RU2221664C2 - Method for making cylindrical shells - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely manufacture of thin-wall cylindrical envelopes by means of rotary drawing at necking. SUBSTANCE: method comprises steps of mounting cylindrical blank onto mandrel; fastening blank on its end and subjecting it to rotary drawing with necking; mounting cylindrical blank onto mandrel with guaranteed interference. Method provides enhanced quality of non-rigid cylindrical envelopes with wall thickness less than 0.2 mm. EFFECT: improved quality of cylindrical envelopes.

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением при изготовлении тонкостенных цилиндрических оболочек с толщиной стенки менее 0,2 мм ротационной вытяжкой с утонением. The invention relates to the field of metal forming in the manufacture of thin-walled cylindrical shells with a wall thickness of less than 0.2 mm by a rotary hood with thinning.

Известен способ изготовления цилиндрических оболочек (см. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. - М.: Машиностроение, 1983, с. 117, 127), принятый за прототип. Согласно способу пустотелую трубчатую заготовку с номинальным внутренним диаметром, равным диаметру готовой оболочки, плотно надевают на оправку, номинальный наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру оболочки, закрепляют ее по торцу, после чего производят ротационную вытяжку оболочки с утонением стенки. При этом крутящий момент от шпинделя станка и закрепленной на нем оправки передается ролику через торец оправки и выдавленную тонкую стенку оболочки. A known method for the manufacture of cylindrical shells (see Mogilny NI. Rotational extraction of shell parts on machines. - M .: Mashinostroenie, 1983, p. 117, 127), adopted as a prototype. According to the method, a hollow tubular billet with a nominal inner diameter equal to the diameter of the finished shell is tightly put on the mandrel, the nominal outer diameter of which is equal to the inner diameter of the shell, it is fixed at the end, and then the shell is rotationally drawn with the wall thinning. In this case, the torque from the machine spindle and the mandrel mounted on it is transmitted to the roller through the end of the mandrel and the extruded thin shell wall.

Недостатками прототипа являются:
1. Сложность и порой невозможность качественного изготовления тонкостенных цилиндрических оболочек с толщиной стенки менее 0,2 мм со степенью деформации ≥60%. Ротационная вытяжка со степенью деформации ≥60%, как правило, приводит к потере устойчивости из-за изменения плотной посадки заготовки на оправку на скользящую вследствие роста внутреннего диаметра оболочки в процессе ротационной вытяжки и, как следствие, к образованию гофр на оболочке, местным надрывам или к разрыву оболочки.The disadvantages of the prototype are:
1. The complexity and sometimes impossibility of high-quality manufacturing of thin-walled cylindrical shells with a wall thickness of less than 0.2 mm with a degree of deformation of ≥60%. A rotational hood with a degree of deformation ≥60%, as a rule, leads to a loss of stability due to a change in the tight fit of the workpiece on the mandrel to a sliding one due to an increase in the inner diameter of the shell during the rotational hood and, as a result, to the formation of corrugations on the shell, local tears or to rupture of the shell.

2. Уменьшение степени деформации до величины, позволяющей проводить процесс ротационной вытяжки, нежелательно, т.к. приводит к необходимости дополнительной операции ротационной вытяжки с сопутствующей ей термообработкой. 2. Reducing the degree of deformation to a value that allows the rotational drawing process to be carried out is undesirable, because leads to the need for an additional operation of the rotational hood with the accompanying heat treatment.

3. Сложность получения оболочек с высокими требованиями к шероховатости внутренней и наружной поверхности, т.к. достижение высокой чистоты поверхностей обеспечивается малыми подачами ролика, наличием площадки на ролике, которые приводят к росту внутреннего диаметра оболочки, отрыву от оправки и потере устойчивости оболочки со всеми негативными последствиями (см. п.1). 3. The difficulty of obtaining shells with high requirements for roughness of the inner and outer surfaces, because the achievement of high surface cleanliness is ensured by small feeds of the roller, the presence of a pad on the roller, which lead to an increase in the inner diameter of the shell, separation from the mandrel and loss of stability of the shell with all negative consequences (see paragraph 1).

