RU2710311C1 - Method of making thin-wall shells from alloyed steels - Google Patents
Method of making thin-wall shells from alloyed steels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710311C1 RU2710311C1 RU2019128455A RU2019128455A RU2710311C1 RU 2710311 C1 RU2710311 C1 RU 2710311C1 RU 2019128455 A RU2019128455 A RU 2019128455A RU 2019128455 A RU2019128455 A RU 2019128455A RU 2710311 C1 RU2710311 C1 RU 2710311C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working surfaces
- deforming tool
- annealing
- wear
- rollers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
- B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способам изготовления сосудов высокого давления, и может быть использовано при изготовлении сосудов из легированных сталей, работающих под давлением, используемых в различных хозяйственных областях при изготовлении огнетушителей, кислородных и других газовых баллонов.The invention relates to the field of metal forming, and in particular to methods of manufacturing pressure vessels, and can be used in the manufacture of vessels of alloy steels working under pressure, used in various economic fields for the manufacture of fire extinguishers, oxygen and other gas cylinders.
К сосудам предъявляются высокие требования по геометрической точности, качеству обработанной поверхности, герметичности и прочности.High demands are placed on the vessels in terms of geometric accuracy, quality of the treated surface, tightness and strength.
Важнейшей задачей при изготовлении оболочек, являющихся основной корпусной деталью сосудов высокого давления, является обеспечение высокой точности геометрических размеров, высокого качества обработанной поверхности, зависящих от стойкости деформирующего инструмента, а также высокая конструктивная и циклическая прочность при высокой производительности и низкой себестоимости.The most important task in the manufacture of shells, which are the main body part of high-pressure vessels, is to ensure high accuracy of geometric dimensions, high quality of the processed surface, depending on the resistance of the deforming tool, as well as high structural and cyclic strength at high productivity and low cost.
Известен способ изготовления осесимметричных корпусов, работающих под давлением патент РФ №2295416, кл. МПК В21Д 51/24, опубл. 20.03.2007, БИ №8.A known method of manufacturing axisymmetric housings operating under pressure is RF patent No. 2295416, class. IPC V21D 51/24, publ. 03/20/2007, BI No. 8.
Способ включает закалку, отпуск, холодную пластическую деформацию методом ротационной вытяжки в два прохода, низкотемпературный отжиг.The method includes hardening, tempering, cold plastic deformation by rotational drawing in two passes, low-temperature annealing.
Используют легированную сталь, осуществляют закалку и отпуск, ротационную вытяжку осуществляют без промежуточного отжига.Alloy steel is used, hardening and tempering are carried out, rotational drawing is carried out without intermediate annealing.
Известен также способ изготовления баллонов из конструкционных малоуглеродистых сталей для сжиженного газа, описанный в патенте РФ №1798589, кл. МПК Р17С 1/00, опубл. 28.02.1993.There is also a method of manufacturing cylinders of structural low-carbon steels for liquefied gas, described in the patent of the Russian Federation No. 1798589, class. IPC
Баллон изготавливают из сваренных встык тонкостенных оболочек, получаемых ротационной вытяжкой.The cylinder is made of butt-welded thin-walled shells obtained by a rotational hood.
Недостатками данных способов является низкое качество обработанной поверхности из-за низкой стойкости деформирующего инструмента.The disadvantages of these methods is the low quality of the processed surface due to the low resistance of the deforming tool.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является способ изготовления стальных тонкостенных цилиндрических деталей методом ротационной вытяжки, описанный в книге (М.А. Гредитора «Давильные работы и ротационное выдавливание», изд. Машиностроение, г. Москва, 1971 г., стр. 111, рис. 66, 67).The closest in technical essence and the achieved technical result is a method of manufacturing steel thin-walled cylindrical parts by the method of rotational drawing, described in the book (by M. A. Gredor "Pressure work and rotational extrusion", published by Engineering, Moscow, 1971, pp. . 111, Fig. 66, 67).
На трехроликовых давильно-раскатных станках выполняют ротационную вытяжку тонкостенных цилиндрических деталей из стальных заготовок, получаемых вытяжкой из кружка на прессовом оборудовании. Заготовка устанавливается и закрепляется на оправке ((поз. 1) рис. 66). Затем давильные ролики вдавливаются в заготовку (поз. II и III), обеспечивая утонение заготовки до заданной толщины за несколько переходов с промежуточным отжигом и травлением окисной пленки.Three-roller pressing and rolling machines perform rotational extraction of thin-walled cylindrical parts from steel billets, obtained by extracting from a mug on pressing equipment. The workpiece is installed and secured to the mandrel ((pos. 1) Fig. 66). Then the pressure rollers are pressed into the billet (poses II and III), providing thinning of the billet to a predetermined thickness in several transitions with intermediate annealing and etching of the oxide film.
