RU2360760C1 - Manufacturing method of envelopes by means of rotary extrusion - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: by means of rotary extrusion of rotary blank by rolling rollers there are received maximum possible thickenings or thinning by wall thickness of envelopes. Additionally clearance between rollers and holder-up are corrected for value, specified by presented correlation formula from calculation of permissible errors.

EFFECT: it is improved quality with required by minor diametre thickening.

1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к ротационному выдавливанию.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to rotational extrusion.

Известен способ ротационного выдавливания, включающий деформирование вращающейся заготовки раскатными роликами, установленными с зазором между ними и оправкой в соответствии с законом синуса (М.А.Гредитор «Давильные работы и ротационное выдавливание». М.: Машиностроение, 1971 г., стр.82).A known method of rotational extrusion, including the deformation of a rotating workpiece by rolled rollers installed with a gap between them and the mandrel in accordance with the law of the sine (M.A. Gredor "Pressure work and rotational extrusion". M.: Engineering, 1971, p. 82 )

Недостатком такого способа является отсутствие возможности создания по толщине стенки оболочки разнотолщинности определенной конструкцией детали.The disadvantage of this method is the lack of the possibility of creating thickness thickness of the shell wall of a thickness of a certain design parts.

Технической задачей разработанного способа является обеспечение изготовления цельнотянутых оболочек конической или оживальной формы с отклонениями размера толщины от расчетной (по закону синуса) величины, т.е. с утолщениями или с утонениями.The technical task of the developed method is to ensure the manufacture of seamless shells of a conical or animated shape with deviations of the thickness from the calculated value (according to the sine law), i.e. with thickenings or with thinning.

Данная задача решается с помощью способа ротационного выдавливания оболочек конической или оживальной формы вращающейся заготовки раскатными вращающимися роликами с зазором между ними и оправкой, где для получения максимально возможного утолщения или утонения по толщине стенки оболочки зазор между роликами и оправкой корректируется на величину, определяемую из расчета допустимых погрешностей по следующей зависимости:This problem is solved using the method of rotational extrusion of conical or animated shells of a rotating workpiece by rolled rotating rollers with a gap between them and the mandrel, where to obtain the maximum possible thickening or thinning along the shell wall thickness, the gap between the rollers and the mandrel is adjusted by an amount determined from the calculation of permissible errors according to the following dependence:

S_y=S₀-S₀×(ε±Δε),S _y = S ₀ -S ₀ × (ε ± Δε),

где S₀ - толщина заготовки, в мм;where S ₀ is the thickness of the workpiece, in mm;

S_y - толщина оболочки с утолщением или с утонением, в мм;S _y is the thickness of the shell with a thickening or thinning, in mm;

ε - расчетная степень утонения;ε is the estimated degree of thinning;

Δε - возможное изменение степени утонения, гдеΔε is a possible change in the degree of thinning, where

Δε=Δε_эталон×(σ_{02эталон}/σ₀₂);Δε = Δε _reference × (σ _{02 reference} / σ ₀₂ );

Δε_эталон - изменение степени утонения эталонного металла, определяемое опытным путем;Δε _reference - change in the degree of thinning of the reference metal, determined empirically;

σ_{02эталон} - предел прочности эталонного металла;σ _{02 reference} - ultimate strength of the reference metal;

σ₀₂ - предел прочности металла обрабатываемой оболочки.σ ₀₂ is the tensile strength of the metal of the processed shell.

Изготовление оболочки конической или оживальной формы с утолщениями и утонениями осуществляется следующим образом.The manufacture of a conical or animated shell with thickenings and thinning is as follows.

Создается рабочая программа движения деформирующих роликов, в программу вводится корректировка на изменение зазора между роликами и оправкой, позволяющая регулировать необходимое изменение получаемой толщины стенки. Утолщение или утонение создается на длине, определяемой конструкцией детали. На величину зазора влияют жесткость оборудования и оснастки, отжатие обрабатываемого металла. Предлагаемый способ поясняется чертежом (Фиг.1), на котором изображено изготовление оживальной оболочки 2 с утолщением из заготовки 1 на оправке 3 с зазорами по утолщению Z_y,, без утолщения Z_д, с толщиной по утолщению S_y, без утолщения S_д. Деформирующие ролики 4 устанавливаются на оправку 3 с определенными зазорами Z_y и S_д. Ролики движутся со стороны меньшего диаметра заготовки 1 и одновременно совершая расчетные перемещения, изменяющие зазор Z_y и Z_д относительно поверхности оправки в соответствии с вышеуказанным расчетом.A work program for the movement of the deforming rollers is created, an adjustment is introduced in the program to change the gap between the rollers and the mandrel, which allows you to adjust the necessary change in the resulting wall thickness. Thickening or thinning is created at a length determined by the design of the part. The amount of clearance is affected by the rigidity of the equipment and accessories, the squeezing of the processed metal. The proposed method is illustrated in the drawing (Figure 1), which shows the manufacture of a live shell 2 with a thickening from the workpiece 1 on the mandrel 3 with gaps for thickening Z _y , without thickening Z _d , with a thickness of thickening S _y , without thickening S _d . The deforming rollers 4 are mounted on the mandrel 3 with certain clearances Z _y and S _d . The rollers move from the side of the smaller diameter of the workpiece 1 and at the same time making design movements that change the gap Z _y and Z _d relative to the surface of the mandrel in accordance with the above calculation.

