×
23.02.2019
219.016.c683

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ ДЕТАЛЕЙ С ОТВОДАМИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002404003
Дата охранного документа
20.11.2010
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных областях машиностроения при изготовлении соединительных деталей сварных трубопроводов. В разъемной матрице с разъемными поперечными каналами производят гидравлическое формирование заготовки наружного слоя полой детали с отводами. Деформируют трубную заготовку под действием давления наполнителя на внутреннюю поверхность заготовки. Одновременно производят ее торцевую осадку. Внутри полученной заготовки наружного слоя полой детали с отводами размещают заготовку внутреннего слоя в виде трубы. Выполняют гидравлическое формирование собранных заготовок в разъемной матрице. Давление наполнителя прикладывают к внутренней поверхности заготовки внутреннего слоя в виде трубы с одновременной ее торцевой осадкой. В результате обеспечивается повышение прочности детали и качество внутренней поверхности. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных областях машиностроения при изготовлении соединительных деталей (тройников, крестовин) сварных трубопроводов, в частности для трубопроводных систем высокого давления жидкости и газа, к которым предъявляются повышенные требования надежности, особенно в пневмо- и гидросистемах ракетно-космической техники.

Известен способ изготовления сильфонного компенсатора, выполненного из тонкостенных оболочек, включающий вытяжку за несколько операций трубной заготовки до заданной толщины, специальную термообработку после каждой операции вытяжки, гофрирование пакета заготовок тоже за несколько операций, термообработку после каждой операции гофрирования, сварку концевых участков сильфона с силовыми кольцами и контроль межслойной герметичности (патент РФ №2164188 МКИ В21D 15/00 С2).

Этот способ, в основе которого лежит многоступенчатый процесс вытяжки, позволяет изготовить многослойную деталь, обладающую высокой стойкостью в газовой среде высокой температуры и давления.

Недостаток этого способа - невозможность получить деталь с отводами, образование в оболочках микротрещин и микропор в процессе вытяжки и гофрирования, что повышает газовую проницаемость металла детали в условиях повышенных давлений, вероятность неполной адгезии слоев оболочек, а также трудоемкость технологического процесса.

Известен способ гидравлического формирования полых деталей, позволяющий более полно по сравнению с простым растяжением или волочением использовать пластические свойства материалов. Для деталей, изготовленных способом гидравлического формирования, отмечается высокая равномерность свойств по металлу, при этом удается не только избежать образования микро - «макроэффектов», но и «залечить» их в деформируемом материале /см. кн. К.Н.Богоявленский и др. «Гидропластическая обработка металлов». - Л.: Машиностроение, Ленинградское отд-ние; София: Техника, 1988. - 256 с. (см. с. 129)/. Особенно эффективно использование этого способа для изготовления деталей, у которых необходима максимальная равномерность и повышенный уровень физико-механических свойств. Например, гидростатическое выдавливание закаленной конструкционной стали 30ХГСН2А позволяет получить материал с пределом прочности более 2000 МПа /см. кн. К.Н.Богоявленский и др. «Гидропластическая обработка металлов». - Л.: Машиностроение, Ленинградское отд-ние; София: Техника, 1988. - 256 с. (см. с.104)/.

Известен способ гидравлического формирования полых деталей, равнопрочных с исходной трубой, когда изготовление детали выполняют в разъемной матрице с разъемными и поперечными каналами путем пластического деформирования трубной заготовки под действием давления наполнителя на внутреннюю поверхность заготовки и одновременную ее торцевую осадку (патент RU №2205713 МКИ В21C 37/29 С2).

Способ позволяет изготовить деталь с отводами, равнопрочную с исходной трубой, методом гидравлического формирования. Требуемая деталь изготавливается за два последовательных перехода гидравлического формирования на установке гидравлического формирования тройников и крестовин УФТК-50 (патент RU №2149723 МКИ В21С 37/29, 31/00 C1).

Практическое использование этого способа позволило выявить его недостатки:

- в центральной сферической части тройников и крестовин в момент второго перехода гидравлического формирования образуются сглаженные впадины;

- из-за перераспределения металла для формирования сферы толщина стенок тройников и крестовин уменьшается на 26-30% по сравнению с толщиной стенки исходной трубы;

- существует высокая трудоемкость изготовления тройников и крестовин с центральной сферической частью.

Задача настоящего изобретения - создать технологический процесс гидравлического формирования, позволяющий изготовить многослойную полую деталь с отводами, прочность которой не только равна, но и значительно превышает прочность исходных труб, имеющую повышенное качество внутренней поверхности, обладающую высокой газонепроницаемостью металла.