При ротационной вытяжке заготовок из никелевых сталей используют смазочно-охлаждающую жидкость в виде одной части масла с двадцатью частями воды. Поверхность оправки и внутренняя поверхность обработанной заготовки покрывают слоем смазки на основе лития или коллоидального цинка (стр. 115).When rotating the blanks from nickel steels, a cutting fluid is used in the form of one part of oil with twenty parts of water. The surface of the mandrel and the inner surface of the processed workpiece are coated with a lithium or colloidal zinc-based lubricant (p. 115).
К недостаткам данного способа относится низкая точность и качество обработанной поверхности деталей из-за низкой стойкости деформирующего инструмента - роликов и оправки, а также низкий коэффициент использования металла, обусловленный использованием кружка при изготовлении заготовки под ротационную вытяжку на прессовом оборудовании.The disadvantages of this method include the low accuracy and quality of the machined surface of the parts due to the low resistance of the deforming tool — the rollers and the mandrel, as well as the low metal utilization rate due to the use of the mug in the manufacture of blanks for rotary hoods using press equipment.
Кроме того, применение смазочно-охлаждающей жидкости в виде смеси масла с водой неэффективно из-за малого количества смазывающего вещества этой смеси, а смазка на основе лития или коллоидного цинка не универсальна и малоэффективна при обработке заготовок из легированных сталей с другим химическим составом.In addition, the use of a cutting fluid in the form of an oil-water mixture is inefficient due to the small amount of the lubricant of this mixture, and lithium or colloidal zinc-based lubricants are not universal and ineffective when processing alloy steel billets with a different chemical composition.
Недостатком способа, принятого за прототип, является также нанесение смазки только на внутреннюю поверхность деталей и на наружную поверхность оправки, а наружная поверхность заготовки и деформирующих роликов оставляют без смазки.The disadvantage of the method adopted for the prototype is the application of lubricant only on the inner surface of the parts and on the outer surface of the mandrel, and the outer surface of the workpiece and the deforming rollers are left without lubrication.
Задачей технического решения, принятого заявителем за прототип, является получение тонкостенных цилиндрических деталей методом ротационной вытяжки на трехроликовых давильно-раскатных станках из заготовок, получаемых вытяжкой из кружка на прессовом оборудовании.The objective of the technical solution adopted by the applicant for the prototype is to obtain thin-walled cylindrical parts by rotational drawing on three-roller press-rolling machines from workpieces obtained by extracting from a mug on press equipment.
Общими признаками с предлагаемым заявителями способом является наличие заготовительной, прессовой, термической обработки и ротационной вытяжки за несколько переходов с использованием смазочно-охлаждающей жидкости и смазки.Common features with the method proposed by the applicants is the availability of harvesting, pressing, heat treatment and rotary hoods for several transitions using cutting fluid and lubricant.
В отличие от прототипа, предлагаемый заявителями способ изготовления тонкостенных оболочек из легированных сталей основан на том, что выполняют резку труб на мерные заготовки, калибровку, термическую, механическую обработку, ротационную вытяжку за один или несколько переходов с промежуточным отжигом, уменьшающим напряжения и, или рекристаллизационным смягчающим отжигом, при этом используют деформирующий инструмент в виде роликов и оправки из легированных сталей типа Х12МФ и 9ХС с твердостью рабочих поверхностей HRC 58÷65, на которые нанесено износостойкое фторсодержащее покрытие, кроме того в качестве смазочной композиции при обработке рабочей поверхности деформирующего инструмента и наружной поверхности заготовок используют эмульсию перфторполиэфиркислоты в индустриальном масле, затем выполняют отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную механическую обработку.In contrast to the prototype, the method proposed by the applicants for the manufacture of thin-walled shells of alloy steels is based on the fact that they perform pipe cutting into measured billets, calibration, heat treatment, mechanical processing, rotational drawing in one or several transitions with intermediate annealing, which reduces stress and, or recrystallization softening annealing, using a deforming tool in the form of rollers and mandrels of alloy steels of the type X12MF and 9XC with a hardness of the working surfaces HRC 58 ÷ 65, on which but wear-resistant fluorine-containing coating, in addition to a lubricating composition at a working surface of the processing tool and deforming the outer surface of the preforms used in the industrial emulsion perftorpoliefirkisloty oil, then performing annealing, reducing stress and final machining.
