РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU
(11)
(13)
C2
(51) МПК
(52) СПК
  • B21B 1/00 (2006.01)
  • B21D 51/08 (2006.01)
  • B21H 1/00 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус:
Пошлина:
действует (последнее изменение статуса: 26.03.2019)
учтена за 4 год с 11.03.2019 по 10.03.2020

(21)(22) Заявка: 2016108778, 10.03.2016

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
10.03.2016

Дата регистрации:
07.02.2018

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 10.03.2016

(43) Дата публикации заявки: 11.09.2017 Бюл. № 26

(45) Опубликовано: 07.02.2018 Бюл. № 4

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU12537 U1, 20.01.2000. SU899170 A1, 23.01.1982. RU1741338 C, 20.03.1995. US5758532 A, 02.06.1998.

Адрес для переписки:
455000, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр. Металлургов, 11, кв. 54, А.М. Песину

(72) Автор(ы):
Песин Александр Моисеевич (RU),
Дригун Эрнст Михайлович (RU),
Пустовойтов Денис Олегович (RU),
Локотунина Наталья Михайловна (RU),
Песин Илья Александрович (RU)

(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью "ЧерметИнформСистемы" (RU)

(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ДЕТАЛЕЙ С КРИВОЛИНЕЙНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

(57) Реферат:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству металлических криволинейных поверхностей из листового металла. Осуществляют прокатку пакета, состоящего из пуансона и матрицы с расположенной между ними нагретой листовой заготовкой с переменным обжатием, плавно увеличивающимся от переднего конца к середине пакета. Обеспечивается более надежный захват всего пакета валками и равномерная деформация заготовки, что позволяет повысить качество деталей за счет получения более точных параметров формы и геометрических размеров. 2 ил.


Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству металлических криволинейных поверхностей из листового металла.

Известен способ для изготовления днищ из листовой заготовки, включающий обкатку заготовки, установленной в шаблоне на узле центрирования, по спирали с помощью формующих роликов (см. а.с. СССР №1400736, B21D 51/08, опубл. 1988 г.).

Недостатком известного способа является неравномерность деформирования заготовки и, как следствие, получение формы и размеров готового изделия с отклонениями от заданных, а также сложность его конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ прокатки деталей с криволинейной поверхностью, включающий прокатку пакета, состоящего из пуансона и матрицы с расположенной между ними нагретой листовой заготовкой. Причем для придания необходимого радиуса криволинейной поверхности пакет из пуансона и матрицы с размещенной между ними нагретой заготовкой прокатывают между валками рабочей клети прокатного стана (см. свидетельство на п.м. №12537, B21D 51/08, опубл. 2000 г.).

Недостатком известного способа является получение формы и размеров готового изделия с отклонениями от заданных параметров.

Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в повышении качества деталей с криволинейной поверхностью, а именно получение более точных параметров формы и геометрических размеров, а также достижение дополнительного снижения усилия деформирования.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе прокатки деталей с криволинейной поверхностью, включающем прокатку пакета, состоящего из пуансона и матрицы с расположенной между ними нагретой листовой заготовкой, согласно изобретению прокатку пакета осуществляют с переменным обжатием, плавно увеличивающимся от переднего конца к середине пакета.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в создании условий для более надежного захвата всего пакета валками и условий для равномерной деформации заготовки.

На основании анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ прокатки металла не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию "изобретательского уровня".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 изображена схема прокатки пакета, состоящего из пуансона и матрицы с расположенной между ними нагретой листовой заготовкой;

- на фиг. 2 изображена схема прокатки пакета с переменным обжатием.

Заявляемый способ прокатки деталей с криволинейной поверхностью реализуется посредством следующей схемы прокатки пакета, где на фиг. 1-2 обозначены позиции:

1 - матрица;

2 - листовая заготовка;

3 - кольцеобразный выступ;

4 - вогнутая поверхность кольцеобразного выступа;

5 - пуансон;

6 - выпуклая поверхность пуансона;

7 - верхний валок;

8 - нижний валок;

hзаг - толщина заготовки;

hдет - глубина в криволинейной поверхности детали;

hпуанс - высота пуансона;

hмат - глубина матрицы с учетом толщины стенки;

Нпак - толщина пакета;

ΔНнач - начальное абсолютное обжатие пакета;

ΔНmах - максимальное абсолютное обжатие пакета;

R - радиус валка.

Предлагаемый способ прокатки реализуется следующим образом.

Матрицу 1 (фиг. 1) с листовой заготовкой 2, размещенной на кольцеобразном выступе 3, нагревают в печи с выкатным подом до естественного размягчения металла. Заготовка 2, размягчаясь, равномерно оседает до поверхности 4 выступа 3 матрицы 1. Для получения окончательной криволинейной поверхности пуансон 5 с выпуклой поверхностью 6 накладывают на заготовку 2, разместившуюся на вогнутой поверхности матрицы 1.

Для придания необходимого радиуса криволинейной поверхности пакет из пуансона 5 и матрицы 1 с размещенной между ними размягченной заготовкой 2 прокатывают между валками 7 и 8 клети прокатного стана. Причем прокатку осуществляют с переменным обжатием, плавно увеличивающимся от переднего конца к середине пакета.

В результате плавно возрастающих обжатий происходит постепенная фиксация заготовки в заданном положении, что препятствует ее смещению. Это будет способствовать получению более точных формы криволинейной поверхности и геометрических параметров детали.

Пример конкретного выполнения.

Для изготовления металлической детали с криволинейной поверхностью с внутренним диаметром 2420 мм, глубиной hдет=200 мм и толщиной стенки 40 мм использовали круглую заготовку из марки стали 09Г2С диаметром 2500 мм и толщиной металла hзaг=40 мм.

Матрицу (фиг. 2) с листовой заготовкой, размещенной на кольцеобразном выступе, нагревали в печи с выкатным подом до естественного размягчения металла, до температуры 900°С. Затем пуансон высотой hпуанс=200 мм с выступом с выпуклой поверхностью накладывали на заготовку, разместившуюся на вогнутой поверхности матрицы глубиной с учетом толщины стенки hмaт=240 мм. Толщина пакета составляла Нпак=480 мм.

Для придания необходимого радиуса криволинейной поверхности пакет, состоящий из пуансона и матрицы с расположенной между ними размягченной заготовкой, прокатывали в рабочей клети прокатного стана между валками, имеющими радиус R=600 мм. Прокатку осуществляли с переменным обжатием, плавно увеличивающимся от переднего конца к середине пакета. Обжатия плавно увеличивали с ΔНнач=24 мм до максимального значения в середине пакета ΔНmах=200 мм автоматически с помощью нажимных винтов.

Таким образом, при прокатке пакета с переменным обжатием обеспечивается более надежный захват всего пакета валками и равномерная деформация заготовки, что позволяет повысить качество деталей с криволинейной поверхностью за счет получения более точных параметров формы и геометрических размеров, а также достигается дополнительное снижение усилия деформирования.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе, что подтверждается примером выполнения. Соответственно заявляемое решение может быть применимо в прокатном производстве, а следовательно, соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Способ прокатки деталей с криволинейной поверхностью, включающий прокатку пакета, состоящего из пуансона и матрицы с расположенной между ними нагретой листовой заготовкой, отличающийся тем, что прокатку пакета осуществляют с переменным обжатием, плавно увеличивающимся от переднего конца к середине пакета.