Заготовка для изготовления полых цилиндрических изделий

О П И С А Н И Е984598 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, Кл з В 21 1 1/00 Гааударстаеллмй комитет ло делам лзебретеннй и еткрмтий(54) ЗАГОТОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙй цилиндра, прич ют по формуле = агс 1 д , ормации заготовквливания или ед ном к образующ наклона определС( где 8-степень дцессе выд5 ния;и= 5 - 10 Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к процессамвыдавливания или редуцирования.Известна заготовка для изготовления корпуса генератора методом холодного выдавливания, имеющая вид полого цилиндра,свернутого из полосы с линией стыка в виде чередующихся вдоль образующих цилиндра взаимно перпендикулярных участков, образующих соединение в шип 1,Недостатками известной, заготовки являются невысокая прочность стыка из-занедостаточного скрепления кромок стыка впроцессе деформирования и низкое качествоизделий.Цель изобретения - увеличение прочности стыка после деформирования заготовки и повышение качества изделий.Поставленная цель достигается тем, чтов заготовке для изготовления полых цилиндрических изделий, имеющей вид полого цилиндра, свернутого из полосы с линией стыка в виде чередующихся вдоль образующейцилиндра взаимно перпендикулярных участков, образующих соединение в шип, линиястыка с чередующимися взаимно перпендикулярными участками выполнена с наклоеф и в проа р уцировакоэффициент, выбираемыйв зависимости от свойств материала.Прочность стыка данной заготовки посравнению с известной возрастает за счет того, что все участки стыка являются наклонными и взаимно перпендикулярными, что позволяет получить практически неразъемное соединение в стыке заготовки даже без ее последующего деформирования. Последующее же деформирование заготовки при ведет к искривлению наклонных линий всехучастков стыка, что приведет к еще большему его скреплению. Качество изделия после деформирования, заключающееся в герметичности стыка, повысится за счет того, что течение поверхностных слоев деформируемого металла происходит несколько медленнее, чем внутренних благодаря силам трения на контакте заготовки с инструментом.Благодаря этому на наклонных участках стыка происходит не только плотная под 9845981 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 гонка его краев, но и взаимное перекрытие поверхностными слояи стыка его внутренних слоев, т.е. получается соединение внахлестку, что значительно увеличивает герметичность стыка на изделии.Кроме того, на прочность и качество стыка влияют степень деформации, пластичность материала и угол наклона стыка заготовки. Из предлагаемого соотношения между этими величинами можно выбрать оптимальный угол наклона линии стыка в зависимости от степени деформации и материала заготовки, обеспечивающий. высокие показатели прочности и качества стыка.На фиг. 1 приведена предлагаемая заготовка, общий вид; на фиг. 2 - один участок стыка после деформации (разрез А - А на фиг. 1); на фиг, 3 - развертка загоготовки.Наклонные взаимно перпендикулярные участки стыка а 1 обозначены соответстенно аЬ, Ьс, сс 1 и т. д., причем участки аЬ, сд, е 1, )Ь и к 1 параллельны между собой. Го же относится и к участкам Ьс, ед, Ц, кЬ. На фиг. 2 обозначены стык 1 и концы 2 и 3 заготовки.Заготовку изготавливают следующим образом.На многопозиционном прессе с автоматической передачей заготовку отрезают от полосы, производят высечку на концах по форме стыка (фиг. 3), придают Ч-образную форму и окончательную цилиндрическую форму, при помощи полукруглых штампов, причем выступы, аЬс, деЦ и Ьк 1 одного конца заготовки входят в пазы аЬс, де Г 1 другого ко нца, образуя взаимно перпендикулярные участки стыка цилиндрической заготовки аЬ, Ьс, сд, М, е 1, Ц, )Ь и И (фиг. 1).При деформировании заготовки методом выдавливания или редуцирования наиболее сильное искривление получают участки Ьс, де, 11, Ьк и несколько меньшее - участки аЬ, сд, е 1, )и и к 1, увеличивая прочность стыка на разрыв. За счет разности скоростей течения поверхностных и внутренних слоев металла при деформировании стык в своем сечении приобретает дугообразую форму 1 (фиг. 2), что позволяет одному концу 2 заготовки как бы внедряться внутрь другого конца 3, что значительно повышает герметичность стыка,Угол наклона линии стыка к образующей боковой поверхности заготовки (фиг. 1 и 3) можно выбирать из соотношения с= =агч 1 д - ", найденного эмпирическим путем, где Е - степень деформации стенки заго-. товки ири выдавливании или редуцировании, а п = 5 - 10 - коэффициент, выбираемый в зависимости от материала заготовки, причем е увеличением прочности материала выбирают большие значения коэффициента и. Например, при прочности материала 40 кг/м м и степени деформации Е = 10% следует выбрать и =5, тогда угол наклона с(= 27. При 6 = 75 кг/мм и 6 = 10% следует выбирать п = .10, тогда о = 45. При 6 = 75 кг/мм и 8 = 50%, и. = 10, следовательно а = 11,5 (бв - предел прочности).