В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения изобретение характеризуется следующими признаками:In special cases, that is, in specific forms of execution, the invention is characterized by the following features:
- на рабочие поверхности деформирующего инструмента наносят антифрикционное фторсодержащее покрытие в виде (0,5÷5)% раствора перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 в хладоне 113;- an antifriction fluorine-containing coating is applied to the working surfaces of the deforming tool in the form of a (0.5 ÷ 5)% solution of perfluoropolyether acid 6MFK-180 in freon 113;
- на рабочие поверхности деформирующего инструмента наносят антифрикционное фторсодержащее покрытие Эфрен-К;- an antifriction fluorine-containing coating Efren-K is applied to the working surfaces of the deforming tool;
- в качестве смазочной композиции используют эмульсию перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 в индустриальном масле при соотношении компонентов, масс %: (0,2÷10) и (99,8÷90), соответственно.- as a lubricating composition using an emulsion of perfluoropolyether acid 6MFK-180 in industrial oil with a ratio of components, mass%: (0.2 ÷ 10) and (99.8 ÷ 90), respectively.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявленного технического решения и достигаемым техническим результатом.This is what allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.These signs, distinctive from the prototype and to which the requested amount of legal protection applies, are sufficient in all cases.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности изготовления тонкостенных оболочек из легированных сталей с высокой точностью геометрических размеров и качеством обработанной поверхности, конструктивной и циклической прочностью, высокой стойкостью деформирующего инструмента, высоким коэффициентом использования металла, низкой трудоемкостью и себестоимостью изготовления.The objective of the invention is the provision of the possibility of manufacturing thin-walled shells of alloy steels with high accuracy of geometric dimensions and the quality of the processed surface, structural and cyclic strength, high resistance to the deforming tool, high metal utilization, low labor and manufacturing costs.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что при известном способе, включающем заготовительную, прессовую, термическую обработку и ротационную вытяжку с использованием смазочно-охлаждающей жидкости и смазки, особенность заключается в том, что выполняют резку труб на мерные заготовки, калибровку, термическую, механическую обработку, ротационную вытяжку за один или несколько переходов с промежуточным отжигом, уменьшающим напряжения и, или рекристаллизационным смягчающим отжигом, при этом используют деформирующий инструмент в виде роликов и оправки из легированных сталей типа Х12МФ и 9ХС с твердостью рабочих поверхностей HRC 58÷65, на которые нанесено износостойкое фторсодержащее покрытие, кроме того в качестве смазочной композиции при обработке рабочей поверхности деформирующего инструмента и наружной поверхности заготовок используют эмульсию перфторполиэфиркислоты в индустриальном масле, затем выполняют отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную механическую обработку.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that with the known method, including harvesting, pressing, heat treatment and rotary drawing using cutting fluid and lubricant, the feature is that the pipes are cut into dimensional blanks, calibrated, thermal, machining, rotational drawing in one or several transitions with intermediate annealing, which reduces stress and, or recrystallization softening annealing, using They use a deforming tool in the form of rollers and mandrels made of alloy steels of the type X12MF and 9XC with a hardness of working surfaces HRC 58 ÷ 65, on which a wear-resistant fluorine-containing coating is applied, in addition, an emulsion of perfluoropolyether acid is used as a lubricant composition for treating the working surface of the deforming tool and the outer surface of the workpieces in industrial oil, then annealing is performed to reduce stress and final machining.
Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:A new set of operations, as well as the presence of relations between them, allows, in particular, due to:
- резки труб на мерные заготовки повысить коэффициент использования металла;- cutting pipes into measured billets to increase the utilization of metal;
- калибровки заготовок обеспечить необходимые диаметральные размеры заготовок под последующую обработку;- calibration of the workpieces to provide the necessary diametrical dimensions of the workpieces for subsequent processing;
- термической обработки изменить механические свойства материала заготовки;- heat treatment to change the mechanical properties of the workpiece material;
- предварительной механической обработки обеспечить необходимые размеры заготовок под ротационную вытяжку;- preliminary machining to ensure the necessary dimensions of the workpieces for a rotational hood;
- ротационной вытяжки заготовок за один или несколько переходов получить тонкостенную оболочку с высокой точностью геометрических размеров и качеством обработанной поверхности;- rotational drawing of blanks in one or several transitions to obtain a thin-walled shell with high accuracy of geometric dimensions and the quality of the processed surface;
