RU2796957C1 - Method for the manufacture of shaped sheaths - Google Patents
Method for the manufacture of shaped sheaths Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796957C1 RU2796957C1 RU2022124777A RU2022124777A RU2796957C1 RU 2796957 C1 RU2796957 C1 RU 2796957C1 RU 2022124777 A RU2022124777 A RU 2022124777A RU 2022124777 A RU2022124777 A RU 2022124777A RU 2796957 C1 RU2796957 C1 RU 2796957C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- fluorine
- mandrel
- roller
- rolling
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению профильных оболочек из сталей и алюминиевых сплавов прокаткой на давильно-раскатных станках, например, профильных оболочек различных типоразмеров из сочетания цилиндрических и профильного участков в виде конической или криволинейной поверхности с переменной толщиной стенки.The invention relates to the field of metal forming, namely to the manufacture of profile shells from steels and aluminum alloys by rolling on spinning and rolling machines, for example, profile shells of various sizes from a combination of cylindrical and profile sections in the form of a conical or curved surface with variable wall thickness.
Конструктивной особенностью этих оболочек является различная толщина концевых участков, что обусловлено наличием сварных и резьбовых соединений с комплектующими деталями.The design feature of these shells is the different thickness of the end sections, which is due to the presence of welded and threaded joints with component parts.
Важнейшей проблемой при производстве профильных оболочек является размерная точность и качество обработанной поверхности, на которые оказывает существенное влияние стойкость деформирующего инструмента.The most important problem in the production of profile shells is the dimensional accuracy and quality of the machined surface, which are significantly affected by the durability of the deforming tool.
Известны методы прокатки оболочных деталей с уменьшением толщины стенки и увеличением длины заготовки (книга Н.Н. Могильного «Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках», издательство «Машиностроение», Москва, 1983 г.).Known methods of rolling shell parts with a decrease in wall thickness and an increase in the length of the workpiece (N.N. Mogilny's book "Rotary drawing of shell parts on machine tools", Mashinostroenie publishing house, Moscow, 1983).
Недостатками данного метода является невысокая размерная точность и качество обработанной поверхности, обусловленные применением одного деформирующего ролика и низкий коэффициент использования металла из-за применяемого в качестве заготовки кружка.The disadvantages of this method are the low dimensional accuracy and quality of the machined surface, due to the use of one deforming roller and the low metal utilization rate due to the mug used as a workpiece.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является «Способ давильно-раскатной обработки тонкостенных деталей сложного профиля», описанный в патенте РФ №2420367, опубликованным 10.06.2021 г. БИ №16.The closest in technical essence and achieved technical result is the "Method of spinning and rolling processing of thin-walled parts of a complex profile", described in the patent of the Russian Federation No. 2420367, published on June 10, 2021, BI No. 16.
В данном способе, принятым авторами за прототип, трубную заготовку устанавливают на оправку, имеющую цилиндрические и профильный участки, заготовку фиксируют на цилиндрическом участке оправки и прокатывают деформирующими роликами за несколько переходов, на первом переходе прокатывают заготовку с постоянной толщиной стенки, на последующих переходах с переменной толщиной стенки.In this method, adopted by the authors as a prototype, the billet is mounted on a mandrel having cylindrical and profile sections, the billet is fixed on the cylindrical section of the mandrel and rolled with deforming rollers in several transitions, at the first transition the billet is rolled with a constant wall thickness, at subsequent transitions with a variable wall thickness.
Задачей данного технического решения являлось получение большого цилиндрического, профильного и малого цилиндрического участков на каждом переходе за одно перемещение деформирующих роликов.The objective of this technical solution was to obtain a large cylindrical, shaped and small cylindrical sections at each transition in one movement of the deforming rollers.
В результате обеспечивалось повышение производительности процесса прокатки.As a result, the productivity of the rolling process was increased.
При прокатке профильных оболочек в заготовках на каждом переходе возникает сложное деформационное и напряженное состояние, которое характеризуется течением металла вдоль оправки с изменением диаметра и толщины стенки с большими радиальными и осевыми усилиями.When rolling profiled shells in billets, a complex deformation and stress state occurs at each transition, which is characterized by metal flow along the mandrel with a change in diameter and wall thickness with large radial and axial forces.
Поэтому прокатка заготовок с профильной поверхностью с постоянной толщиной стенки на первом переходе приводит к нарушению течения металла вдоль оправки с образованием краевого эффекта в виде гофр и утонений.Therefore, rolling billets with a profiled surface with a constant wall thickness at the first transition leads to disruption of the metal flow along the mandrel with the formation of an edge effect in the form of corrugations and thinnings.
Кроме того, при прокатке профильных оболочек возрастает площадь контакта рабочей поверхности деформирующих роликов и заготовки, возрастает сила трения в очагах деформации, что приводит к снижению стойкости деформирующего инструмента - роликов и оправки.In addition, when rolling profile shells, the contact area of the working surface of the deforming rollers and the workpiece increases, the friction force in the deformation zones increases, which leads to a decrease in the resistance of the deforming tool - rollers and mandrel.
