Способ термокалибровки полых тонкостенных оболочек

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСК 11 ХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)(54) СПОСОБ ТЕРМОКАЛИБРОВКИ ПОЛТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛОЧЕК(57) Сущность способа: исправляемую обол наружнои оправке, соосно которои внутреннюю оправку и уменьшают ки холодной деформацией до зазора ами Ф, определяемую по формуле где т 1 - толщина исправляемой обозменение диаметра оболочки. Собчку с оправками загружают в печь, держивают при температуре старетанавливают в устанавливают погибь оболоч между оправк Ь Г(ЬО/2+Ь, почки, ЬО - и ранную обола нагревают и вь ния. 3 ил.5 10 15 20 40 включающий фиксацию оболочки при нагреве по наружному диаметру, а при охлажде 50 Изобретение относится к термической обработке, а именно к способам термокалибровки полых тонкостенных оболочек и может найти широкое применение в машиностроительной химической, авиационной и пр. отраслях промышленности при изготовлении оболочек цилиндрической, конической и пр, формы,Известен способ термической обработки изделий, включающий нагрев и охлаждение в фиксированном состоянии, по которомуоболочку надевают на оправку и нагревают, При нагревеза счет разности коэффициентов линейного расширения оправка пластически растягивает оболочку, придавая ей требуемую форму.Недостатком этого способа является вероятность нарушения герметичности оболочек вследствие растяжения, коробления оболочки, вследствие отсутствия жесткой фиксации контура оболочки в процессе охлаждения.Известен способ, при котором в процессе нагрева, при пониженных значениях предела текучести материала оболочек, осуществляется обжатие посредством наружной обоймы, А также известен способ,при котором оболочку в холодном состоянии обхимают в наружной обойме до определенной величины.Недостатком этих способов является то, что при исправлении оболочек, имеющих погибь, превышающую критическое значение деформации. наблюдается их разрушение (потеря устойчивости), в особенности для сплавов, калибруемых при ограниченно низкой температуре, т,е. ниже температуры, при которой материал оболочек теряет свои упругие свойства и соответственно, при относительно высоких значениях предела текучести их материала.Наиболее близким является способ калибровки полых тонкостенных оболочек,нии - по внутреннему, Такая фиксация обеспечивается применением наружной обоймы с внутренним контуром, соответствующим наружному контуру оболочки, и внутренней разборной оправки, в случае, когда материал обоймы имеет меньший коэффициент линейного расширения, чем у оболочки,Недостатком этого способа при больших деформациях, подлежащих исправлению, является низкое качество, т,к.максимальная величина погиби, исправляемая одновременным нагревом, ограничивается величиной изменения исходногодиаметра оболочки при нагреве,25 30 35 Применение способов в комплексе несколько повышает качество исправляемыхоболочек, т,е, увеличивает исправляемуюпогибь за одноразовый нагрев, но не исключает разрушение оболочки при исправлениипогиби при критической деформации.Применение термокалибровки иэделийс критическими деформациями последовательно в нескольких комплектах оправок снесколькими циклами "нагрев-охлаждение"нецелесообразно экономически, т,к. сущесгвенно увеличивает тоудоемкость и циклизготовления иэделий и снижает механические свойства калибруемых материалов изза многократных нагревов.Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа путем калибровки оболочек с отклонением отконтура от теоретического близкими к критическим, при которых даже незначительное обжатие оболочки приводит к потереустойчивости и ее разрушению.Поставленная цель достигается тем, чтов способе термокалибровки полых тонкостенных оболочек преимущественно с отклонением контура от цилиндрическойформы, включающем нагрев с фиксацией понаружному диаметру, выдержку и охлаждение с фиксацией по внутреннему диаметру,предварительно осуществляют холоднуюдеформацию до обеспечения зазора междунаружной поверхностью внутренней оправки и внутренней поверхностью наружнойтоправки в пределах ит ( Ь +2где 1 - зазор между наружной поверхностьювнутренней оправки и внутренней поверхностью наружной оправки;и - толщина исправляемой оболочки,Л Э,- изменение диаметра оболочкипри ее нагреве в наружной оправке,На фиг,1 показан общий вид устройствадля осуществления предлагаемого способа;на фиг.2 - графическое изображение способа исправления погиби оболочки, имеющейтенденцию к уменьшению при обжиме; нафиг.3 - графическое иэображение способаисправления, погиби оболочки, имеющейтенденцию к увеличению величины погибипри обжиме.Предложенный способ осуществляютследующим образом,Исправляемую оболочку 1 устанавливают в наружной оправке 2, соосно которойустанавливают внутреннюю оправку 3, иуменьшают погибь оболочки до величины,составляющей 0вь , при этом заЬО2зор между примыкающими к оболочке по 1779062верхностями наружной оправки 2 и внутренней оправки 3 должен составлятьь- +ь,где й - толщина исправляемой оболочки;Ь 0 - изменение диаметра исправляемой оболочки при нагреве и охлаждении в заневоленном состоянии при различных коэффициентах линейного расширения материала оболочки и материала наружной оправки. Затем собранную таким образом исправляемую оболочку загружают в печь, нагревают до температуры старения и выдерживают в течение определенного времени,П р и м е р 1. Когда первоначальная погибь исправляемой оболочки 1 уменьшается при обжатии в наружной оправке (см, фиг.2),. Первоначальная погибь оболочки составляет Во - В 1 = а). После обжатия в наружной оправке 2 до Вн.