Способ изготовления трубчатых деталей с фланцем и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН а 4 В 21 Э 37/29 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ехнически и А,А, Сокунов8) овочное производ 25-28. ЛЕНИЯ ТРУБЧАТЫХ УСТРОЙСТВО ДЛЯовления трубчатыхключающий создаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВДЕТАЛЕЙ С ФЛАНЦЕИ ИЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ изгодеталей с фланцемЯО 122564 ние равномерного давления на внутреннюю поверхность заготовки с помощью эластичной среды и формообразование фланца, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения производительности путем изготовленияодновременно двух деталей, фланцевую часть заготовки предварительнодеформируют до образования торовойповерхности, причем интенсивностьдеформации не превышает критическую,затем торовую поверхность разрезаютс одновременным формообразованиемдвух фланцев(2) 2, Устройство для изготовления трубчатых деталей с фланцем, содержащее разъемную матрицу с выполненной на ее внутренней поверхности кольцевой проточкой, а также размещенную в матрице эластичную среду, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, оно снабжено размещенным в проточке кольцевым ножом с режущей кромкой на внутренней поверхности, причем режущая кромка образована пересечением сто 4 Изобретение относится к обработке металлов давлением и может бытьиспользовано в машиностроении, производстве летательных аппаратов,цветной металлургии,Цель изобретения - повьшение производительности путем изготовленияодновременно двух деталей,На фиг, 1-5 представлена динаОмика процесса изготовления деталей сфланцем, включающего этапы предваригельной деформации и соударения деформируемой части заготовки с режущей кромкой ножа и окончательное1)Формование фланцев, а также распределение главных линейных деформацийна каждом этапе; на фиг, 6 - устройство для получения трубчатых изделийс фланцем,2 ОУстройство содержит разъемную матрицу 1, поршень 2, шток 3, упор 4,эластичную втулку 5, кольцевой нож 6и заготовку 7.Сущность способа заключается вследующем, В первый момент заготовкасвободно деформируется до образования торовой поверхности, Возникающие в этот момент главные линейныедеформации и интенсивность деформаЗОций, а следовательно, и возникающиенапряжения в деформируемом материалеменьше предельно допустимых,Величины возникающих деформацийможно рассчитать из геометрических параметров рон равнобедренного треугольника с основанием, равным ширине кольцевого ножа, а расстояние Г от режущей кромки ножа до внутренней поверхности матрицы определяется соотношением )-(0,6 В, где В - половина ширины ножа, мм,3. Устройство по п,2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что угол при вершине равнобедренного треугольниока составляет 20-60 главные линейные деформации, возникаю: - щие на первом этапе деформирования материала фланца;ичтенсивность деформации при предварительном деформировании;допускаемая величинаинтенсивности деформации материала; текущая величина предварительной деформации;наружный радиус трубчатой заготовки; половина ширины деформируемого участка заготовки;исходная толщина стенки трубчатой заготовкитекущая толщина деформируемой стенки трубчатой заготовки. Далее деформируемая часть эаготов 40 ки соударяется с режущей кромкой иразрезается на две части. Затем окончательно оформляются фланцы обеихдеталей,Изменившееся напряженно-деформированное состояние описывается другимиформулами. Для них величину деформации после разрезки Ь Н определяютпо формуле ЬН =Н-Г (фиг. 1),10 дНЕ,с ЬН=э(1 )2 с где, , Е главные линейчатые деформации, возникающиена втором этапе деформирования (после разрезки);радиус середины толщины стенки заготовки;окончательная толщинафланца. 20 25 ФЕ,=Е,Е,г г кЕ =6+з з з СЕ, - с ),40 деи Н= с.- агсоз где Ыполовина централобразованного дути, соединяющейку кольцевого нопроточки;радиус дуги, прорез режущую кромпроточки,ого уг ои окружно ежущую кро кр одящей чеу и края где Е Е Е - главные линеичатыеф р ф здеформации после обоихэтапов деформирования;Е - интенсивность деформаций после обоих этапов деформирования.Если выполняется условие с сЯ, то возникающие в материале Фланцаформации не превысят допустимыхцелостность материала не нарушится.В момент разрезки процесс деформации существенно меняется. Размер фланца Н определяется длиной пути Ь 45 Из геометрических соотношенийвыводимН=В результате расчетов и экспериментов определены соотношения параметров , 8 и Н, Окончательно уточняются необходимые величины Е и 8 после расчета по формуле (8).Режущая кромка ножа 6 устанавливается на расстоянии Г (Фиг. 1) от внутренней поверхности матрицы. Кольцевой нож имеет Форму равнобедренного треугольника с углом при вершине 20-60 . При углах мен ше 20 снижается прочность ножа, Если угол при вершине больше 60 , то ухудшаются условия деформации, так как деформирующийся Фланец может задевать за поверхность ножа и тормозиться. Кроме того, ухудшаются условия течения полиуретана при окончательном формообразовании фланца,Устройство работает следующим образом.Шток 3 вместе с поршнем 2 движется влево под действием силового гидроцилиндра (не показано). Эластичнаявтулка 5 сжимается между упором 4и поршнем 2 и создает равномерноедавление на внутреннюю поверхностьтрубчатой заготовки 7,При использовании предлагаемогоспособа и устройства значительно(до 75%) снижаются энергозатраты наобрезку и пластическое деформированиеФланца за счет того, что уменьшается жесткость деформируемого участка,так как увеличивается примерно вдва раза его площадь; требуются незначительные энергозатраты на резку, так как кольцевой нож создает концентраторы напряжений на деформируемом участке и внутренние напряжения, направленные вдоль оси, способствуют разделению материала; используется инерционность деформации заготовки, так как заготовка ударяется о нож с определенной скоростью, что особенно существенно при импульсном нагружении (магнито-импульсном, электрогидроимпульсном).Такм образом, при использовании предлагаемого способа и ус.ойства для получения трубчатых деталей с фланцем понгаается производительность труда в 1,5-2 раза за счетсовмещения операций и получения сразу двух деталей из одной заготовки, Предлагаемая схема позволяет уменьшить необходимое удельное давление при резке и отбортовке на 25-757, а также получить максимальные степени деформации эа счет предварительной деформации.Опыты проводили на трубах наружным диаметром 30 мм, толщиной стенки 0,75 мм,. Параметр В.меняли от 1г;о 1 О мм, от 0,3 до 2 мм, Например,: ри Н=3,1 мм расчетный размерР =3,0 им,=О,б мм. 11 ри этом уточненный по формуле (8) размерВ=3,079 мм. Удельное давление, необходимое при получении фланца размером Н=3,1 мм , при предлагаеО .ой схеме 37 МПа , а при иэвест.ой 5 Л Па,1225648 8 Тираж 783 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 202 Проектная Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород Составитель И. Панская едактор В, Петраш Техред И.Верес Корректор В. Бутя