Поэтому основным недостатком способа, принятого за прототип, является низкая стойкость деформирующего инструмента, которая выражается в абразивном износе рабочих поверхностей инструмента при прокатке стальных заготовок и в налипании металла на рабочие поверхности инструмента при прокатке заготовок из алюминиевых сплавов.Therefore, the main disadvantage of the method adopted as a prototype is the low resistance of the deforming tool, which is expressed in abrasive wear of the working surfaces of the tool when rolling steel billets and in sticking of metal to the working surfaces of the tool when rolling aluminum alloy billets.
Износ рабочей поверхности деформирующего инструмента приводит к снижению размерной точности и ухудшению качества обрабатываемой поверхности оболочек.The wear of the working surface of the deforming tool leads to a decrease in dimensional accuracy and a deterioration in the quality of the processed surface of the shells.
Общими признаками, с предлагаемым авторами способом, являются установка трубной заготовки на оправке, имеющей цилиндрические и профильный участки, фиксирование заготовки на цилиндрическом участке оправки и прокатка заготовки деформирующими роликами за несколько переходов.Common features, with the method proposed by the authors, are the installation of a pipe billet on a mandrel having cylindrical and profile sections, fixing the billet on the cylindrical section of the mandrel, and rolling the billet with deforming rollers in several transitions.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами способе изготовления профильных оболочек прокатку заготовок выполняют деформирующими роликами с различными радиусами профиля рабочих поверхностей, установленными с радиальным и осевым смещением и зазорами между вершинами роликов и оправкой, возрастающими от начала к концу прокатки и уменьшающими от ролика с большим радиусом к роликам с меньшими радиусами, при этом на рабочие поверхности роликов и оправки нанесено фторсодержащее поверхностно-активное вещество, а в качестве смазки и СОЖ используют фторсодержащую эмульсию смазочную в индустриальном масле.Unlike the prototype, in the method proposed by the authors for the manufacture of profile shells, the rolling of blanks is performed by deforming rollers with different profile radii of the working surfaces, installed with radial and axial displacement and gaps between the tops of the rollers and the mandrel, increasing from the beginning to the end of rolling and decreasing from a roller with a large radius to rollers with smaller radii, while a fluorine-containing surfactant is applied to the working surfaces of the rollers and the mandrel, and a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil is used as a lubricant and coolant.
В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения способ характеризуется следующими признаками:In particular cases, that is, in specific forms of execution, the method is characterized by the following features:
- деформирующие ролики устанавливают в направлении противоположном вращению шпинделя станка от ролика с большим радиусом к каждому последующему ролику с меньшим радиусом;- deforming rollers are installed in the direction opposite to the rotation of the machine spindle from a roller with a large radius to each subsequent roller with a smaller radius;
- зазоры между вершинами роликов и оправкой устанавливают с увеличением от начала к концу прокатки в 1,3-2,0 раза;- the gaps between the tops of the rollers and the mandrel are set with an increase from the beginning to the end of rolling by 1.3-2.0 times;
- зазоры между вершинами роликов и оправкой устанавливают с уменьшением от ролика с большим радиусом к каждому последующему ролику с меньшим радиусом в 1,1-1,5 раза;- the gaps between the tops of the rollers and the mandrel are set with a decrease from a roller with a large radius to each subsequent roller with a smaller radius by 1.1-1.5 times;
- в качестве фторсодержащего антифрикционного покрытия рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки используют раствор фторсодержащего поверхностно-активного вещества в органическом растворителе с массовой долей фторсодержащего вещества (2±0,1)%;- as a fluorine-containing anti-friction coating of the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, a solution of a fluorine-containing surfactant in an organic solvent with a mass fraction of a fluorine-containing substance (2 ± 0.1)% is used;
- на рабочие поверхности деформирующих роликов и оправки нанесено антифрикционное покрытие на основе фторсодержащего поверхностно-активного вещества «Эфрен-К» и анилинового красителя трифенилметанового ряда;- on the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, an anti-friction coating is applied based on the fluorine-containing surfactant "Efren-K" and aniline dye of the triphenylmethane series;
- в качестве смазки используют фторсодержащую эмульсию смазочную в индустриальном масле с массовой долей фторсодержащего вещества (0,2-1,0)%;- as a lubricant, a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil with a mass fraction of a fluorine-containing substance (0.2-1.0)% is used;
- в качестве СОЖ используют эмульсию смазочную в индустриальном масле с массовой долей фторсодержащего вещества (0,01-0,1)%.- as a coolant, a lubricating emulsion in industrial oil with a mass fraction of a fluorine-containing substance (0.01-0.1)% is used.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существующих признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.This allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the existing features of the proposed technical solution and the achieved technical result.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испытываемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.The indicated features, which are different from the prototype and which are subject to the tested scope of legal protection, are sufficient in all cases.