Пример осуществления способа.An example implementation of the method.

Листовую плоскую заготовку из стали Х16Н6 в форме диска диаметром 100 мм, толщиной 2 мм устанавливают на раскатной стан на оправку. Затем деформирующим роликом осуществляют ротационное выдавливание. Необходимо получить конусную деталь с углом наклона сторон 30° с толщиной стенки 1,0 мм с максимально возможным утолщением у малого диаметра по наружной поверхности. Деформирующий инструмент устанавливается с зазором относительно оправки 0,6 мм, скорость перемещения ролика сверху вниз равна 1,5 мм/об.A sheet flat billet of steel X16H6 in the form of a disk with a diameter of 100 mm and a thickness of 2 mm is mounted on a rolling mill on a mandrel. Then, a rotational extrusion is carried out by a deforming roller. It is necessary to obtain a conical part with an angle of inclination of the sides of 30 ° with a wall thickness of 1.0 mm with the maximum possible thickening of a small diameter on the outer surface. The deforming tool is installed with a gap relative to the mandrel of 0.6 mm, the speed of movement of the roller from top to bottom is 1.5 mm / rev.

Величина максимально возможного утолщения равна:The maximum possible thickening is equal to:

S_y=S₀-S₀×(ε±Δε)=2-2×(0,5-0,06)=1,12 мм,S _y = S ₀ -S ₀ × (ε ± Δε) = 2-2 × (0.5-0.06) = 1.12 mm,

где S₀ - толщина заготовки=2 мм;where S ₀ - the thickness of the workpiece = 2 mm;

S_y - толщина оболочки с утолщением;S _y is the thickness of the shell with a thickening;

ε - расчетная степень утонения = 0,5;ε is the estimated degree of thinning = 0.5;

Δε - максимально возможное изменение степени утонения, определяемое из соотношения:Δε is the maximum possible change in the degree of thinning, determined from the relation:

Δε=Δε_эталон×(σ_{02эталон}/σ₀₂)=0,1×(45/75)=0,06, где Δε_эталон=0,1Δε = Δε _reference × (σ _{02 reference} / σ ₀₂ ) = 0.1 × (45/75) = 0.06, where Δε _reference = 0.1

В процессе обработки зазор между деформирующим роликом и оправкой увеличивается до получения по толщине стенки оболочки утолщения 1,12 мм.During processing, the gap between the deformation roller and the mandrel increases until a thickness of 1.12 mm is obtained along the wall thickness of the shell.

Таким образом, в результате указанного способа обработки получают, например, оболочку из стали высокого качества с необходимым по малому диаметру утолщением.Thus, as a result of this processing method, for example, a shell of high-quality steel with a thickening necessary for a small diameter is obtained.

Claims (1)

Способ изготовления оболочек ротационным выдавливанием, включающий деформирование вращающейся заготовки раскатными вращающимися роликами, установленными с зазором между ними и оправкой, отличающийся тем, что получают максимально возможные утолщения или утонения по толщине стенки оболочки, для чего зазор между роликами и оправкой корректируют на величину, определенную из расчета допустимых погрешностей по следующей зависимости:
S_y=S₀-S₀·(ε±Δε),
где S₀ - толщина заготовки, мм;
S_y - толщина оболочки с утолщением или с утонением, мм;
ε - расчетная степень утонения;
Δε - возможное изменение степени утонения,
где Δε=Δε_эталон·(σ_{02эталон}/σ₀₂);
Δε_эталон - изменение степени утонения эталонного металла, определяемое опытным путем;
σ_{02 эталон} - предел прочности эталонного металла;
σ₀₂ - предел прочности металла обрабатываемой оболочки. A method of manufacturing shells by rotational extrusion, including the deformation of a rotating workpiece by rolled rotating rollers installed with a gap between them and the mandrel, characterized in that the maximum possible thickenings or thinning along the shell wall thickness are obtained, for which the gap between the rollers and the mandrel is adjusted by an amount determined from calculation of permissible errors in the following relationship:
S _y = S ₀ -S ₀ · (ε ± Δε),
where S ₀ - the thickness of the workpiece, mm;
S _y - shell thickness with a thickening or thinning, mm;
ε is the estimated degree of thinning;
Δε is a possible change in the degree of thinning,
where Δε = Δε _reference · (σ _{02 reference} / σ ₀₂ );
Δε _reference - change in the degree of thinning of the reference metal, determined empirically;
σ _{02 reference} - ultimate strength of the reference metal;
σ ₀₂ is the tensile strength of the metal of the processed shell.