднодеформируемый материал, например ю среду воздействуют как и импупьсной нагрузкой.На фиг, 1 представлена схема первогоперехода процесса (фиг., 1 О - исходное положение элементов, фиг. 1 Й - конечныймомент первого перехода процесса); нафиг, 2 - схема второго перехода (фиг. 2 Бисходное положение, фиг, 2- конусныймомент Второго перехода)," на фиг. 3схемаТически изээ аженэ сферическое шарнирное соединение,Заготовку 1 устанавлиВВют В матрицу2 со ступенчатой цилиндрической долаэстью,меньший диаметр которой равен диаметрузЯГотэвки 1 а диаметр широкой частибольше диаметра заготовки 1 на двойнуютолщину ее стенок. Ня матрицу укладываюттехнологическое кольцо 3, Внутрещцов полость заготовки 1 заполняют передающейсредой 4, Можно использочять эластичныйэлемент 5, например грубу. Я, дередяющуксреду воздействует нагрузка 6.Затем заготовку 1, со пененную с загэтэВкОЙ 7 (см. фиГ. 2), устйнавлнвйзт Внижшою полуматрицу 8 с цилиндрическойполостью и полусферическим расширителем.НЯ пэлуматрицу 8 укладывают Верхнюо попумятрицу 9 со ступенчатой или гладкойцилиндрической поверхностью с полусферическим расширением, В полость заготовки7 Вводят кольцо 1 О, Внутренняя полостьзЯГэтэвки зйдэлияюг пеаредйющей средой 4и эластичным материалам 5. Иа внутренней поверхности заготовки 1 Выпэлненапроточка 11. Если дередйюгцая среда 4 нежидкая, а эластичная, та необходимость вэлементе 5 отпадает.Процесс прОисходит следиилим образам,Заготовку 1 вставляют в матрицу 2, накоторую ухлядывяаот кольцо 3. ВнутреннююпОлОсть зяГОТОВки заполняют передающейсредой 4, Если заготовка 1 уже подрезана (см, фиГ. 1) и передающая среда жидкаято вводят еще и изолирующий эластичныйэлемент 5. Затем нагружают передающуюсреду нагрузкой 6. Конец заготовки 1 раздают в цилиндрической матрице до увеличения наружного диаметра на двойную тол.щину стенки. После этого заготовку 1 извлекают из матрицы 2 и на ее Внутреннейповерхности Выполняют проточку 11. Онядолжна быть расположена напротив торцанаружного элемента 12 В готовом изделии(см. фиг. 3). Чтобы обеспе,ить это условие, проточку выполняют ня расстоянии отместа перегиба, т,е. От места перехода отменъшегэ диаметра к большему, равном длине дуги сферического участка няружнэгээлемента 12 В меридионапьном сечении.Заготовку 1 сэчленяют с заготовкой 7и помещают в гэлумятрицу 8, на кэторуюустановлена полуматрица 8. Затем вставляют элемент 5 кольцо 10 и заполняют полость заготовок 1 и 7 передающей средой 4. К передающей среде 4 подводят нагрузк6 и формируют эбе заготовки совместно.Степень их деформации в этом случае одииакова, пружинения после снятия нагрузоктоже равны. По мере деформации заготовка.выкладывается нй сферическую поверхность полуматриц 8 и 8, ее торец в верхней полуматрице 8 подтягивается к сферической части, Я прогэчка 1 1 Оказыва 8 тся В том месте где должен быть торец наружагого элемента 12. При этом, попадая на вогнутую поверхность матрицы, заготовка 1 получает изгиб в осевом сечении. Проточка 11 закрываеся и вутренняя поверхкость заготовки 1 становится сплошной,Гладкой и является поверхностью, по которой Выкладывается зйгэтОВка 7. В этом случае можно применить высокие калиброВочные давления,После формовки участок заготовки 1,отделяемый проточкой 11, удаляют, например, режущим инструментом, При этом на 2 Б личие проточки гарантирует, что поверхностьконтакта не будет пс.зреждена инструментом, В зависимости от глубины проточки,степени ее раскрытия и свойств материала,можно добиться того, что отделение этэ оЗО участка будет происхэдить автоматически.Размеры отделяем ого технологическогоучастка эпр 8 Деляются из слеДующих сазбражений. Торец его не должен попадатьня сферическую поверхность подуматрицы35 9 и выходить из зоны прикрытия кольцом1 О, а в случае отсутствия последнегоне попадать в зону действия давления переГуоапей среды 4, иначе произойдет дефэрмиоование заготовки 7. В случае вы 46 ходя торца на сферическую поверхность прэизойдет замыкачие шарнира, а в эстальных случаях усложнится удаление технологического учйсткй заготовки 1.