Задачей предполагаемого изобретения является обеспечение возможности изготовления профильных оболочек с высокой размерной точностью и качеством обработанной поверхности, с высокой стойкостью деформирующего инструмента, а также повышение производительности и снижение себестоимости изготовления.The objective of the proposed invention is to provide the possibility of manufacturing profiled shells with high dimensional accuracy and quality of the machined surface, with high resistance of the deforming tool, as well as increasing productivity and reducing manufacturing costs.
Указанный технологический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе, включающем установку трубной заготовки на оправке, имеющей цилиндрические и профильный участки, фиксирование заготовки на цилиндрическом участке оправки, прокатку заготовки деформирующими роликами за несколько переходов, особенность заключается в том, что прокатку заготовок выполняют деформирующими роликами с различными радиусами профиля рабочих поверхностей, установленными с радиальным и осевым смещением и зазорами между вершинами роликов и оправкой, возрастающими от начала к концу прокатки и уменьшающими от ролика с большим радиусом к роликам с меньшими радиусами, при этом на рабочие поверхности роликов и оправки нанесено фторсодержащее поверхностно-активное вещество, а в качестве смазки и СОЖ используют фторсодержащую эмульсию смазочную в индустриальном масле.The specified technological result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method, including the installation of a tubular billet on a mandrel having cylindrical and profile sections, fixing the billet on the cylindrical section of the mandrel, rolling the billet with deforming rollers in several transitions, the peculiarity lies in the fact that the rolling of billets are performed by deforming rollers with different profile radii of working surfaces, installed with radial and axial displacement and gaps between the tops of the rollers and the mandrel, increasing from the beginning to the end of rolling and decreasing from a roller with a large radius to rollers with smaller radii, while on the working surfaces of the rollers and the mandrel is coated with a fluorine-containing surfactant, and a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil is used as a lubricant and coolant.
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 links between them, allows, in particular, due to:
- выполнения прокатки заготовок деформирующими роликами с различными радиусами профиля рабочих поверхностей разделить деформацию между зонами контакта рабочих поверхностей роликов с заготовкой и в результате снизить усилия прокатки;- performing rolling of workpieces with deforming rollers with different profile radii of the working surfaces; to divide the deformation between the zones of contact of the working surfaces of the rollers with the workpiece and, as a result, reduce the rolling forces;
- установки роликов с радиальным и осевым смещением обеспечить возможность регулировки площадей контакта очагов деформации роликов с заготовкой и этим выравнивать усилия прокатки между роликами;- installation of rollers with radial and axial displacement to provide the possibility of adjusting the areas of contact of the deformation centers of the rollers with the workpiece and thereby equalize the rolling forces between the rollers;
- установки роликов с зазорами между вершинами роликов и оправкой возрастающими от начала к концу прокатки обеспечить получение оболочек с толщиной стенки увеличивающейся от начала к концу прокатки;- installation of rollers with gaps between the tops of the rollers and the mandrel increasing from the beginning to the end of rolling to ensure the production of shells with a wall thickness increasing from the beginning to the end of rolling;
- установки роликов с зазорами, уменьшающими от ролика с большим радиусом профиля рабочей поверхности к роликам с меньшим радиусом обеспечить равенство радиальных усилий между роликами;- installation of rollers with gaps that reduce from a roller with a large radius of the working surface profile to rollers with a smaller radius to ensure the equality of radial forces between the rollers;
- нанесения на рабочие поверхности роликов и оправки фторсодержащего поверхностно-активного вещества повысить износостойкость деформирующего инструмента, повысить размерную точность изготовления и качество обработанной поверхности оболочек, кроме того повысить производительность и снизить себестоимость изготовления из-за уменьшения потерь времени на замену изношенного инструмента;- applying a fluorine-containing surfactant to the working surfaces of the rollers and the mandrel to increase the wear resistance of the deforming tool, increase the dimensional accuracy of manufacturing and the quality of the machined surface of the shells, in addition, increase productivity and reduce the cost of production due to the reduction of time lost to replace a worn tool;
- использования в качестве смазки фторсодержащей эмульсии смазочной в индустриальном масле снизить силу трения в очагах деформации, повысить чистоту обрабатываемой поверхности и срок службы деформирующего инструмента;- use of a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil as a lubricant to reduce the friction force in the deformation zones, increase the cleanliness of the machined surface and the service life of the deforming tool;
- использования в качестве СОЖ фторсодержащей эмульсии смазочной в индустриальном масле снизить температуру нагрева деформирующего инструмента и заготовки в очагах деформации, снизить силу трения и в результате, повысить износостойкость деформирующего инструмента.- use of a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil as a coolant to reduce the heating temperature of the deforming tool and the workpiece in the deformation zones, reduce the friction force and, as a result, increase the wear resistance of the deforming tool.