- выполнения промежуточного отжига, уменьшающего напряжения снизить уровень внутренних остаточных напряжений без уменьшения предела прочности металла заготовки;- performing intermediate annealing that reduces stresses, reduce the level of internal residual stresses without decreasing the tensile strength of the workpiece metal;
- выполнения рекристаллизационного промежуточного смягчающего отжига снять наклеп металла, повысить пластичность и снизить твердость металла заготовки;- perform recrystallization intermediate softening annealing to remove metal hardening, increase ductility and reduce the hardness of the workpiece metal;
- использования деформирующего инструмента в виде роликов и оправки из легированных сталей типа Х12МФ и 9ХС с твердостью рабочих поверхностей HRC 58÷65 повысить его износостойкость, так как при твердости менее 58 HRC происходит смятие профиля рабочей поверхности, а при более 65 HRC - выкрашивание;- the use of a deforming tool in the form of rollers and mandrels made of alloy steels such as X12MF and 9XC with a hardness of working surfaces of HRC 58 ÷ 65 to increase its wear resistance, since at a hardness of less than 58 HRC, the profile of the working surface is crushed, and with more than 65 HRC - chipping;
- нанесения износостойкого фторсодержащего покрытия на рабочие поверхности деформирующего инструмента снизить силу трения в очагах деформации и повысить стойкость деформирующего инструмента к абразивному износу;- applying a wear-resistant fluorine-containing coating on the working surfaces of the deforming tool to reduce the friction force in the deformation zones and increase the resistance of the deforming tool to abrasive wear;
- использования в качестве смазочной композиции при обработке рабочих поверхностей деформирующего инструмента и наружной поверхности заготовок эмульсии перфторполиэфиркислоты в индустриальном масле снизить силу трения и повысить срок службы деформирующего инструмента;- use as a lubricant composition in the processing of the working surfaces of the deforming tool and the outer surface of the workpieces of the emulsion of perfluoropolyether acids in industrial oil to reduce the friction force and increase the service life of the deforming tool;
- выполнения отжига, уменьшающего напряжения снизить уровень внутренних остаточных напряжений;- performing annealing, reducing the voltage to reduce the level of internal residual stresses;
- выполнения окончательной механической обработки подготовить заготовки оболочек для соединения с комплектующими деталями.- perform the final machining to prepare blanks of shells for connection with components.
Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:A new set of operations, as well as the presence of relations between them, allows, in particular, due to:
- нанесения на рабочие поверхности деформирующего инструмента износостойкого фторсодержащего покрытия в виде (0,5÷5) % раствора перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 в хладоне 113 обеспечить оптимальное соотношение компонентов раствора, так как при содержании менее 0,5% перфторполиэфиркислоты в растворе снижается износостойкость инструмента, а при содержании более 5% увеличивается расход перфторполиэфиркислоты и возрастает стоимость раствора;- applying to the working surfaces of the deforming tool a wear-resistant fluorine-containing coating in the form of a (0.5 ÷ 5)% solution of perfluoropolyether acid 6MFK-180 in Freon 113 to ensure the optimal ratio of the components of the solution, since when the content of less than 0.5% perfluoropolyether acid in the solution decreases the tool wear resistance, and with a content of more than 5%, the consumption of perfluoropolyether acid increases and the cost of the solution increases;
- нанесения на рабочие поверхности деформирующего инструмента износостойкого фторсодержащего покрытия Эфрен-К повысить антикоррозионные свойства покрытия;- applying to the working surfaces of the deforming tool wear-resistant fluorine-containing coatings Efren-K to increase the anticorrosion properties of the coating;
- использования в качестве смазочной композиции эмульсии перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 в индустриальном масле при соотношении компонентов, масс %: (0,2÷10) и (99,8÷90), соответственно, обеспечить оптимальное соотношение компонентов, при содержании перфторполиэфиркислоты менее 0,2% возрастает сила трения, при содержании более 10% увеличивается расход перфторполиэфиркислоты и возрастает стоимость эмульсии.- use, as a lubricant composition, an emulsion of perfluoropolyether acid 6MFK-180 in industrial oil with a ratio of components, mass%: (0.2 ÷ 10) and (99.8 ÷ 90), respectively, to ensure the optimal ratio of components, when the content of perfluoropolyether acid is less than 0, 2% increases the friction force, with a content of more than 10%, the consumption of perfluoropolyether acids increases and the cost of the emulsion increases.
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение, от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».The features that distinguish the proposed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and are not known from the prior art in the process of conducting patent research, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательный уровень».Examining the prior art during a patent search on all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, it was found that the proposed technical solution does not explicitly follow from the prior art, therefore we can conclude that the criterion of "inventive step" .
Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления тонкостенных оболочек из легированных сталей, выполняют резку труб на мерные заготовки, калибровку, термическую, механическую обработку, ротационную вытяжку за один или несколько переходов с промежуточным отжигом, уменьшающим напряжения и, или рекристаллизационным смягчающим отжигом, при этом используют деформирующий инструмент в виде роликов и оправки из легированных сталей типа Х12МФ и 9ХС с твердостью рабочих поверхностей HRC 58÷65, на которые нанесено износостойкое фторсодержащее покрытие, кроме того в качестве смазочной композиции при обработке рабочей поверхности деформирующего инструмента и наружной поверхности заготовок используют эмульсию перфторполиэфиркислоты в индустриальном масле, затем выполняют отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную механическую обработку.The essence of the invention lies in the fact that in the method of manufacturing thin-walled shells of alloy steels, pipe cutting is carried out on measuring billets, calibration, heat treatment, mechanical processing, rotational drawing in one or more transitions with intermediate annealing, reducing stress and, or recrystallization softening annealing, they use a deforming tool in the form of rollers and mandrels of alloy steels of the type X12MF and 9XC with a hardness of the working surfaces HRC 58 ÷ 65, on which wear-resistant fluorine is applied containing coating, in addition, as a lubricant composition when processing the working surface of the deforming tool and the outer surface of the workpieces, an emulsion of perfluoropolyether acid in industrial oil is used, then annealing is performed to reduce stress and final machining.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1, 2, 3 изображен процесс ротационной вытяжки тонкостенной оболочки из легированных сталей.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1, 2, 3 depict the process of rotational drawing of a thin-walled shell of alloy steels.
На фиг. 1 - процесс ротационной вытяжки заготовки 1 на оправке 2 деформирующими роликами 3 с прижимом 4 за три перехода, где:In FIG. 1 - the process of rotational drawing of the
t0 (мм) - толщина стенки исходной заготовки;t 0 (mm) - wall thickness of the original billet;
t1 (мм) - толщина стенки заготовки после первого перехода;t 1 (mm) is the wall thickness of the workpiece after the first transition;
t2 (мм) - толщина стенки заготовки после второго перехода;t 2 (mm) is the wall thickness of the workpiece after the second transition;
t3 (мм) - толщина стенки заготовки после третьего перехода;t 3 (mm) is the wall thickness of the workpiece after the third transition;
F (мм/мин) - осевая подача деформирующих роликов;F (mm / min) - axial feed of deforming rollers;
n (мин-1) - скорость вращения.n (min -1 ) is the rotation speed.
На фиг. 2 - процесс ротационной вытяжки заготовки 1 на оправке 2 деформирующими роликами 3 с прижимом 4 за 2 перехода, где:In FIG. 2 - the process of rotational drawing of the
t0 (мм) - толщина стенки исходной заготовки;t 0 (mm) - wall thickness of the original billet;
t1 (мм) - толщина стенки заготовки после первого перехода;t 1 (mm) is the wall thickness of the workpiece after the first transition;
t2 (мм) - толщина стенки заготовки после второго перехода;t 2 (mm) is the wall thickness of the workpiece after the second transition;
На фиг. 3 - процесс ротационной вытяжки заготовки 1 на оправке 2 деформирующими роликами 3 с прижимом 4 за 1 переход, где:In FIG. 3 - the process of rotational drawing of the
t0 (мм) - толщина стенки исходной заготовки;t 0 (mm) - wall thickness of the original billet;
t1 (мм) - толщина стенки заготовки после первого перехода;t 1 (mm) is the wall thickness of the workpiece after the first transition;
Предлагаемый способ изготовления тонкостенных оболочек осуществляется следующим образом.The proposed method of manufacturing thin-walled shells is as follows.
Вначале выполняют резку труб из легированных сталей на мерные заготовки на трубоотрезных станках.First, they perform pipe cutting from alloy steels to measured billets on pipe-cutting machines.
Затем калибруют заготовки на гидравлических прессах. Выполняют термическую обработку в виде рекристаллизационного смягчающего отжига, или термоупрочнению закалкой и отпуском в зависимости от марки легированной стали.Then calibrate the workpiece in hydraulic presses. Heat treatment is performed in the form of recrystallization softening annealing, or heat hardening by quenching and tempering, depending on the grade of alloy steel.
После этого выполняют предварительную механическую обработку на токарных станках по наружной, внутренней и торцевым поверхностям с получением необходимых размеров для последующей ротационной вытяжки. Получают заготовку 1 (фиг. 1) под дальнейшую обработку.After this, preliminary machining is performed on lathes on the outer, inner and end surfaces to obtain the necessary dimensions for the subsequent rotational drawing. Get the workpiece 1 (Fig. 1) for further processing.
Ротационную вытяжку выполняют на давильно-раскатных станках за три перехода (фиг. 1) деформирующими роликами 3 на оправке 2, с прижимом 4.A rotary hood is performed on the press-rolling machines for three transitions (Fig. 1) by deforming
Заготовку 1 с толщиной стенки t0 (мм) устанавливают на оправку 2 и фиксируют на ней прижимом 4.The
Ротационную вытяжку выполняют с отжигом, уменьшающим внутренние напряжения после первого перехода, с рекристаллизационным смягчающим отжигом после второго перехода и отжигом, уменьшающим напряжения после третьего перехода.Rotational drawing is performed with annealing, which reduces internal stresses after the first transition, with recrystallization softening annealing after the second transition, and annealing, which reduces stresses after the third transition.
