Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕХОДНИКОВ С ВНУТРЕННИМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ПОЯСКОМ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕХОДНИКОВ С ВНУТРЕННИМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ПОЯСКОМ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕХОДНИКОВ С ВНУТРЕННИМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ПОЯСКОМ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности к деформированию цилиндрических трубных заготовок. Цилиндрическую трубную заготовку, которую получают, отрезая от трубы или сгибая и сваривая полосу, деформируют, совмещая операции обжима и раздачи. При этом для повышения точности и следовательно уменьшения расхода металла на механическую обработку одна из операций (обжим или раздача) могут быть ограничены. Полученный конический полуфабрикат поступает на второй переход и на нем получается цилиндрический поясок. При этом схема напряженного состояния соответствует схеме напряженного состояния операции отбортовки. Такая совокупность признаков обеспечивает возможность повышения степени деформации. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2060086
Класс(ы) патента: B21D41/00
Номер заявки: 94006491/08
Дата подачи заявки: 25.02.1994
Дата публикации: 20.05.1996
Заявитель(и): Евсюков Сергей Александрович
Автор(ы): Евсюков Сергей Александрович
Патентообладатель(и): Евсюков Сергей Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к деформированию цилиндрических трубных заготовок.
Известен способ получения переходников с внутренним цилиндрическим пояском, включающий получение цилиндрической трубной заготовки и деформацию части ее раздачей.
Недостаток известного способа заключается в ограниченности степени формоизменения заготовки.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности повышения степени деформации.
Этот техический результат достигается за счет того, что в способе получения переходников с внутренним цилиндрическим пояском, включающем получение цилиндрической трубной заготовки и деформацию части ее раздачей, одновременно с раздачей производят обжим части заготовки с получением конического полуфабриката, а затем отбортовывают на полученном полуфабрикате со стороны меньшего диаметра цилиндрический поясок, при этом высота исходной заготовки "Н" определяется из соотношения:
=+(1)
где Kp D/Do коэффициент раздачи;
Ko Do/(d-2hsin α) коффициент обжима; (2)
b μ ctg α
μ (0,1-0,2) коффициент трения;
Dо диаметр исходной заготовки;
α угол конусности;
D и d наибольший и наименьший диаметры переходника соответственно;
h высота цилиндрического пояска.
Раздача или обжим заготовки могут быть произведены с ограничением.
На фиг. 1 изображен переходник; на фиг. 2 схема получения промежуточного конического полуфабриката из цилиндрической трубной заготовки с помощью совмещения операций обжима и раздачи; на фиг. 3 промежуточный конический полуфабрикат; на фиг. 4 деформирование с возможным ограничением операций раздачи (слева) или обжима (справа) с помощью упорных буртов; на фиг. 5 схема получения внутреннего цилиндрического пояска с помощью операции отбортовки.
Способ осуществляется следующим образом. Цилиндрическую трубную заготовку, которую получают отрезая от трубы или сгибая и сваривая полосу, деформируют, совмещая операции обжима и раздачи в одном переходе. При этом для повышения точности и, следовательно, уменьшения расхода металла на механическую обработку, одна из операций обжим или раздача могут быть ограничены. Полученный полуфабрикат поступает на отбортовку, и на нем получается цилиндрический поясок.
При небольшой величине цилиндрического пояска получаемый в данном спсособе перепад диаметром D и d будет больше, чем в известном способе.