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют, в частности, за счет:The features that characterize the invention in specific forms of execution allow, in particular, due to:
- установки деформирующих роликов в направлении противоположном вращению шпинделя станка от ролика с большим радиусом к каждому последующему ролику с меньшим радиусом обеспечить устойчивость процесса прокатки в результате последовательного нарастания степени деформации от ролика с большим радиусом к каждому последующему ролику с меньшим радиусом, так как при установке роликов в направлении вращения шпинделя возникает потеря устойчивости процесса прокатки в виде гофр, утонений и трещин;- installation of deforming rollers in the direction opposite to the rotation of the machine spindle from a roller with a large radius to each subsequent roller with a smaller radius to ensure the stability of the rolling process as a result of a consistent increase in the degree of deformation from a roller with a large radius to each subsequent roller with a smaller radius, since when installing rollers in the direction of spindle rotation there is a loss of stability of the rolling process in the form of corrugations, thinning and cracks;
- установки зазоров между вершинами роликов и оправкой с увеличением от начала к концу прокатки в 1,3-2,0 раза обеспечить увеличение толщины стенки заготовки от начала к концу прокатки, данное значение оптимально и определено экспериментально, при значении более чем в 2,0 раза возрастает коэффициент использования металла, а менее чем в 1,3 раза возрастает количество переходов;- setting the gaps between the tops of the rollers and the mandrel with an increase from the beginning to the end of rolling by 1.3-2.0 times to ensure an increase in the wall thickness of the workpiece from the beginning to the end of rolling, this value is optimal and determined experimentally, with a value of more than 2.0 times the metal utilization factor increases, and the number of transitions increases less than 1.3 times;
- установки зазоров между вершинами роликов и оправкой с уменьшением от ролика с большим радиусом к каждому последующему ролику с меньшим радиусом в 1,1-1,5 раза обеспечить устойчивость процесса прокатки, данное значение оптимально, при значениях зазоров более или менее, чем в данных пределах, радиальные усилия роликов не равны между собой, что приводит к снижению размерной точности в результате возникновения разностенности и волнистости обрабатываемой поверхности;- setting the gaps between the tops of the rollers and the mandrel with a decrease from a roller with a large radius to each subsequent roller with a smaller radius by 1.1-1.5 times to ensure the stability of the rolling process, this value is optimal, with gap values more or less than in the data limits, the radial forces of the rollers are not equal to each other, which leads to a decrease in dimensional accuracy as a result of the occurrence of thickness variation and waviness of the machined surface;
- использования в качестве фторсодержащего антифрикционного покрытия рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки раствора фторсодержащего поверхностно-активного вещества в органическом растворителе с массовой долей фторсодержащего вещества (2±0,1)% повысить износостойкость деформирующего инструмента и качество обрабатываемой поверхности заготовок, данное значение (2±0,1)% является оптимальным, определенно экспериментально, при значениях менее 1,9% возрастает износ поверхностей деформирующего инструмента, при значениях более 2,1% возрастает себестоимость изготовления;- use of a solution of a fluorine-containing surfactant in an organic solvent with a mass fraction of a fluorine-containing substance (2 ± 0.1)% as a fluorine-containing anti-friction coating of the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel to increase the wear resistance of the deforming tool and the quality of the treated surface of the workpieces, this value (2 ± 0.1)% is optimal, definitely experimental, at values less than 1.9%, the wear of the surfaces of the deforming tool increases, at values greater than 2.1%, the cost of production increases;
- нанесения на рабочие поверхности деформирующих роликов и оправки антифрикционного покрытия на основе фторсодержащего поверхностно-активного вещества «Эфрен-К» и анилинового красителя трифинилметанового ряда обеспечить формирование цветового антифрикционного фторсодержащего покрытия рабочих поверхностей деформирующего инструмента, позволяющего оценить качество покрытия визуально, так как дефекты покрытия не окрашиваются в цвет красителя, кроме того во время прокатки выявляются зоны контакта и износа роликов на рабочих поверхностях роликов, что позволяет сократить время настройки и корректировки программы ЧПУ станка и, в результате повысить производительность изготовления;- applying an anti-friction coating on the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel based on the fluorine-containing surfactant "Efren-K" and the aniline dye of the trifinylmethane series to ensure the formation of a color anti-friction fluorine-containing coating of the working surfaces of the deforming tool, which makes it possible to assess the quality of the coating visually, since coating defects do not are painted in the color of the dye, in addition, during rolling, contact and wear zones of the rollers on the working surfaces of the rollers are revealed, which makes it possible to reduce the time for setting up and adjusting the CNC program of the machine and, as a result, to increase manufacturing productivity;
- использования в качестве смазки фторсодержащей эмульсии смазочной в индустриальном масле с массовой долей фторсодержащего вещества (0,2-1,0)% снизить износ деформирующего инструмента и повысить качество обрабатываемой поверхности заготовок, при содержании в эмульсии фторсодержащего вещества менее 0,2% износ возрастает, а при содержании более 1,0% увеличивается расход фторсодержащего вещества и повышается себестоимость изготовления;- the use of a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil as a lubricant with a mass fraction of a fluorine-containing substance (0.2-1.0)% to reduce the wear of the deforming tool and improve the quality of the machined surface of the workpieces, when the content of the fluorine-containing substance in the emulsion is less than 0.2%, the wear increases , and when the content is more than 1.0%, the consumption of the fluorine-containing substance increases and the cost of production increases;
- изготовления в качестве СОЖ фторсодержащей эмульсии смазочной в индустриальном масле с массовой долей фторсодержащего вещества (0,01-0,1)% повысить износостойкость деформирующего инструмента, при содержании в эмульсии фторсодержащего вещества менее 0,01% эффект снижается, а при содержании более 0,1% возрастает расход фторсодержащего вещества и увеличивается себестоимость изготовления.- production of a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil as a coolant with a mass fraction of a fluorine-containing substance (0.01-0.1)% to increase the wear resistance of a deforming tool; ,1% increases the consumption of fluorine-containing substances and increases the cost of production.
