Изготовление эллиптических днищ

С точки зрения технологии изготовления эллиптические днища делятся на:

• цельноформуемые (цельные);

• эллиптические лепестковые (составные, свариваемые из предварительно отштампованных элементов).

2.4.3 Изготовление эллиптических цельноформуемых днищ

Общий вид и основные размеры эллиптического цельноформуемого днища приведены на рис.2

Заготовки

Эллиптические цельноформуемые днища изготавливаются из плоских круглых заготовок, состоящих из одной или нескольких частей, сваренных между собой встык (рис.3)

Диаметр развёртки днища с внутренними базовыми размерами:

D=2*(D_вн+S)*[h₁+m*E_вн*(D_вн+S)] мм,

Для днищ с наружными базовыми размерами:

D=2*(D_вн-S)*[h₁+m*E_н*(D_вн-S)] мм,

где D_вн – внутренний диаметр днища, мм;

D_н – наружный диаметр днища, мм;

S – толщина стенки днища, мм;

h₁ – высота цилиндрической части днища, мм;

E_вн – коэффициент, выбираемый в зависимости от отношения (по графику); D_вн/S

E_н - коэффициент, выбираемый в зависимости от отношения; D_н/S

m - коэффициент, выбираемый в зависимости от отношения; D_вн/h_в

h_в – высота выпуклой части днища. m=0.345 при =4, m=3.318 при =5

Диаметр заготовки определяется по формуле

D_з=D+2*Z_н мм,

2*Z_н=(0,020,05)*D

где Z_н – технологический припуск на обработку.

Маршрут изготовления эллиптических цельноформуемых днищ

Получение заготовки

1. Расконсервация (по мере надобности)

2. Разметочная. Определить размары плоской заготовки и разметить её.

3. Резка плазменная (элементов заготовки).

3а. Резка газопламенная. Оборудование: пост плазменной или газопламенной резки.

4. Кромкострогальная. Оборудование : кромкострогальный станок, универсальный фрезерный станок.

5. Сборочная. Собрать заготовки под сварку на прихватках.

6. Сварочная. Оборудование: сварочный тактор.

ба. Обработка сварного шва (снятие усиления сварного шва).

Формообразование

7. Термическая. Нагреть заготовку под штамповку или горячую обкатку. Провести стабилизирующий обжиг для обкатки роликами холодных заготовок (по мере надобности).

8. Штамповочная. Оборудование: прессы гидравлические листоштамповочные. Приспособления: штампы универсально-переналаживаемые.

8а. Формирование методом обкатки роликом горячих заготовок. Оборудование: машина ДЗТП (Днепропет­ровского завода тяжелых прессов), машина ЦНИИГМАШа и машина фирмы "Бирдеборо" (США). Приспособ­ление: набор роликов.

8б. Формирование методом обкатки роликом холодных заготовок. Оборудование: машина фирмы "Болдрини" (Италия). Приспособление: набор роликов. Завершающие (отделочные) операции.

9. Контрольная. Произвести 100 % - ное рентгенопросвечивание или ультразвуковой контроль сварных швов. Проверить форму и размеры днища. Оборудование: рентгеновские установки типа РУП, ИРА. Ультразвуковой дефектоскоп УЗД, УДК.

10. Разметочная. Разметить линию подрезки днища, центры и профиль отверстий под вырезку их. Оборудо­вание: стенд разметочный.

11. Газоплазменная. Подрезать торец днища и вырезать отверстия. Зачистить наплывы и неровности. Обору­дование: пост газопламенной резки. Приспособление: приспособление для обрезки днищ. Электрошлифоваль­ная машина.

12. Карусельная. Подрезать торец в размер по высоте. Оборудование: токарно-карусельный станок.

13. Отделочная. Дробеструить, травить или пассивировать поверхность днища. Оборудование: дробеструитная установка, ванны, генераторы тока.

14. Контрольная. Проверить размеры и поверхность днища и клеймить его.

ШТАМПОВКА ДНИЩ НА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССАХ

Применяется при изготовлении днищ в крупносерийном производстве. Этот способ - один из самых произ­водительных и экономичных при изготовлении днищ крупными партиями.

Технологический процесс штамповки в зависимости от толщины днища может производиться в холодном и горячем состоянии. При горячей штамповке заготовки предварительно нагревают в газовых печах до темпера­туры 1050 - 1200°С (в зависимости от марки стали).

В зависимости от толщины днища штамповка ведется по-разному. Толстостенные (40), как правило, штампуют без прижима фланцевой части заготовки, используя прессы простого действия.

Процесс штамповки толстостенных днищ, как правило, сопровождается значительным утонением стенок. Для уменьшения утонения штамповку эллиптических днищ с отношением = 0.25 иногда производят за два приема. Первоначально штампуют промежуточную заготовку в штампе, показанном на рис. 3.1. Затем после подогрева заготовки производится окончательная штамповка (рис. 3.1).

Рис.3.1.

Тонкостенные днища (60) штампуют в штампах, у которых предусмотрены устройства для прижима флан­цевой части заготовки к верхней поверхности матрицы.

Для штамповки тонкостенных днищ применяются прессы простого или двойного действия.

На прессах простого действия (рис.4) штампуют относительно тонкостенные днища. Нагретую заготовку укладывают на протяжное кольцо I, после чего прижимное кольцо 4, прикрепленное цепями к подвижной тра­версе пресса, опускают на заготовку и скрепляют его с протяжным кольцом вручную при помощи откидных болтов 2 или клиньев. При опускании траверсы пресса закрепленный на ней пуансон 3 протягивает заготовку через кольцо I.

Рис.4.

Штамп не обеспечивает надежного и равномерного прижима по окружности заготовки, что нередко приво­дит к появлению гофров и выпучин.

Для штамповки тонкостенных днищ более универсальными и удобными являются гидравлические прессы двойного действия. Они имеют два ползуна, один из которых движется внутри другого (рис.5).

Рис.5.

Наружный ползун служит для прижима фланцевой части заготовка, а внутренний - для вытяжки. Наружный ползун начинает двигаться вниз первым и в конце своего хода прижимает заготовку к поверхности матрицы прижимным кольцом штампа. Затем опускается внутренний ползун, и производится операция вытяжки. Пер­вым поднимается внутренний ползун, что обеспечивает съем отштампованного изделия с пуансона прижим­ным кольцом штампа.

Для облегчения съема отштампованного днища применяются пуансоны составной конструкции (рис. 6а) и пуансоны разъемной конструкции (рис.6б).

Усилие для штамповки днищ определяют по формуле:

Р=К • π • D_C • S • δ_B, кг

где D_C - диаметр днища в мм;

δ_B - предел прочности материала днища в кгс/мм;

S - толщина заготовки мм;

К - поправочный коэффициент, который зависит от степени вытяжки и для эллиптических и сферических днищ составляет 0.40 - 0.55.