На первом переходе получают заготовку с толщиной t1 (мм), на втором переходе с толщиной t2 (мм), на третьем переходе с толщиной t3 (мм).At the first transition, a billet with a thickness of t 1 (mm) is obtained, at the second transition with a thickness of t 2 (mm), at the third transition with a thickness of t 3 (mm).
При ротационной вытяжке за два перехода (фиг. 2) между переходами выполняют отжиг, уменьшающий напряжения. После второго перехода выполняют отжиг, уменьшающий напряжения.When the rotational hood for two transitions (Fig. 2) between the transitions perform annealing, which reduces stress. After the second transition, annealing is performed to reduce stresses.
После первого и второго перехода получают заготовки с толщиной t1 (мм) и t2 (мм), соответственно.After the first and second transition, billets with a thickness of t 1 (mm) and t 2 (mm), respectively, are obtained.
При ротационной вытяжке за один переход (фиг. 3) выполняют окончательный отжиг, уменьшающий напряжения. Получают заготовку толщиной t1 (мм).When the rotation hood for one transition (Fig. 3) perform the final annealing, which reduces stress. Get the workpiece with a thickness of t 1 (mm).
На рабочие поверхности роликов 3 и оправки 2 нанесено антифрикционное фторсодержащее покрытие.On the working surfaces of the
В процессе ротационной вытяжки в качестве смазочной композиции при обработке рабочих поверхностей роликов 3 и оправки 2 и заготовок по наружной поверхности используют эмульсию перфторполиэфиркислоты в индустриальном масле.In the process of rotary drawing, as an lubricating composition in the treatment of the working surfaces of the
Выполняют окончательную токарную обработку.Perform final turning.
Пример 1.Example 1
Горячедеформированные трубы из легированной стали СП28 (28Х3СНМВФА) режут на мерные заготовки на трубоотрезных станках.Hot-deformed pipes made of alloy steel SP28 (28H3SNMVFA) are cut into measuring billets on pipe-cutting machines.
Получают трубные заготовки размером 425×20 мм и длиной 500 мм.Get tube blanks measuring 425 × 20 mm and a length of 500 mm.
Затем трубные заготовки калибруют по наружному диаметру и выполняют рекристаллизационный смягчающий отжиг.Then the tube blanks are calibrated to the outside diameter and recrystallization softening annealing is performed.
После калибровки получают заготовку оболочек размером 415×20 мм.After calibration, a shell blank of 415 × 20 mm is obtained.
Затем выполняют предварительную токарную обработку на токарных станках с получением заготовки с размером 412×12 (мм) (фиг. 1).Then carry out preliminary turning on lathes to obtain a workpiece with a size of 412 × 12 (mm) (Fig. 1).
Выполняют ротационную вытяжку заготовки (фиг. 1) за три перехода на давильно-раскатных станках.Rotational extraction of the workpiece (Fig. 1) is carried out for three transitions on press-rolling machines.
После первого перехода получают заготовку с толщиной стенки t1=8 (мм), после второго перехода - заготовку с толщиной стенки t2=5 (мм), после третьего перехода заготовку с толщиной стенки t3=2,5 (мм).After the first transition, a blank with a wall thickness of t 1 = 8 (mm) is obtained, after the second transition, a blank with a wall thickness of t 2 = 5 (mm), after the third transition, a blank with a wall thickness of t 3 = 2.5 (mm).
После первого перехода выполняют отжиг, уменьшающий внутренние напряжения.After the first transition, annealing is performed to reduce internal stresses.
После второго перехода выполняют рекристаллизационный смягчающий отжиг.After the second transition, recrystallization softening annealing is performed.
Перед ротационной вытяжкой на рабочие поверхности деформирующего инструмента - роликов 3 и оправки 2, выполненных из стали Х12МФ, 9ХС с твердостью 58÷65 HRC рабочей поверхности, наносят износостойкое фторсодержащее покрытие в виде (0,5÷5)% раствора перфторполиэфиркислоты 6МФК-180 в хладоне 113 с длительным сроком действия, многократно повышающим срок службы роликов и оправки.Before the rotational hood, on the working surfaces of the deforming tool -
Как вариант, на рабочие поверхности роликов 3 и оправки 2 наносят износостойкое фторсодержащее покрытие Эфрен-К, с длительным сроком действия, многократно превышающее срок службы роликов и оправки и обладающее антикоррозионными свойствами.Alternatively, a wear-resistant fluorine-containing coating Efren-K is applied to the working surfaces of the
Перед каждым переходом ротационной вытяжки на рабочие поверхности роликов 3 и оправки 2, а также на наружные поверхности заготовок наносят смазочную композицию в виде эмульсии перфторполиэфиркислоты в индустриальном масле, при соотношении компонентов, масс %: (0,2÷10) и (99,8÷90), соответственно.Before each transition of the rotation hood to the working surfaces of the
В процессе ротационной вытяжки на каждом переходе на рабочие поверхности роликов, оправки и наружные поверхности заготовок подается смазочно-охлаждающая жидкость в виде индустриального масла.In the process of rotational drawing at each transition, cutting lubricants in the form of industrial oil are supplied to the working surfaces of the rollers, mandrels and the outer surfaces of the workpieces.