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 стран, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Examining the state of the art in the course of a patent search for 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 state of the art known today, therefore, we can conclude that the criterion "inventive step" is met. ".
Способ изготовления профильных оболочек, включает установку трубной заготовки на оправке, имеющей цилиндрические и профильный участки, фиксирование заготовки на цилиндрическом участке оправки и прокатку заготовки на давильно-раскатном станке деформирующими роликами за несколько переходов отличается тем, что прокатку заготовок выполняют деформирующими роликами с различными радиусами профиля рабочих поверхностей, установленными с радиальным и осевым смещением и зазорами между вершинами роликов и оправкой, возрастающими от начала к концу прокатки и уменьшающими от ролика с большим радиусом к роликам с меньшими радиусами, при этом на рабочие поверхности роликов и оправки нанесено фторсодержащее поверхностно-активное вещество, а в качестве смазки и СОЖ используют фторсодержащую эмульсию смазочную в индустриальном масле.SUBSTANCE: method for manufacturing shaped shells includes mounting a tubular billet on a mandrel having cylindrical and profile sections, fixing the billet on the cylindrical section of the mandrel and rolling the billet on a spinning and rolling machine with deforming rollers in several transitions. working surfaces installed with radial and axial displacement and gaps between the tops of the rollers and the mandrel, increasing from the beginning to the end of rolling and decreasing from a roller with a large radius to rollers with smaller radii, while a fluorine-containing surfactant is applied to the working surfaces of the rollers and the mandrel , and as a lubricant and coolant, a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil is used.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена схема прокатки на давильно-раскатном станке деформирующими роликами 5, 6 и 7 за два перехода заготовки 1 диаметром D0 (мм) толщиной стенки Т0 (мм), установленной на оправке 4 и зафиксированной на ней прижимом 8.Figure 1 shows a diagram of rolling on a spinning machine with
D1 (мм) - диаметр заготовки 2 в начале первого перехода;D 1 (mm) - the diameter of the
D2 (мм) - диаметр заготовки 2 в конце первого перехода;D 2 (mm) - the diameter of the
T1 (мм) - толщина заготовки 2 в начале первого перехода;T 1 (mm) - the thickness of the
Т2 (мм) - толщина заготовки 2 в конце первого перехода;T 2 (mm) - the thickness of the
D3 (мм) - диаметр заготовки 3 в начале второго перехода;D 3 (mm) - the diameter of the
D4 (мм) - диаметр заготовки 3 в конце второго перехода;D 4 (mm) - the diameter of the
Т3 (мм) - толщина заготовки 3 в начале второго перехода;T 3 (mm) - the thickness of the
Т4 (мм) - толщина заготовки 3 в конце второго перехода;T 4 (mm) - the thickness of the
Lпроф. (мм) - длина профильного участка заготовки 3;L prof. (mm) - the length of the profile section of the
F (мм/мин) - осевая подача роликов;F (mm/min) - axial feed of rollers;
n (мин-1) - скорость вращения;n (min -1 ) - rotation speed;
Б, В, Г - рабочие поверхности роликов;B, C, D - working surfaces of the rollers;
Д - наружная поверхность заготовки 1;D - the outer surface of the
Е - рабочая поверхность оправки 4.E - working surface of
На фиг.2 изображена схема прокатки заготовки 3 на втором переходе деформирующими роликами 5, 6 и 7 с радиусами профиля рабочих поверхностей R5 (мм), R6 (мм) и R7 (мм).Figure 2 shows the scheme of rolling the
t5 (мм), t6 (мм) и t7 (мм) - зазоры между вершинами роликов 5, 6 и 7 и оправкой 4 в начале прокатки;t 5 (mm), t 6 (mm) and t 7 (mm) - gaps between the tops of the
t5' (мм), t6' (мм) и t7' (мм) - зазоры между вершинами роликов 5, 6 и 7 и оправкой 4 в конце прокатки;t 5 ' (mm), t 6 ' (mm) and t 7 ' (mm) - gaps between the tops of the
Δ1 (мм) - радиальное смещение вершины ролика 5 относительно вершины ролика 6;Δ 1 (mm) - radial displacement of the top of the
Δ2 (мм) - радиальное смещение вершины ролика 6 относительно вершины ролика 7;Δ 2 (mm) - radial displacement of the top of the
l1 (мм) - осевое смещение вершины ролика 5 относительно вершины ролика 6;l 1 (mm) - axial displacement of the top of the
l2 (мм) - осевое смещение вершины ролика 6 относительно вершины ролика 7;l 2 (mm) - axial displacement of the top of the
S5 (мм2), S6 (мм2) и S7 (мм2) - площади очагов деформации роликов 5, 6 и 7, S5 (мм2) = S6 (мм2) = S7 (мм2);S 5 (mm 2 ), S 6 (mm 2 ) and S 7 (mm 2 ) - areas of deformation centers of rollers 5, 6 and 7, S 5 (mm 2 ) = S 6 (mm 2 ) = S 7 (mm 2 );
Lпроф. (мм) - длина профильного участка;L prof. (mm) - profile section length;
F (мм/мин) - осевая подача роликов;F (mm/min) - axial feed of rollers;
n (мин-1) - скорость вращения.n (min -1 ) - rotation speed.
