Формирование днищ методом обкатки заготовок роликами

Применяется при мелкосерийном производстве днищ. Формирование днищ методом обкатки заготовок ро­ликами может осуществляться:

• из горячих заготовок;

• из холодных заготовок. Выбор метода обкатки горячих или холодных заготовок зависит от мощности оборудования и пластических свойств материала (граница использования четко не определена). Ориентировочно можно считать, что из горячих заготовок формуют днища при

толщине заготовок более 16 мм; а из холодных заготовок - при толщине менее 16 мм.

ОБКАТКА ДНИЩ ИЗ ГОРЯЧИХ ЗАГОТОВОК (обкатка днищ на фланжировочных машинах)

Применяется при мелкосерийном производстве крупногабаритных толстостенных днищ.

По данному методу можно обкатывать днища с диаметром от 1600 до 7000 мм с толщиной до 160 мм. У нас на Волгоградском заводе нефтяного машиностроения им. Петрова установлена фланжировочная машина, на которой можно обкатывать в горячем состоянии днища диаметром от 1600 до 4000 мм, толщиной стенки от 18 до 120 мм.

Фирма Люкенс Стиля (США) изготовляет горячей обкаткой на фланжировочных машинах днища диаметром до 7000 мм толщиной стенки до 165 мм.

Горячая обкатка днища на фланжировочной машине проходит в три стадии (рис.7).

На первой стадии горячую заготовку центрируют с помощью специального механизма 5 (рис.7а).

Рис.7а.

Затем верх­ним штампом 1 с вогнутой поверхностью прижимают заготовку усилием 200 тс к нижнему штампу 3; произво­дится частичная штамповка центральной части днища.

На второй стадии заготовка приводится во вращение, и начинается обкатка днища, одновременно произво­дится окончательная штамповка центральной части днища (рис.7б).

Рис.7б

На третьей стадии проводится окончательная обкатка и калибровка днища (рис.7в).

Рис.7в

Техническая характеристика фланжировочной машины

Габариты, мм - Длина х ширина х высота 16750 х 12400 х 12620

Масса, т - 120

Мощность двигателя главного привода, квт - 184

Скорость вращения заготовки, об/мин - 32-84

Максимальное усилие пресса, т - 200

Преимущества этого способа по сравнению со штамповкой на гидравлических прессах следующие:

• обкатная машина примерно в 2.5 раза легче гидравлического пресса для штамповки аналогичных днищ;

• оснастка для обкатки днищ имеет значительно меньшие габаритные размеры и стоимость; время, необходи­мое для смены технологической оснастки на фланжировочной машине, в 5 - 6 раз меньше, чем на гидравличес­ком прессе;

• обкатка на фланжировочной машине данного диаметра, но разных толщин, а также днищ из сталей разных марок возможна при одной и той же технологической оснастке.

Недостатки этого способа по сравнению со штамповкой на гидравлических прессах - меньшая экономич­ность и производительность при крупносерийном производстве днищ.

ОБКАТКА ДНИЩ ИЗ ХОЛОДНЫХ ЗАГОТОВОК (обкатка днищ на давильно-обкатных машинах)

Для изготовления сферических и плоских отбортованных днищ широкое распространение получили давильно-обкатные машины фирмы «Болдрини» (Италия). Эти машины (рис.8) обкатывают сферические днища из предварительно отформованных на прессе заготовок, а плоские днища - из плоских заготовок. Обкатка произво­дится в холодном состоянии днищ.

Рис.8

Принцип работы таких машин заключается в следующем (рис.8). Заготовка 17, установленная между раз­движными пневматическими прижимами 1 и 16, может вращаться вокруг оси Х-Х. Приводной валок 2 имеет форму, соответствующий требуемой форме борта днища. Снизу заготовка прижимается к валку 2 валком 15, установленным на штоке пневмоцилиндра 14. Неприводной давильный валок 13 установлен на штоке 5 гидроцилиндра 6, шарнирно закрепленного на корпусе гидроцилиндра 10. Шток 9 гидроцилиндра 10 закреплен на оси 7. Каретка 3 связана с осью 12 со штоком 11 гидроциклона 8, шарнирно закрепленного на неподвижной оси. С помощью гидроциклона 8 каретка 3 может перемещаться в направляющих 4 вместе со штоком 5 гидроцилиндра 6. Помимо вращения вокруг собственной оси, благодаря сцеплению с вращающейся заготовкой ва­лок 13 может при помощи трех гидроцилиндров 6, 10, 8 перемещаться вверх и вниз по дуге и двигаться вдоль оси штока 5. Комбинация указанных движений достигается регулированием подачи жидкости под давлением в различные гидроцилиндры. Фирма "Болдрини" изготовляет машины трех типов, предназначенные для обра­ботки заготовок толщиной от 3 до 25 и диаметром от 300 до 4000 мм.

ВЫТЯЖКА ДНИЩ ВЗРЫВОМ

Вытяжка взрывом. Существует способ вытяжки, при котором деформация производится за счет действия взрывной волны. Сущность способа состоит в том, что для деформирования металла используют энергию го­рения или взрыва взрывчатых веществ (пороха, тола, аммонита и т. п.)

Процесс взрывной формовки днищ может производиться:

- при непосредственном воздействии на металл продуктов горения;

- через промежуточный слой жидкости (гидровзрывная штамповка).

В первом случае для штамповки изготовляют массивные разъемные приспособления: нижняя часть которых имеет внутреннюю полость, соответствующую форме детали. Строго расчитанное количество взрывчатого вещества помещается в верхней части приспособления над заготовкой.

При взрыве продукты горения создают необходимое для формования давление. Для выброса воздуха, нахо­дящегося под заготовкой в нижней части приспособления, сверлят ряд мелких отверстий.

При втором варианте заготовку крепят на массивном приспособлении, выполняющего роль матрицы и имею­щего полость, соответствующую форме днища. Для создания герметичности между заготовкой и приспособлением устанавливают резиновую прокладку. Из образовавшегося замкнутого пространства выкачивают воздух, и приспособление вместе с заготовкой опускают в глубокий бетонированный колодец, залитый водой. В воде вблизи от центра заготовки помещают взрывчатое вещество, которое при взрыве через слой жидкости создает необходимое для формования днища давление.

Формовка взрывом обеспечивает изготовление днищ с сохранением равностенности, без поверхностных де­фектов и трещин. Этот способ целесообразно применять при изготовлении днищ больших диаметров из тонколистового материала.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ВЫТЯЖКА ДНИЩ

Гидравлическая вытяжка. Вытяжка крупногабаритных днищ из тонкого листового материала на прессах даже при применении прижимов не исключает образования складок на бортах. Складки удаляют с помощью ручной выколотки, которую производят на оправке деревянными киянками или металлическими кувалдами. Процесс ручной выколотки является очень тяжелым и трудоемким и не обеспечивает хорошее качество изделий.

Наиболее совершенным способом изготовления тонколистовых днищ является гидравлическая вытяжка. Деформирование заготовок при гидравлической вытяжке происходит под действием рабочей жидкости, давление вне которой достигает в современных конструкциях прессов 400 атм. На этих прессах один рабочий инструмент изготовляют в виде толстого резинового листа, которым закрывается пространство с водой. При создании дав­ления лист натягивает обрабатываемый материал на поверхность пуансона или матрицы равномерно без обра­зования складок. На фигуре 10 показаны различные схемы гидравлической вытяжки.