Затем выполняют отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную токарную обработку.Then perform annealing, which reduces stress and final turning.
Пример 2.Example 2
Горячедеформированные трубы из легированной стали 12Х3ГНМФБА режут на мерные заготовки, выполняют калибровку, термическую обработку в виде закалки и отпуска, токарную обработку с получением заготовки 1 (фиг. 2) с размером 412×8 мм.Hot-deformed 12Kh3GNMFBA alloy steel pipes are cut into measured billets, calibrated, heat treated in the form of quenching and tempering, turning to produce billet 1 (Fig. 2) with a size of 412 × 8 mm.
Выполняют ротационную вытяжку заготовки 1 (фиг. 2) за два перехода на давильно-раскатных станках.Perform a rotational hood billet 1 (Fig. 2) for two transitions on the press-rolling machines.
После первого перехода получают заготовку с толщиной t1=4 мм и выполняют отжиг, уменьшающий напряжения.After the first transition, a preform is obtained with a thickness of t 1 = 4 mm and annealing is performed to reduce stresses.
После второго перехода получают заготовку с толщиной t2=2,5 мм.After the second transition, a preform is obtained with a thickness of t 2 = 2.5 mm.
Перед ротационной вытяжкой на рабочие поверхности роликов 3 и оправки 2, выполненных из стали Х12МФ, 9ХС с твердостью 58÷65 HRC рабочей поверхности, наносят износостойкое фторсодержащее покрытие (см. пример 1) и, как вариант, наносят износостойкое фторсодержащее покрытие Эфрен-К (см. пример 1).Before the rotary hood, on the working surfaces of the
Перед каждым переходом ротационной вытяжки на рабочие поверхности роликов 3 и оправки 2, а также на наружные поверхности заготовок наносят смазочную композицию (см. пример 1).Before each transition of the rotary hood, a lubricant composition is applied to the working surfaces of the
В процессе ротационной вытяжки на рабочие поверхности роликов, оправки и наружные поверхности заготовок подается смазочно-охлаждающая жидкость (см. пример 1).In the process of rotary drawing, cutting fluid is supplied to the working surfaces of the rollers, mandrels and the outer surfaces of the workpieces (see example 1).
Выполняют отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную токарную обработку.Annealing is performed to reduce stresses and final turning.
Пример 3.Example 3
Горячедеформированные трубы из легированной стали 12Х3ГНМФБА режут на мерные заготовки, выполняют калибровку, термическую обработку (см. пример 2), токарную обработку с получением заготовки 1 (фиг. 3) с размером 410×7 мм.Hot-deformed 12Kh3GNMFBA alloy steel pipes are cut into measured billets, calibrated, heat treated (see Example 2), turned to produce billet 1 (Fig. 3) with a size of 410 × 7 mm.
Выполняют ротационную вытяжку (фиг. 3) за один переход с получением заготовки оболочек с толщиной t1=3±0,5 (мм).Perform a rotational hood (Fig. 3) in one transition to obtain a blank of shells with a thickness of t 1 = 3 ± 0.5 (mm).
Перед ротационной вытяжкой на рабочие поверхности роликов 3 и оправки 2, выполненных из стали X12МФ, 9ХС с твердостью рабочей поверхности 58÷65 HRC, наносят износостойкое фторсодержащее покрытие (см. примеры 1 и 2) и, как вариант, наносят износостойкое фторсодержащее покрытие Эфрен-К (см. примеры 1 и 2).Before the rotary hood, on the working surfaces of the
Перед каждой ротационной вытяжкой на рабочие поверхности роликов 3 и оправки 2, а также на наружные поверхности заготовок наносят смазочную композицию (см. примеры 1 и 2).Before each rotational hood, a lubricant composition is applied to the working surfaces of the
В процессе ротационной вытяжки на рабочие поверхности роликов, оправки и наружные поверхности заготовок подается смазочно-охлаждающая жидкость (см. примеры 1 и 2).In the process of rotary drawing, cutting fluid is supplied to the working surfaces of the rollers, mandrels and the outer surfaces of the workpieces (see examples 1 and 2).
Выполняют отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную токарную обработку.Annealing is performed to reduce stresses and final turning.