На фиг.3, вид А с фиг.2 изображена схема прокатки заготовки на втором переходе роликами 5, 6 и 7, установленными в суппорте станка в направлении противоположном вращению n (мин-1) шпинделя с зазорами t5' (мм), t6' (мм) и t7' (мм), и радиальными смещениями Δ1 (мм) и Δ2 (мм).In Fig.3, view A from Fig.2 shows a diagram of rolling the workpiece on the
Вышеописанный способ осуществляется следующим образом.The above method is carried out as follows.
Трубную заготовку 1 из стали 10 или алюминиевого сплава АМц (фиг.1) устанавливают на оправке 4, закрепленной в шпинделе давильно-раскатного станка, фиксируют на цилиндрическом участке оправки прижимом 8 и выполняют прокатку заготовки 1 за несколько, как минимум два, перехода деформирующими роликами 5, 6 и 7 с радиусами профиля рабочих поверхностей R5 (мм), R6 (мм) и R7 (мм), R5>R6>R7.
Деформирующие ролики установлены с радиальными Δ1 (мм) и Δ2 (мм) и осевыми l1 (мм) и l2 (мм) смещениями и с зазорами, возрастающими от начала к концу прокатки (фиг.2) от t5 (мм) к t5', от t6 (мм) к t6'(мм) и от t7 (мм) к t7' (мм) в 1,3-2,0 раза (t5/t5'=t6/t6'=t7/t7'=1,3-2,0) и уменьшающими от ролика 5 к роликам 6 и 7, от t5 (мм) к t6 (мм), от t6 (мм) к t7 (мм), от t5' (мм) к t6' (мм), от t6' (мм) к t7' (мм) в 1,1-1,5 раза (t5/t6=t6/t7=1,1-1,5, t5'/t6'=t6'/t7'=1,1-1,5).The deforming rollers are installed with radial Δ 1 (mm) and Δ 2 (mm) and axial l 1 (mm) and l 2 (mm) displacements and with gaps increasing from the beginning to the end of rolling (figure 2) from t 5 (mm ) to t 5 ', from t 6 (mm) to t 6 '(mm) and from t 7 (mm) to t 7 '(mm) 1.3-2.0 times (t 5 / t 5 '= t 6 /t 6 '=t 7 /t 7 '=1.3-2.0) and decreasing from
На первом переходе получают заготовку 2 с размерами: D1 (мм), D2 (мм), T1 (мм), Т2 (мм) (фиг.1).On the first transition get the
На втором переходе получают заготовку 3 с размерами: D3 (мм), D4 (мм), Т3 (мм), Т4 (мм), Lпроф. (мм) (фиг.1).At the second transition, a
Деформирующие ролики установлены (фиг.3, вид А с фиг.2) в направлении противоположном вращению шпинделя давильно-раскатного станка n (мин-1).The deforming rollers are installed (figure 3, view A of figure 2) in the direction opposite to the rotation of the spinning-rolling machine spindle n (min -1 ).
При вращении шпинделя станка n (мин-1) (фиг.3) по часовой стрелке ролики 5, 6 и 7 установлены в суппорте станка в направлении против часовой стрелки: от ролика 5 с большим радиусом R5 (мм) к ролику 6 с меньшим радиусом R6 (мм) и к ролику 7 с самым малым радиусом R7 (мм).When rotating the machine spindle n (min -1 ) (figure 3) clockwise, the
На рабочие поверхности Б, В и Г роликов 5, 6 и 7 и поверхность оправки 4 нанесено антифрикционное фторсодержащее поверхностно-активное вещество.On the working surfaces B, C and D of the
В качестве фторсодержащего антифрикционного покрытия рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки используют раствор фторсодержащего поверхностно-активного вещества в органическом растворе с массовой долей фторсодержащего вещества (2±0,1)%.As a fluorine-containing antifriction coating of the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, a solution of a fluorine-containing surfactant in an organic solution with a mass fraction of a fluorine-containing substance (2 ± 0.1)% is used.