Предлагаемый способ гидравлического формирования, позволяющий получить многослойную полую соединительную деталь с отводами, обладающую требуемыми качествами, отличается тем, что внутри заготовки наружного слоя полой детали с отводами, полученной известным способом гидравлического формирования, размещают заготовку внутреннего слоя в виде трубы и выполняют соединение собранных заготовок внутреннего и наружного слоев методом гидравлического формирования. При этом действие давления наполнителя направлено на внутреннюю поверхность заготовки внутреннего слоя, в результате чего заготовка внутреннего слоя принимает профиль наружного слоя.

Предлагаемый способ включает:

- нанесение технологической смазки на трубную заготовку наружного слоя;

- гидроформирование заготовки наружного слоя полой детали с отводами в разъемной матрице с разъемными поперечными каналами путем пластического деформирования трубной заготовки под действием давления наполнителя на внутреннюю поверхность заготовки с одновременной ее торцевой осадкой;

- обрезка припуска на отводах и торцах;

- термическая обработка изготовленной заготовки наружного слоя в защитной среде, исключающей образование окалины;

- нанесение технологической смазки на все поверхности изготовленной заготовки наружного слоя;

- нанесение технологической смазки на наружную поверхность заготовки в виде трубы внутреннего слоя;

- размещение заготовки внутреннего слоя в виде трубы в заготовке наружного слоя;

- гидроформирование двухслойной полой детали с отводами из собранных заготовок в разъемной матрице с разъемными поперечными каналами путем пластического деформирования трубной заготовки под действием давления наполнителя на внутреннюю поверхность заготовки внутреннего слоя с одновременной ее торцевой осадкой;

- обрезка припуска на отводах и торцах внутренней заготовки;

- термическая обработка двухслойной полой детали с отводами;

- контроль качества.

Использование предлагаемого способа поясняется фотографией, на которой изображен двухслойный тройник с отводами под сварку.

Применение в процессе второго перехода гидроформирования трубной заготовки в качестве внутреннего слоя полой детали позволяет избежать образования сглаженных впадин в сферической части полой детали. Использование для внутреннего слоя детали заготовки трубы с высокой чистотой внутренней поверхности позволяет повысить качество внутренней поверхности полой детали. В результате использования тонкостенной заготовки внутреннего слоя из более качественной стали, чем заготовка наружного слоя, снижается вес детали, газонепроницаемость материала полой детали (и, следовательно, герметичность соединения, для которого используется деталь). В результате повышается прочность полой детали и многослойная деталь, имеющая суммарную толщину слоев, равную толщине однослойной детали, выдерживает давление, в 2-3 раза превышающее давление, допустимое для однослойной.

С помощью предлагаемого способа возможно изготовление многослойной полой детали с отводами, состоящей из любого необходимого количества слоев. При этом может быть использована одна и та же матрица. Для обеспечения устойчивости пуансонов при сжатии в матрицу устанавливаются полукольца - вкладыши.

Этот способ позволяет изготавливать полые биметаллические детали.

Применение предлагаемого способа позволяет снизить трудоемкость изготовления полых деталей с отводами в результате исключения таких операций, как термическая, лакокрасочная, промывочная и др.

С помощью предлагаемого способа возможно изготовление корпусов пневмо- и гидроаппаратуры: вентилей, фильтров, шаровых кранов, клапанов и др.

Пример

Изготовленный предлагаемым способом на установке формообразования тройников и крестовин УФТК-50 двухслойный тройник с наружным диаметром 45 мм с толщиной стенки на оси исходной трубы - 6,5 мм, на отводе - 5,5 мм, материал наружного слоя которого - труба 45×2,5 Ст.12Х18Н10Т ГОСТ 99941-84, материал внутреннего слоя - труба 38Х3 Ст.12Х18Н10Т ГОСТ 99941-81, был подвергнут пневмо- и гидроиспытаниям.

Результаты испытаний:

1. При гидравлических испытаниях давлением 1180 кг/см2 разрушений не было. Испытания более высоким давлением не требовались.

2. При пневматических испытаниях давлением 400 кг/см2 негерметичность не обнаружена (Технический акт №21/010 от 19.12.2008, утвержден главным инженером).

С двухслойным тройником были выполнены сварные соединения (штуцера, заглушки) для гидро- пневмоиспытаний. 3 сварных шва были подвергнуты рентгенологическому контролю. Дефектов сварных швов (непроваров, пор) не обнаружено.

Для сравнения: однослойный тройник, изготовленный методом гидравлического формирования на установке УФТК 50, наружным диаметром 45 мм и толщиной стенки 2,5 мм из стали Ст.12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81, был подвергнут испытаниям гидравлическим давлением. В результате остаточные деформации появились при давлении 150 кг/см2, разрушение произошло при давлении 620 кг/см2 (Технический акт №21/210 от 24.07.2006, утвержден главным инженером).

Таким образом, испытания подтвердили, что предлагаемый способ позволяет изготовить полые изделия с отводами для сварных трубопроводов, прочность которых значительно превышает прочность исходных заготовок.

