Способ изготовления крупногабаритных оболочек

Способ изготовления крупногабаритных оболочек

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

%, О. М. Смирнов, Я. М. Охрименко, С. М. Поляк, В. П, Балакин, М. А. Бенин, В, С. Соломатин, А. С. Анищенко и Б. Науман.

З"е е

Московский ордена Трунового Красного Знамени nfctèÚóò, стали и сплавов

I (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ОБОЛОЧЕК

Изобретение относится к обработке сварных заготовок давлением, а именно к способам изготовления крупногабаритных полых изделий.

Известен способ "изготовления оболочек, включаюший раскрой исходного материала, сварку полученных заготовок в полуфабрикат, его нагрев и формовку

bJ.

Недостатки способа — большая разноt0 толшинность и высокая себестоимость получаемых оболочек.

11ель изобретения — повышение качества и снижение себестоимости изготовления оболочек, 15

Поставленная цель достигается тем, что при сварке полуфабриката сварйые швы располагают на участках наиболь-"" шей деформации, а формовку осушествляют в состояния сверхпластичности равномерно распределенным усилием.

На фиг. 1 показана схема полуфабриката для изготовления оболочек типа

"купол", на фиг. 2 — то же, для изготовления оболочек типа "коробка".

Позицией 1 обозначены заготовки, позицией 2 — сварные швы.

По заданным габаритам и толшине оболочки рассчитывают или определяют экс-. периментально на моделях габариты и толшину плоского или пространственного (в зависимости от конкретного изделия) полуфабриката (листового) применительно к последующей его пневмоформовке в состоянии сверхпластичности. Производят предварительный раскрой получен-. ных размеров полуфабриката в плане.

Раскрой должен быть таким, чтобы при доединении отдельных заготовок в цельный полуфабрикат линии стыка заготовок находились преимущественно на зонах максимальная деформаций при формовке (газообразной или жидкой рабочей средой) в состоянии сверхпластичности такого же, но монолитного полуфабриката. Затем раскроив материал по заданным размерам, сваркой соединя3 7197 ют отдельные заготовки в цельный полуфабрикат и последний формуют в состоя 1 нии сверхпластнчности до получения заданной оболочки.

Характерной особенностью отфоумированных в состоянии сверхпластичности

" монолитных оболочек является их разнотолшинность по. контуру. Установлено также, что участки сварного шва и зоны, примыкающие к нему при вышеназванных условиях деформации (сверхпластической деформации основного материала) деформируЮтся слабее, чем остальной материал вследствие отличной от остального мате риала структуры (по крайней мере, это обстоятельство справедливо, для ряда спла вбв"на основе алюминия и магния}. Кроме того, установлено, что для деформироъиния участков, прилегают к ширбтйым свар.ным швам на полуфабрикате, требуется большее усилие деформирования, чем для участков примыкающих к меридиональным сварным швам, Этот факт существенен йри выборе раскроя.

Таким образом, наложив сварные швы 25 в зонах, максимально деформировавшихся при формовке давлением текучей среды монолитного полуфабриката в состоянии сверхпластичности, создаются условия для затруднения течения этих зон в формую- 30 шемся сварном полуфабрикате, в результате ийтенсивнее текут ранее малодеформировавшиеся участки и в получаемой оболочке. распределение толщины близко к равномерному. При иных расположениях З сварного шва (особенно если он фиходится преимущественно на эоны минимальных деформаций монолитного полуфабриката) на первых стадиях формовки происходит резкая локализация деформации 40 в максимально деформирующихся зонах и в полуфабрикате, выйученном на незна- чительную высоту, нарушается внутренняя сплошность структуры.

Для оболочек типа "купол наиболее 45 целесообразен раскрой заготовок для полуфабриката в виде несКолькйх секторов с центром в полюсе купола. В этом случае в найбольшей степени "покрыта .швами поверхйоСть полюса купола, т.е. найболее утоняемая при формовке в состоянии сверхпластичности монолитного полуфабриката.

Для оболочек типа коробка" сварными швамй в первую очередь покрывают участ- 5 ки полуфабриката, оформляющие цри формовке углы коробки, затем центральные участки коробки т.д. углы полуфабриката . р t

64 4

IIoKpbIBGTb швами нецелесообразно, так как это наиболее труднодеформируемые эоны. Ч ем из ме ньшего ч исла заготовок состоит полуфабрикат, тем меньше времени понадобится для его сварки и тем более благоприятны будут условия формовки (меньше времени формовки при том же давлении формуюшей среды или при том же времени ниже прикладываемое давление).

Способ эффективен и при формовке оболочек сложной формы с поднутрениями, например конусообразной формы с "карманами" на образующей поверхности.

Установлено, что в ряде случаев предпочтительно испольэовать пространственный (типа конуса) полуфабрикат, полученный сваркой гнутых листовых заготовок с расположением, сварных швов, преимущественно на поверхности будущих поднутрений.

Этим способом возможно изготовление оболочки из труднодеформируемых и малопластичных сплавов.

Пример. Получаемая оболочка— купол с высотой 400 мм, диаметром

1000 мм из сплава МА-8. Плоский полуфабрикат изготовляют аргонно-дуговой сваркой заподлицо из 4-х плоских заготовок в виде секторов с центром в полюсе полуфабриката. Ширина сварного шва

0,8 мм. Толщина заготовок одинакова

2,5 мм. Сварной полуфабрикат диамет— ром 1060 мм герметично зажимают между матрицей и крышкой (ширина флан ца 30 мм на сторону), нагревают в теро моблоке до 400 С и давлением аргона

S атм. и осуществляют свободное выпучивание полуфабриката в цилиндрическую матрицу на высоту 400 мм. Разнотолщинность оболочки не превышает 17%.

Способ позволяет сократить трудоемкость изготовления и затраты на производство крупногабаритных оболочек, в том числе из малопластичных и труднодеформируемых сплавов и формовать высококачественные оболочки в простой оснастке.

Формула изобретения

Способ изготовления крупногабаритных оболочек, включающий раскрой исходного материала, сварку полученных заготовок в полуфабрикат, его нагрев и формовкур о т л и ч & ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества

5 7197 и снижения себестоимости изготовления оболочек, при сварке полуфабриката сварные швы располагают на участках наи-" большей деформации, а формовку ocymeствляют в состоянии сверхпластичности

5, равномерно распределенным усилием.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

l. Любченко А. А. Конструирование штампов и горячая листовая штамповка.

М., 1974, с. 382-387.

Составитель Е. Субботин

Редактор Н. Кравцова Техред О. Легеза Корректор М. ШаРоши.

Заказ 269/6 Тйраж 986" - Подййсное —

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4