Как вариант, на рабочие поверхности деформирующих роликов и оправки нанесено антифрикционное покрытие на основе фторсодержащего поверхностно-активного вещества «Эфрен-К» и анилинового красителя трифенилметанового ряда.As an option, the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel are coated with an antifriction coating based on the fluorine-containing surfactant "Efren-K" and an aniline dye of the triphenylmethane series.
В процессе прокатки в качестве смазки и СОЖ используют фторсодержащую эмульсию смазочную в индустриальном масле, которую наносят на рабочие поверхности Б, В и Г роликов 5, 6 и 7, на рабочую поверхность Е оправки 4 и на наружную поверхность Д заготовки 1.During the rolling process, a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil is used as a lubricant and coolant, which is applied to the working surfaces B, C and D of
В качестве смазки используют фторсодержащую эмульсию смазочную в индустриальном масле с массовой долей фторсодержащего вещества (0,2-1,0)%.As a lubricant, a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil with a mass fraction of a fluorine-containing substance (0.2-1.0)% is used.
В качестве СОЖ используют эмульсию смазочную в индустриальном масле с массовой долей фторсодержащего вещества (0,01-0,1)%.As a coolant, a lubricating emulsion in industrial oil with a mass fraction of a fluorine-containing substance (0.01-0.1)% is used.
Пример.Example.
Заготовку 1 диаметром D0 = (100-350) мм и толщиной t0 = (10-15) мм устанавливают на оправку 4 давильно-раскатного станка модели DV-450 и выполняют прокатку деформирующими роликами 5, 6 и 7 с радиусами рабочих поверхностей R5 = (130-150) мм, R6 = (80-100) мм, R7 = (15-20) мм (фиг.1, фиг.2), установленными с радиальными смещениями Δ1 = (2-5) мм, Δ2 = (1-2) мм и осевыми смещениями l1 = (2-5) мм, l2 = (1-2) мм, а также (фиг.2) с зазорами t5=5,6 мм, t6=4,3 мм, t7=3,3 мм в начале прокатки и t5'=7,6 мм, t6'=6,9 мм, t7'=6,3 мм в конце прокатки, t5/t6=5,6/4,3=1,3; t6/t7=4,3/3,3=1,3; t5'/t6'=7,6/6,9=1,1; t7'=6,9/6,3=1,1. Таким образом, t5/t6, t6/t7, t5'/t6', t6'/t7' заданы в пределах 1,1-1,3 (1,1-1,5 по формуле изобретения).The
Кроме того t5'/t5=7,6/5,6=1,36; t6'/t6=6,9/4,3=1,6; t7'/t7=6,3/3,3=1,9, в результате: t5'/t5, t6'/t6 и t7'/t7 заданы в пределах 1,36-1,9 (1,3-2,0 по формуле изобретения).In addition, t 5 '/t 5 =7.6/5.6=1.36; t 6 '/t 6 \u003d 6.9 / 4.3 \u003d 1.6; t 7 '/t 7 \u003d 6.3 / 3.3 \u003d 1.9, as a result: t 5 '/t 5 , t 6 '/t 6 and t 7 '/t 7 are set within 1.36-1 .9 (1.3-2.0 according to the invention).
Деформирующие ролики 5, 6 и 7 установлены в суппорте давильно-раскатного станка DV-450 (фиг.3, вид А с фиг.2) в направлении противоположном вращению шпинделя станка n (мин-1) - против часовой стрелки от ролика 5 к ролику 6 и затем к ролику 7.
В качестве фторсодержащего антифрикционного покрытия рабочих поверхностей деформирующих роликов и оправки используют раствор фторсодержащего поверхностно-активного вещества в органическом растворителе с массовой долей фторсодержащего вещества (2±0,1)%.As a fluorine-containing antifriction coating of the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel, a solution of a fluorine-containing surfactant in an organic solvent with a mass fraction of a fluorine-containing substance (2 ± 0.1)% is used.
В качестве варианта на рабочие поверхности деформирующих роликов и оправки нанесено антифрикционное покрытие на основе фторсодержащего поверхностно-активного вещества «Эфрен-К» и анилинового красителя трифенилметанового ряда.As an option, the working surfaces of the deforming rollers and the mandrel are coated with an anti-friction coating based on the fluorine-containing surfactant "Efren-K" and an aniline dye of the triphenylmethane series.
В качестве смазки используют фторсодержащую эмульсию смазочную в индустриальном масле с массовой долей фторсодержащего вещества (0,2-1,0)%.As a lubricant, a fluorine-containing lubricating emulsion in industrial oil with a mass fraction of a fluorine-containing substance (0.2-1.0)% is used.