Способ изготовления полых многослойных деталей с отводами, включающий гидравлическое формирование заготовки наружного слоя полой детали с отводами в разъемной матрице с разъемными поперечными каналами путем пластического деформирования трубной заготовки под действием давления наполнителя на внутреннюю поверхность заготовки с одновременной ее торцевой осадкой, отличающийся тем, что внутри полученной заготовки наружного слоя полой детали с отводами размещают заготовку внутреннего слоя в виде трубы и выполняют гидравлическое формирование собранных заготовок в разъемной матрице с разъемными поперечными каналами, при этом давление наполнителя прикладывают к внутренней поверхности заготовки внутреннего слоя в виде трубы с одновременной ее торцевой осадкой.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 64 items.
20.03.2013
№216.012.3016

Устройство для измерения контактного давления эластичных уплотнений

Изобретение относится к испытательной технике для определения механических характеристик материалов, а именно к устройствам для измерения контактного давления эластичных уплотнений. Устройство для измерения контактного давления эластичных уплотнений содержит корпус с каналами для подвода в зону...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477845
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.04.2013
№216.012.365e

Устройство отвода коммуникаций с разъемными соединениями

Изобретение относится к ракетной технике и предназначено для отвода коммуникаций с разъемными соединениями от борта ракеты. Устройство содержит основание, шарнирно закрепленную на основании стрелу с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, две шарнирно установленные рамы на конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479471
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.05.2013
№216.012.4565

Редукционное устройство

Редукционное устройство относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано для автоматического регулирования давления газа, преимущественно в пневмосистемах с повышенными требованиями по виброшумовым характеристикам. Заявленное редукционное устройство содержит регулятор давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483342
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.07.2013
№216.012.578c

Макет ветродвигателя для настройки ветродвигателя на заданные ветровые условия

Изобретение относится к ветродвигателям. Макет ветродвигателя для настройки ветродвигателя на заданные ветровые условия содержит ротор с лопатками. Лопатки фиксируются установочными элементами в установочных отверстиях кольца, закрепленного при помощи кронштейнов на оси вращения ротора....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488020
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.08.2013
№216.012.5dc4

Вентиль высокого давления

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Вентиль содержит корпус с седлом, маховик со штоком и винтовой парой. Шток снабжен со стороны маховика съемной втулкой с зубчатым венцом и между штоком и маховиком установлены подпружиненные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489625
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.11.2013
№216.012.85d9

Соединение трубопроводов

Изобретение относится к машиностроению, а именно к разъемным соединениям трубопроводов для пневмогидравлических систем. В соединенном положении полуразъемов разъемного соединения клапан левого полуразъема, упирающийся в торец направляющей части корпуса правого полуразъема, снабжен пружиной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499943
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.12.2013
№216.012.8de2

Клапан трехходовой

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано для отсечки с дренированием рабочей среды в пневмосистемах в случае превышения заданного давления. Клапан трехходовой содержит корпус с входной, выходной, дренажной и управляющей полостями, поршень и нагрузочную пружину....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502005
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.01.2014
№216.012.951e

Запорное устройство

Изобретение относится к области пнемоавтоматики и может быть использовано для дистанционной подачи рабочей среды высокого давления на элементы систем газоснабжения. Запорное устройство содержит пневмоклапан с входной, выходной и управляющей полостями и электроклапан. Указанный электроклапан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503868
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.951f

Пневмоклапан

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах газоснабжения, включая оборудование ракетно-космических комплексов. Пневмоклапан содержит корпус, седло с клапаном. Уплотняющая поверхность седла расположена со стороны, противоположной входному штуцеру. Клапан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503869
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.957d

Способ контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока относительно корпуса и устройство для его реализации

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к автоматизированным системам контроля, и применяется при контроле сопротивления изоляции электрических цепей постоянного тока относительно корпуса. Технический результат заявленного изобретения заключается в сокращении числа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503963
Дата охранного документа: 10.01.2014
Showing 1-3 of 3 items.
10.04.2015
№216.013.389c

Способ изготовления крутоизогнутого угольника

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных областях машиностроения при изготовлении соединительных деталей сварных трубопроводов. В процессе гидроформования герметичное соединение между пуансоном осадки и трубной заготовкой обеспечивается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545980
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.06.2015
№216.013.5939

Трубчатый переходник для соединения трубопроводов из разнородных металлов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения трубопроводов и различных узлов из разнородных металлов и сплавов, работающих при избыточном давлении и в вакууме в широких пределах температур. Трубчатый переходник содержит охватывающую и охватываемую трубные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554382
Дата охранного документа: 27.06.2015
13.01.2017
№217.015.75ff

Устройство для гидравлической штамповки полых деталей с отводами из трубных заготовок

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к штамповке полых деталей из трубных заготовок методом гидростатической пластической обработки. Устройство содержит пресс со станиной, на которой установлены гидравлические цилиндры осевого сжатия заготовки со штоками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598430
Дата охранного документа: 27.09.2016
+ добавить свой РИД