Формула (1) получается из следующих соображений. При совместном протекании операций обжима и раздачи наблюдаются два ярко выраженных очага деформирования. В зоне обжима длина образующей увеличивается, а в зоне раздачи уменьшается. Одновременное протекание этих двух процессов приводит к изменению первоначальной длины образующей. Для определения этого изменения воспользуемся уравнением связи напряжений и деформаций и условием постоянства объема, которые с учетом плоской схемы напряженного состояния примут вид
(3)
d ερ + d εΘ + d εz 0 (4) где σρ и σΘ меридиональные и тангенциальные напряжения;
d εΘdρ / ρ d ερ= dl/l, dεz приращения деформций;
ρ d ρ текущий радиус элемента и приращение текущего радиуса;
l, dl длина и приращение длины элемента. Отсюда будем иметь
(5)
Напряжения, возникающие в коническом очаге деформации при обжиме, согласно (2) можно представить в виде:
σρ σs(1+b)(1-r/ ρ ) (6)
σΘ σs где r d/2, ρ радиус торца заготовки и текущий радиус;
σs напряжение текучести. После подстановки (6) в (5) получим:
(7)
Проинтенрировав это уравнение и подставив соответствующие пределы, после упрощения будем иметь:
Ln LnRo/r (8) где hо часть длины образующей исходной заготовки, которая пошла на обжим;
Lо длина образующей конуса в зоне обжима. Откуда после потенциирования и замены Ro/r на Ко (r d/2, Ro Do/2) получим:
(Ko) (9)
Из (9) получим
ho=Lo(Ko) (10)
Проведем аналогичные выкладки для операции раздачи. В этом случае выражения для напряжений, возникающих в коническом очаге деформирования, можно представить в виде [1]
σρ σs (1+b)LnR/ρ
σΘ σs [1 (1+b)LnR/ ρ (11) где R и ρ наружный радиус фланца и текущий радиус элемента.
Подставив (11) в (5) и проинтегрировав в соответствующих пределах, получим
Ln Lp/hp LnR/Ro- Ln1 LnR/R (12) где R D/2, Ro Do/2;
Lp длина образующей конуса в зоне раздачи;
hp часть длины образующей исходной заготовки, которая пошла на раздачу. Заменяя R/Ro на Кp и проведя потенциирование, будем иметь
Lp/hp=K1 Ln K (13) Откуда
hp (14) Суммарная высота исходной заготовки Н равна сумме ho и hp, т.е.
H ho+hp=Lo(Ko)<> + (15)
Длины образующей конуса в зоне раздачи Lp и обжима Lo найдем из геометрических соотношений
Lp= (Kp-1) (16)
Lo= (1-1/Ko)
После подстановки (16) в (15) получим формулу (1).
Величину диаметра d1 найдем из условия равенства длины участка заготовки, пошедшего на образование цилиндрического борта, и высоты полученной горловины, т. е. l h. Это равенство обосновано в [3] С учетом этого условия из геометрических соотношений (см.фиг.3) получим
d1 d 2hsin α (17)
С учетом (17): Ko Do/d Do/(d -2hsin α ), т.е. получаем формулу (2).
П р и м е р. Получали переходник со следующими размерами D 130 мм; d 72 мм; α 45о; h 4 мм из стали 12Х18Н10Т, из трубы диаметром Do 100 мм с толщиной стенки 3 мм. Для этой детали суммарный коэффициент формоизменения больше допустимого коэффициента раздачи, поэтому использовали предложенный способ. Сначала по формуле (2) определили d1 65 мм, по формуле (1) Н 46,9 мм. Взяв заготовку указанной высоты и проведя два перехода штамповки, получили годную деталь.
Формула изобретения: 1. Способ получения переходников с внутренним цилиндрическим пояском, включающий получение цилиндрической трубной заготовки и деформацию части ее раздачей, отличающийся тем, что одновременно с раздачей производят обжим части заготовки с получением конического полуфабриката, а затем отбортовывают на полученном полуфабрикате со стороны меньшего диаметра цилиндрический поясок, при этом высота H исходной заготовки определяется из соотношения


где Kр=D/Dо коэффициент раздачи;
Ko= Do/(d-2h sin α) коэффициент обжима;
b = μ ctg α ;
μ = (0,1-0,2) коэффициент трения;
Dо диаметр исходной заготовки;
α угол конусности;
D и d наибольший и наименьший диаметры детали;
h высота цилиндрического пояска.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раздачу заготовки производят с ограничением.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обжим заготовки производят с ограничением.