Выполнение способа в соответствии с изобретением обеспечивает возможность изготовления тонкостенных оболочек сосудов высокого давления из легированных сталей с высокой точностью и качеством обработанной поверхности, высокой стойкостью деформирующего инструмента, высокой конструктивной и циклической прочностью, низким уровнем остаточных напряжений, высоким коэффициентом использования металла, низкой трудоемкостью и себестоимостью изготовления.The implementation of the method in accordance with the invention provides the possibility of manufacturing thin-walled shells of pressure vessels of alloy steels with high precision and surface finish, high resistance to deforming tools, high structural and cyclic strength, low residual stresses, high metal utilization, low labor and cost. manufacture.
Изобретение может быть использовано при производстве различных оболочек из легированных сталей.The invention can be used in the manufacture of various shells of alloy steels.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями оболочек, изготовленных по данному способу.The indicated positive effect is confirmed by tests of shells made by this method.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019128455A RU2710311C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Method of making thin-wall shells from alloyed steels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019128455A RU2710311C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Method of making thin-wall shells from alloyed steels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2710311C1 true RU2710311C1 (en) | 2019-12-25 |
Family
ID=69023038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019128455A RU2710311C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Method of making thin-wall shells from alloyed steels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2710311C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727370C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-07-21 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells |
| RU2773976C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-06-14 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" | Method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1465152A1 (en) * | 1986-02-04 | 1989-03-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Method of producing thin-walled shells |
| US4989434A (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-05 | Adolph Coors Company | Method and apparatus for doming can bottoms |
| RU2009215C1 (en) * | 1991-08-19 | 1994-03-15 | Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method for production of shells operating under internal pressure |
| RU2426617C1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-08-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of producing thin-wall shells |
| RU2538792C1 (en) * | 2013-05-29 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Rotary drawing of thin-wall shells with crowning |
-
2019
- 2019-09-10 RU RU2019128455A patent/RU2710311C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1465152A1 (en) * | 1986-02-04 | 1989-03-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Method of producing thin-walled shells |
| US4989434A (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-05 | Adolph Coors Company | Method and apparatus for doming can bottoms |
| RU2009215C1 (en) * | 1991-08-19 | 1994-03-15 | Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method for production of shells operating under internal pressure |
| RU2426617C1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-08-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of producing thin-wall shells |
| RU2538792C1 (en) * | 2013-05-29 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Rotary drawing of thin-wall shells with crowning |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гредитор М.А. Давильные работы и ротационное выдавливание. Изд. Машиностроение, Москва, 1971, с. 111, рис. 66, 67. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727370C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-07-21 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells |
| RU2773976C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-06-14 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" | Method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2005068098A9 (en) | Method for producing seamless pipe | |
| WO2005075121A1 (en) | Cold-finished seamless steel pipe | |
| CN113600637B (en) | Seamless steel pipe and preparation method thereof | |
| CN104646449A (en) | Manufacturing method for cold drawn welded pipe used for hydraulic oil cylinders | |
| CN104551669A (en) | Production method of cold-drawn high-precision seamless steel tube | |
| CN114130844A (en) | Method for producing a high-pressure pipe | |
| CN104647037A (en) | Method for manufacturing cold-drawn welded pipe for precision inner hole honing pipe | |
| CN104338778A (en) | Method for manufacturing precise inner hole honing tube | |
| RU2710311C1 (en) | Method of making thin-wall shells from alloyed steels | |
| CN105880934A (en) | Manufacturing method for high-precision cold-drawn inner-hole honed pipe | |
| RU2722939C1 (en) | Method of making complex profile axisymmetric parts | |
| CN113522997A (en) | High-strength high-precision rust-resistant sulfur-containing free-cutting steel bar cold drawing production process | |
| CN104759834A (en) | Hot-rolled high-strength oil pipe manufacturing method | |
| RU2426617C1 (en) | Method of producing thin-wall shells | |
| RU2343035C2 (en) | Method for rotary drawing of complex profile shells | |
| EP0913213A1 (en) | Metalworking method and product obtained with the method | |
| RU2710285C1 (en) | Method of manufacturing steel thin-walled shells of high pressure vessels | |
| RU2727370C1 (en) | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells | |
| RU2615959C1 (en) | Thin-walled axisymmetric steel shell manufacturing method | |
| RU2775305C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric alloy steel housings | |
| RU2773976C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells | |
| RU2780417C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric shells | |
| RU2814100C1 (en) | Method for manufacturing complex-profile shells with internal grooves | |
| RU2695095C1 (en) | Method of making thin-walled axially symmetric vessels bodies from alloyed steels operating under high pressure | |
| CN104759888A (en) | Manufacturing method of hot-rolled high-hardness petroleum pipe |