4. Плотная установка заготовки на оправку в ~99% случаях осуществляется с зазором, в пределах которого заготовка подвижна относительно оправки в радиальном направлении, что влияет как на качество обработанной поверхности, так и на точность диаметра. 4. Dense installation of the workpiece on the mandrel in ~ 99% of cases is carried out with a gap within which the workpiece is movable relative to the mandrel in the radial direction, which affects both the quality of the machined surface and the accuracy of the diameter.

Изобретением решается задача снижения трудоемкости, повышения качества при изготовлении нежестких оболочек с толщиной стенки менее 0,2 мм. The invention solves the problem of reducing the complexity, improving quality in the manufacture of non-rigid shells with a wall thickness of less than 0.2 mm

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в том, что способ позволяет получать качественные цилиндрические оболочки с толщиной стенки менее 0,2 мм при минимальной разностенности и с шероховатостью внутренней и наружной поверхностей не грубее Ra 1,25. The technical result obtained by the implementation of the invention is that the method allows to obtain high-quality cylindrical shells with a wall thickness of less than 0.2 mm with a minimum difference and with a roughness of the inner and outer surfaces no coarser than Ra 1.25.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления цилиндрических оболочек, включающем установку цилиндрической заготовки на оправку, ее закрепление по торцу и ротационную вытяжку с утонением, установку цилиндрической заготовки на оправку производят с гарантированным натягом. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing cylindrical shells, including the installation of a cylindrical workpiece on a mandrel, its fastening at the end and a rotational hood with thinning, the installation of a cylindrical workpiece on a mandrel is made with a guaranteed tightness.

Введение в способ установки цилиндрической заготовки на оправку с гарантированным натягом позволяет производить ротационную вытяжку оболочек со степенью деформации ≥60% инструментом с большими радиусами закругления или площадками и на малых подачах ролика для обеспечения высокой чистоты поверхности и, как следствие, с малыми разностенностями без потери устойчивости оболочек, т.к. обычного отрыва оболочки от оправки вследствие увеличения диаметра оболочки в процессе ротационной вытяжки, как правило, не происходит, а происходит ослабление первоначального натяга. Introduction to the method of installing a cylindrical workpiece on a mandrel with a guaranteed interference fit allows for the rotational drawing of shells with a degree of deformation of ≥60% with a tool with large radiuses of curvature or platforms and at small feeds of the roller to ensure high surface cleanliness and, as a result, with small differences without loss of stability shells, as As a rule, the usual separation of the shell from the mandrel due to an increase in the diameter of the shell during rotational drawing does not occur, but the initial preload is weakened.

Таким образом, сравнение заявленного изобретения с прототипом позволило установить его соответствие критерию "новизна". Thus, a comparison of the claimed invention with the prototype made it possible to establish its compliance with the criterion of "novelty."

При анализе уровня техники в данной области было выявлено, что заявляемая совокупность существенных признаков обеспечивает данному изобретению соответствие критерию "изобретательский уровень". When analyzing the prior art in this field, it was revealed that the claimed combination of essential features ensures the invention meets the criterion of "inventive step".

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

Цилиндрическая заготовка с внутренним диаметром, меньшим чем наружный диаметр оправки для ротационной вытяжки, надевается с усилием (с натягом) на оправку и закрепляется по торцу. Для обеспечения малой шероховатости внутренней и наружной поверхностей оболочки ротационную вытяжку производят роликами с площадками или большими радиусами с малой подачей. A cylindrical workpiece with an inner diameter smaller than the outer diameter of the mandrel for rotary drawing is put on with a force (with an interference fit) on the mandrel and fixed at the end. To ensure small roughness of the inner and outer surfaces of the shell, a rotational hood is produced by rollers with platforms or large radii with a small feed.

Claims (1)

Способ изготовления цилиндрических оболочек, включающий установку цилиндрической заготовки на оправку, ее закрепление по торцу и ротационную вытяжку с утонением, отличающийся тем, что установку цилиндрической заготовки на оправку осуществляют с гарантированным натягом.A method of manufacturing a cylindrical shells, including the installation of a cylindrical workpiece on the mandrel, its fastening at the end and a rotational hood with thinning, characterized in that the installation of a cylindrical workpiece on the mandrel is carried out with a guaranteed tightness.