о. погибь уменьшается на величину И и составляет Во - В 1== а, Разжатием оболочки до Вв,о. остаточную погибь уменьшаютдо йЪ = ВО - В 1 . При этом зазор между поверхностями наружной оправки и внутренней оправки, примыкающими к исправляемой оболочке, составит и+ йЪ =- 1, где и - толщина полотна исправляемой оболочки. При нагреве наружная оправка и внутренняя оправка увеличивается по линии А-А и В-В соответственно, Поверхность оболочки, плотно примыкающая к поверхности наружной оправки по Вн.о также увеличивает свои размеры по линии А-А, а остаточная погибь радиусом В 1 увеличивает свои размеры по линии В-А 1, после выдержки во времени, т.е, протекания пластического деформирования, сборку охлаждают, при этом наружная поверхность оболочки охлаждается по линии А-В и принимает равный по всей поверхности радиус В 1, а это значит, что погибь полностью исправлена.П р и м е р 2, Когда первоначальная погибь в виде небольшого участка, например от кругового сварного соединения или же диаметральная погибь от кольцевого сварного соединения не уменьшается наружным обжатием, а наоборот имеет тенденцию к увеличению (см, фиг.3),Первоначальная погибь оболочки составляет Во - В 1 =- й), после обжатия в наружной оправке до Вн.о. погибь составит Во - В"= со 1, после чего разжатием оболочки до Вв.о остаточную погибь доводят до иЪ = Во - В 1, при этом зазор между повер 1хностями наружной оправки и внутренней оправки, примыкающими к исправляемой оболочке, составит также 1, Затем процесс протекает так же, как описано выше по фиг.2,Конкретный пример осуществления способа.Предлагаемый способ опробован притермокалибровке оболочек из сплава 1201 сисходным диаметром 600 мм, толщина по 5 лотна й = 4 мм с первоначальной погибью4,8 мм, которая при обжатии в наружнойобойме не уменьшала своих размеров, Термокалибровка проводилась в процессе старения, т.е. при температуре нагрева Т=10 =165 - 175 и выдержкой во времени 20 ч.Первоначально оболочка устанавливалась в наружной оправке, после чего сооснонаружной оправке устанавливалась внутренняя оправка. Затем оболочку обжимали15 и разжатием уменьшали погибь оболочкив, до величины 0воЬО2При значениях коэффициента линейного расширения материала оболочки а = 23,8 х20 х 10 1/град и материала наружной оправки-баоб = 12,0 10 1/град изменение исходно го диаметра (ЬО) оболочки составит:Ь Р = (ао - %6) (Тн - Тисх) О + /1 О,где Тн - температура нагрева 165 - 175 ОС,25 0 - диаметр оболочки 600 мм,3 - коэффициент увеличения размеровоболочки, в процессе старения для термоупрочняемых сплавов, для 1201 Р составляет0,10,12 О ,Тисх. исходная температура 20 С,Ь О = (23,8 - 12,0) 10 (175 - 20) 600++ 0,001 бОО =1,7 мм.Отсюда следует, что первоначальнаяпогибь 4,8 мм была уменьшена до значения м, 0,85 мм при этом зазор междуповерхностями наружной оправки и внутренней оправки, примыкающими к направляемой оболочке, должен составлять 140 и - т 2 + Ьтк.ЬРй=4 мм,Ь О = 1,7 мм, то 14,85 мм, в нашемслучае составил 4,2 мм,После термокалибровки остаточная погибь составила 0,15 мм.Использование предложенного способапозволит повысить качество изделий за счетисправления погиби, превышающей критическое значение деформаций, которые сущест-вующими способами исправить непредставляется возможным,(56) Авторское свидетельство СССРМ 205866, 1965.Авторское свидетельство СССРМ 479809, кл, С 21 0 9/06, 1971,Авторское свидетельство СССРМ 766177, кл, С 21 О 9/06, 1980,Авторское свидетельство СССРМ 432214, кл. С 21 О 9/06, 1970.1779062 Фиг. 1 Формула изобретенияСПОСОБ ТЕРМОКИЛИБРОВКИ ПОЛЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛОЧЕК преимущественно с отклонением контура от 5 цилиндричесмй формы, включающий нагрев с фиксацией по наружному диаметру, выдержку и охлаждение с фиксацией по внутреннему диаметру, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических 10 возможностей способа, предварительно осуществляют холодную деформацию до обеспечения зазора между наружной поверхностью внутренней оправки и внутренней поверхностью наружной оправки впределах ЬОи 1 И+где 1 - зазор между наружной поверхностью внутренней оправки и внутренней поверхностью наружной оправки;и.- толщина исправляемой оболочки, ЬОо - изменение диаметра оболочкитпри ее нагреве в наружной оправке.1779062 Фиг, У оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 РедакторЗаказ 335 Составитель А,ОрешкинаТехред М.Моргентал Корректор Е,Па ираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента , Москва, Ж, Раушская наб 4/5

Смотреть

Заявка

04815754, 17.04.1990

Организация "ГЕРМЕС"

Курчавов С. В, Двуреченский А. Г, Слюсаревский В. В, Левченко Г. С, Шаговой В. И

МПК / Метки

МПК: C21D 9/08

Метки: оболочек, полых, термокалибровки, тонкостенных

Опубликовано: 15.12.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1779062-sposob-termokalibrovki-polykh-tonkostennykh-obolochek.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ термокалибровки полых тонкостенных оболочек</a>

Похожие патенты