Это объясняется тем, что при малых степенях деформации и высокой прочности материала заготовки искривление участков линии стыка происходит, менее заметно, что ведет к уменьшению прочности стыка, следовательно, увеличение коэффициента и приводит к увеличению наклона линии стыка и, соответственно, к более благоприятным условиям для искривления линии стыка и течению металла таким образом, чтобы внешние и внутренние слои металла в области стыка перекрывали друг друга. И, наоборот, при больших степенях деформации и низкой прочности материала путем уменьшения коэффициента п можно уменьшить угол наклона линии втыка.В описываемой заготовке участки стыка могут и не быть взаимно перпендикулярными, т. е. углы аЬс, де 1 и т. д. (фиг. 1) могут быть или острыми (90), или тупыми 90). Однако наиболее целесообразным применение углов равных 90, так как в случае, если углы аЬс, де 1 и др. 90, ухудшаются прочностные качества стыка, а если эти углы 90, то усложняется технология изготовления элементов стыка (в случае изготовления шипов и пазов резкой), уменьшается стойкость вырубного инструмента (в случае изготовления шипов и пазов вырубкой).В целях лучшей стыковки шипов и пазов (например, Ьсс 1 е, и Ьсде, фиг. 3) при изготовлении предлагаемой заготовки гибкой допускается отклонение вышеуказанных углов сопряжений участков стыка от 90 на + (1 - 2).Заготовку изготавливают и испытывают в производственных условиях применительно к изготовлению корпуса стартера., Материал заготовки - сталь 08. Изготавливают 10 заготовок рубкой из полосы толщиной 7 мм и сверткой в цилиндр в трехпозиционном штампе, наружный диаметр заготовки 115 мм. Затем заготовку редуцируют на. гидропрессе ПДусилием 160 тс со степенью деформации ь = 11%. Угол наклона линии стыка сс = 25 из условия, что п =5. Форма линии стыка показана на фиг. 1.Данные заготовки испытывают в сравне. нии с заготовками, принятыми за прототип.Испытания проводят следующим образом. Редуцированные заготовки помещают между двух конусных оправок, у которых диаметр основания конуса больше наружного диаметра заготовки, затем на гидро- прессе конусные оправки снимают до появления зазора в линии стыка, причем усилия, при которых происходит разрушение стыка заготовок, фиксируют.Результаты испытаний приведены втаблице.Усилие разрушения стыка Р, тс Известные заготовки, принятые за прототип Предлагаем ые заготовкиИз таблицы видно, что прочность стыка предлагаемых заготовок в 3,5 раз выше прочности стыка прототипа.Герметичность стыка определяют путем подачи жидкости под давлением 2 атм во внутреннюо полость заготовки, зажатой с торцов между двумя стальными плитами.Из описываемых заготовок выдерживали испытания все 100%, а из заготовок, принятых 2 О за прототип, испытания выдержали 20%, остальные дали течь по линии стыка.Использование изобретения позволяет в 3,5 раз увеличить прочность стыка и в значительной степени его герметичность.2 фиг. 10;3 10,8 9,4 1 1,2 10,2 10,8 1 2,0 9,8 11,41,О 3,23,0 52,8283,23,62,83,03,2 1 О2,8 Заготовка для изготовления полых цилиндрических изделий деформированием, имеющая вид полого цилиндра, свернутого из полосы с линией стыка в виде чередующихся вдоль образующей цилиндра взаимно перпендикулярных участков, образующих соединение в шип, отличающаяся тем, что, с целью увеличения прочности стыка после деформирования заготовки и повышения качества изделий, линия стыка с чередующимися взаимно перпендикулярными участками выполнена с наклоном к образующей цилиндра, причем угол наклона определяют по формуле о = агс(д+,где Е - степень деформации заготовки в процессе выдавливания или редуцирования;и -5 - 10 - коэффициент, выбираемыйв зависимости от свойств материала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Уик Ч. Обработка металлов для снятия стружки. М., Мир, 1965, с. 360 - 361 (прототип).. Верес2 арпыче го комитета ни и откры Раушская на жгород, ул. СоставиТехред ИТираж 70Государственноелам изобретенсква, Ж - 35,Патент, г. У Корректор О. БПодписноеСССРийд. 4/5Проектная, 4