В качестве СОЖ используют эмульсию смазочную в индустриальном масле с массовой долей фторсодержащего вещества (0,01-0,1)%.As a coolant, a lubricating emulsion in industrial oil with a mass fraction of a fluorine-containing substance (0.01-0.1)% is used.
Способ изготовления профильных оболочек в соответствии с изобретением позволяет обеспечить изготовление профильных оболочек с высокой размерной точностью и качеством обработанной поверхности, с высокой стойкостью деформирующего инструмента, а также повысить производительность и снизить себестоимость изготовления.The method for manufacturing shaped shells in accordance with the invention makes it possible to manufacture shaped shells with high dimensional accuracy and quality of the machined surface, with high resistance of the deforming tool, as well as to increase productivity and reduce the cost of production.
Указанный эффект подтвержден испытанием опытных партий оболочек, изготовленных по предлагаемому способу.This effect is confirmed by testing pilot batches of shells made by the proposed method.
В настоящее время разработана техническая документация и намечено серийное производство оболочек по предлагаемому способу.Currently, technical documentation has been developed and serial production of shells according to the proposed method is planned.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2796957C1 true RU2796957C1 (en) | 2023-05-29 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212866A (en) * | 1991-01-25 | 1993-05-25 | Leifeld Gmbh & Co. | Method for the manufacturing of a deep-bed wheel rim |
| DE19620812A1 (en) * | 1996-05-23 | 1996-10-24 | Leifeld Gmbh & Co | Producing rotationally symmetrical bodies from tubular sections for automobile industry |
| DE19810265A1 (en) * | 1998-03-10 | 1999-09-16 | Dynamit Nobel Ag | Metal cylinder liner production for use in internal combustion engine |
| RU2343034C2 (en) * | 2006-10-06 | 2009-01-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method for manufacture of profile shells |
| RU2420367C1 (en) * | 2009-10-22 | 2011-06-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of rotary drawing of complex-shape thin-wall parts |
| RU2615959C1 (en) * | 2015-11-19 | 2017-04-11 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Thin-walled axisymmetric steel shell manufacturing method |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212866A (en) * | 1991-01-25 | 1993-05-25 | Leifeld Gmbh & Co. | Method for the manufacturing of a deep-bed wheel rim |
| DE19620812A1 (en) * | 1996-05-23 | 1996-10-24 | Leifeld Gmbh & Co | Producing rotationally symmetrical bodies from tubular sections for automobile industry |
| DE19810265A1 (en) * | 1998-03-10 | 1999-09-16 | Dynamit Nobel Ag | Metal cylinder liner production for use in internal combustion engine |
| RU2343034C2 (en) * | 2006-10-06 | 2009-01-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method for manufacture of profile shells |
| RU2420367C1 (en) * | 2009-10-22 | 2011-06-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of rotary drawing of complex-shape thin-wall parts |
| RU2615959C1 (en) * | 2015-11-19 | 2017-04-11 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Thin-walled axisymmetric steel shell manufacturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110961515A (en) | Titanium alloy thin-wall cylinder forming method | |
| RU2796957C1 (en) | Method for the manufacture of shaped sheaths | |
| RU2343035C2 (en) | Method for rotary drawing of complex profile shells | |
| RU2426617C1 (en) | Method of producing thin-wall shells | |
| RU2727370C1 (en) | Method of making axially symmetric thin-wall shells and device for making axially symmetric thin-wall shells | |
| RU2801801C1 (en) | Method for manufacturing complex profile shells | |
| JP4192970B2 (en) | Cold rolling method for metal tubes | |
| US3288542A (en) | Method of rolling bearing races | |
| RU2405646C1 (en) | Method of rotary rolling-out of envelopments from tubular billets and tubular billet to produce envelopments thereby | |
| RU2799823C1 (en) | Method for manufacturing steel complex-shaped shells | |
| RU2780417C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric shells | |
| CN114029713B (en) | High-precision bearing casting machining method | |
| RU2818921C1 (en) | Method of spinning processing of axisymmetric shells | |
| RU2710311C1 (en) | Method of making thin-wall shells from alloyed steels | |
| RU2623203C1 (en) | Manufacturing method of the periodic profile thin-wall shells from aluminium alloys | |
| RU2615959C1 (en) | Thin-walled axisymmetric steel shell manufacturing method | |
| RU2759144C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric shells with internal riffles | |
| RU2779127C1 (en) | Method for manufacturing shells of variable cross-section | |
| RU2814100C1 (en) | Method for manufacturing complex-profile shells with internal grooves | |
| RU2775305C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric alloy steel housings | |
| JP4192971B2 (en) | Cold rolling method for metal tubes | |
| RU2773976C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric thin-walled shells | |
| US20190054591A1 (en) | Roller burnishing tool | |
| RU2343034C2 (en) | Method for manufacture of profile shells | |
| RU2710285C1 (en) | Method of manufacturing steel thin-walled shells of high pressure vessels |