SU774904A1 - Способ сн ти остаточных напр жений в трубных заготовках - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области технологии машиностроени  и может быть использовано дл  сн ти  в трубных заготовках остаточных напр же- , НИИ после выполнени  таких операций , как калибрование, объемное дорнование и др.

Сн тие остаточных напр жений в холоднодеформированных трубных заготовках  вл етс  самосто тельной технологической операцией, предшествую 1ей механической обработке заготовок фрезерованием, зенкерованием, черновым растачиванием и цр. Сн тие остаточных напр жений обеспечивает повышение точности процессов глеханическойобработки , особенно в трубных заготовках, имеющих переменную продольную и диаметральную жесткость.

Известен способ сн ти  остаточных напр жений в трубных заготовках путем создани  дополнительных объемных напр жений одновременным воздействием на заготовку вибраций, круговых движений и крутильных колебаний ,

Основным недостатком известного способа  вл етс  то, что он обеспечивает сн тие остаточных напр жений только на 50-70%, что в р де случаев

(например, при механической обработке разностенных трубных заготовок)  вл  е .тсз. недостаточным.Вторым недостатком известного способа  вл етс  сложность технологии из-за необходимости одновременного воздействи  на заготовку трех совершенно различных идов возмущающих движений, а также тем, что оптимальные рабочие режимы спо10 соба подлежат предварительному экспериментальному определению.

Целью изобретени   вл етс  снижение уровн  остаточных напр жений и упрощение технологии.

15

Поставленна  цель достигаетс  тем, что после создани  дополнительных объемных напр жений производ т пластическую осадку заготовки до степени осевой деформации в пределах

20 0,3-3,5%, при этом дополнительные объемные напр жени  создают упругопластической раздачей заготовки по внутренней поверхности на 0,1-5,0%.

На фиг. 1 схематически изображена

25 раздача трубной заготовки путем напрессовки ее на оправку с определенным нат гом; на фиг. 2 - схема осадки заготовки на оправке; на фиг. 3 эпюры окружных напр жений.

30 Основным приемом предлагаемого способа  вл етс  пластическа  осадк трубной заготовки, обеспечивающа  согласно теоретическим и экспериментальным исследовани м значительн меньшую величину остаточных напр же ний, чем,например, объемное дорнование . Однако, при пластической оса ке тонкостенных заготовок типа гиль и длинных цилиндров неравномерное увеличение диаметра отверсти  заготовок приводит к потере их продоль устойчивости что исключает использо вание процесса в чистом виде дл  сй ти  остаточн з х напр жений, Дл  устранени  этого недостатка предлагаетс  использовать окружные напр жени  раст жени , предваритель наведенные в стенках заготовки при деформации упруго-пластической раздачи. Эту деформацию осуществл ю например, напрессовкой заготовки на оправку с определенным нат гом или путем создани  в полости заготовки определенного гидравлического давлени  и др. В процессе после дующей осадки эти напр жени  раст жени  преп тствуют.радиальному течению металла до тех пор, пока они не будут полностью компенсированы окружи-JMH напр жени ми сжати  от осевого нагружени  заготовки. Таким образом, предлагаемый спо соб состоит в пластической осадке заготовки до степени осевой деформ 1ДИИ в пределах 0,3-3,5% с предвари тельным созданием дополнительных объемных напр жений упруго-пластической раздачей заготовки по внутренней поверхности на 0,1-5,0%. Осева  деформаци  свыше 3,5% приводит к потере осевой устойчиво и по влению бочкообразности загото вок. Упруго-пластическа  деформаци  раздачи заготовки свыт.ие 5% может привести к по влению микротр щин и разрывам заготовок труб. Способ осуществл етс  следующи образом. Обработанную дорном трубную заготовку 1 (см, фиг. 1) напрессовывают с усилием Р на оправку 2 с определенным нат гом, обеспечивающ деформацию раздачи заготовки по внутренней поверхности на 0,1-5,0% Эпюра возникающих при этом дополни тельных окружных напр жений раст ж ни  6 показана на фиг. 3, Затем напрессованную на оправку 2 загото ку 1 подвергают пластической осадк ( см. фип. 2) под действием усили  осадки Р до осевой деформации 0,3 3,5%. При этом в заготовке возника окружные напр жени  сжати  о , благодар  которым суммарна  эпюра окрух ных напр жений приобретает ви 6 (см. фиг, 3). Дальнейша  осева  деформаци  заготовки 1 приводи к по влению пластических деформаци сначала у отверсти , а потом по всейстенке заготовки. Эпюра соответствующих этому состо нию напр жений показана на фиг. 3 штриховой линией. При этом дл  предотвращени  неравномерного радиального течени  и отрыва металла от поверхности оправки,, привод щих к потере продольной устойчивости деформируемой заготовки, осевое деформирование прекращают в тот момент , когда осева  деформаци  достигает предела (0,3-3,5%). Пример, Парти  трубных образцов из стали 45 в количестве 25 штук, имеющих отверстие со средним диаметром 3,2,105 мм и относительную толщину стенки 1,25, была предварительно обработана многозубым дорном с общим нат гом 1,6 мм. Измеренные в средней части образцов отверсти  имели после дорновани  средний диаметр 33,539 мм с полем рассе ни  0,0366 мм, соответствующим 2а классу точности. Напрессовка образцов на оправку осуществл лась с нат гом 0,5 мм, обеспечивающим деформацию раздачи по внутренней поверхности на 2,5%, Усилие напрессовки составл ло 18,5 тс, Пластическа  осадка образцов осуществл лась на гидравли-. ческом прессе по упорам с усилием осадки 35 тс. .Осевое деформировнние прекращалосьпри осевых деформаци х бразцов, составл ющих 2%, Исходный уровень остаточных осевых и окружных напр жений в образцах составл л соответственно 18 и 21 кГс/мм ,После применени  способа уровень напр жений был снижен до 2,5 кГс/мм, что сотавило 12-14% от исходного уровн  остаточных напр жений. Эти напр жени  возникли в результате пластической осадки образцов. Кроме того, после сн ти  остаточных напр жений описанным сцособом средний диаметр отверстий образцов в тех же сечени х увеличилс  до 33,574 мм с одновременным уменьшением пол  рассе ни  до 0,0234 мм, что соответствует 2 классу точности. После сн ти  остаточных напр жений согласно предлагаемому способу с наружных поверхностей образцов снимались слои металла в виде лысок глубиной до 3,5 мм. При этом искажений геометрии отверстий образцов практически не наблюдалось, тогда как некруглость образцов после дорновани  составл ла 0,05 мм. Предлагаемый способ позвол ет снизить уровень остаточных напр жений на 85-100%, Кроме того, способ обеспечивает повышение точности отверстий заготовок при некотором увеличении их внутреннего диаметра, а также способствует повышению точности при выполнении последующих операций

механической обработки заготовок, Способ характеризуетс  простотой технологии.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 403530, кл. В 23 Р 25/00, 1971,

PZ

т

.f