Пример, Изготовление сферического шар 4" пираРазмеры соединения: диаметр трубы40 мм, толщинй стенки 15 мм, длина эле-ментов соединения по 7 О ммгдиаметр сферической контактной поверхности соединения 5 О мм, мятераиал". - сальХ 18 Б 1 ОТПрименчемое оборудование - гидродинамическая пресс-пушка, принцип действия котарой следующий. В верхней части. Ствэ 5 ла душки подвешен снаряд, а над ннм заряд пороха. В нижней части ствола расположена гидравлическая камера. При выстреле снаряд разгоняется и наносит удар пожидкости, вызывая резкое повышение дав"а пения,Заготовку 1 длиной 85 мм вставляют в матрицу 2, Диаметр канада матрицы 2 в нижней части 40 мм, а в верхней 43 чм.Ба матрицу 2 укладывают кольцо 3 диаметр отверстия 36 мм). В заготовку 1 и кольцо 3 вводят изолирующий эластичный элемент 5, например оезиновую или подиуретановую трубу (внешний диаметр 37 мм, внутренний 28 мм). Посредством кольца 3 штамп подсоединяют к гидравлической 16 камере поесс-пушки. Полость заготовки 1 и камеру пресс-пушки заполняют водой. При выстреле жидкость нагружается динамичес ким давлением, Для формообразования достаточно давление 500-600 кг/смф, однако д и на этом переходе, а затем и не втором переходе используют давления калибровочные - ддя устранения пружинений и повышения точности. На нервом переходе импульс давления имеет максимальное значение 20 1200-1500 кг/см .Затем штамп разбирают и извлекают заготовку 1. На расстоянии 35 мм от места перехода цилиндрической части заготовки 1 в коническую на внутренней поверхнос% ти расширенной части выполняют проточку 11 треугольного сечения глубиной 1 мм и шириной у поверхности 0,6 мм.Заготовку 1 сочдеияют с заготовкой 7 (ее длина 72 мм) и их пидещают в долу- зО матрицу 8, не кочорой устанавливаюч полуматрицу 9.Внутрь заготовок 1 и 7 вводят эласчичный элемент 5, размеры которого за исключением длины, те же, что и на пер ом переходе, вставляют кольцо 10 и помешают штамп в рабочую зону пресс-пушки. Полость заготовок заполняют водой и производят динамическое ее нагружение. На этом переходе в жидкости создают давле.ние 22 ОСкг/см, Для трубчатых загочовок толщиной 2 мм при тех же диаметрах труб необходимо давление 3200- 3500 кг/см.Отформованный оерический шарнир устанавливают на токарный станок и отрезают технологический участок наружного элемента вместе расположения проточки 11. Формула изобретения Способ изготовления сферических шарниров для соединения труб, заключаюшнйся в том, что концы трубчатых элементов одинакового диаметра формуют изнутри давлением передаюшей среды в матрице, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпиения качества соединения и обеспечения возможности применения труднодеформируемых материалов, формовку осуществляют путем предварительной раздачи конца одного нз элементов в цилиндрической матрице до увеличения наружного диаметра на двойную толщину стенки, после чего на его внутренней поверхности выполняют проточку не расстоянии от места перехода цилиндрической поверхности в коническую, равном длине дуги сферического учестка наружного элемента в меридиональном сечении в готовом изделии, затем элементы сочленяют и совместно формуют в основной матрице, а часть заготовки, отделяемую проточкой, удаляют. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент фРГ И. 1233222; кл. 47 х 13; 1968,г.Составитель И. Капитоноведактор Н. Вирко Техред Н. АндрейчукКорректо акаревич Заказ 1926/18 С лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн О Тираж 108 О осударственноггЬ коми по делам изобретен 1 ЭОЗБ,Москва,Ж, РПодписноеа Совета Министри открытийушская наб., д. 4/5