При изготовлении сварных заготовок необходимо

Изготовление корпусных деталей химических машин и аппаратов

При изготовлении сварных заготовок необходимо, чтобы швы не выступали над поверхностью заготовки (во избежание появления
чрезмерных ударных нагрузок, упрочнения швов и появления трещин в околошовной зоне).

Процесс выдавливания сферического днища на горизонтальных машинах выполняется следующим образом. Заготовка в виде диска устанавливается, центрируется на станке и прижимается пинолью задней бабки через прижимную шайбу к оправке. При вращающемся шпинделе давильный ролик с заданным усилием обкатывает заготовку, укладывая ее за несколько проходов на оправку в направлении от центра к периферии (рис. 66, а). При изготовлении плоских отбортованных днищ используют прижимной диск большего диаметра (рис. 66, б). Днища из пластичных материалов изготовляют с применением одной оправки (рис. 66, б). Сначала за один проход обрабатывают центральную часть заготовки, а затем за несколько последовательных проходов — периферийную.

Днища большого диаметра в мелкосерийном и индивидуальном производстве выдавливают без оправки на давильном станке, оснащенном специальным устройством с опорным роликом, который устанавливается на заданный размер днища (рис. 67). Ролик вращается от самостоятельного электродвигателя, выполняя функцию оправки. Шпиндель станка и прижим служат только для зажима заготовки.

Днища из мягких углеродистых сталей в большинстве случаев выдавливают в холодном состоянии. Заготовки из высоколегированных и жаропрочных материалов предварительно нагревают до определенной температуры, зависящей от марки материала и толщины заготовки. Для поддержания заданной температуры в зоне деформации используют газовые горелки. Источник тепла должен находиться перед давильным роликом на расстоянии 15...20 мм. Оснастка и детали станка, расположенные в зоне нагрева, охлаждаются водой.

Конструкция и форма ролика выбираются в зависимости от толщины и требуемого качества поверхности днища (рис. 68). Для улучшения условий формообразования ролики закрепляются в специальных роли ко держателях, которые обеспечивают периодический поворот и контакт с изделием различных участков рабочей поверхности ролика.

При выдавливании толстостенных днищ применяется ролик с большим (рис. 68, а) радиусом закругления рабочей поверхности, а при выдавливании тонкостенных днищ — с малым (рис. 68, б). Для ротационного выдавливания с утонением стенки или для изготовления днищ из заготовок переменного сечения применяют ролики, показанные на рис. 68, в. Днища, у которых выпуклая часть образующей поверхности сопрягается с вогнутой, выдавливаются с применением самоустанавливающегося (плавающего) роли-кодержателя. Ролик само устанавливается в процессе выдавливания, в результате чего обеспечивается перпендикулярное направление действия усилия к каждой точке криволинейной поверхности.

При ротационном выдавливании на давильный ролик действует усилие, составляющие которого, направленные вдоль оси оправки и по оси инструмента, примерно постоянны. Тангенциальная составляющая усилия изменяется во время обработки.

Выдавливание при низкой частоте вращения заготовки приводит к образованию гофров вследствие потери устойчивости заготовки при статическом нагружении. С увеличением частоты вращения заготовки устойчивость ее увеличивается, поскольку время пребывания под нагрузкой каждой части заготовки уменьшается. Деформационная зона локализуется и переходит в пластическое, состояние.

Рис. 68. Давильные ролики.

Рис. 69. Станок модели Plb-1600 для изготовления днищ

На рис. 69 показан станок модели PIb-1600, предназначенный для изготовления тарельчатых, сферических, эллиптических отбортованных и других днищ. Он состоит из двух основных частей, установленных на отдельных фундаментах (рис. 69, а). Управление станком осуществляется с пульта. Станок имеет устройство для бесступенчатого регулирования подачи и прижимного усилия на ролике, что обеспечивает обработку днищ различной конфигурации без применения копировальных устройств. Привод шпиндел» осуществляется через электромагнитную муфту и коробку скоростей, в которой обеспечивается получение 18 значений частоты вращения. Гидрофнцированная задняя бабка, оснащенная выталкивающим устройством и опорным роликом, воспринимает основные усилия при выдавливании, гасит и уравновешивает колебания оправки, а также разгружает главный шпиндель от изгибающих сил. Станок снабжен резцедержателем и копировальным устройством, предназначенным для токарной обработки, выглаживания и завальцовки кромок днища (рис. 69, б). На станке изготовляются днища диаметром до 3300 мм.

Рис. 70. Технологический процесс обкатки днищ.

Еще более совершенным методом изготовления днищ является обкатка. Этот метод основан на совмещении штамповки и ротационного выдавливания. Обкаткой могут быть получены днища различной формы. При обкатке круглая листовая заготовка 1 устанавливается на оправке-пуансоне 3 обкатной машины (рис. 70, а). Прижимной диск-матрица 2, закрепленная на поршне верхнего гидроцилиндра, опускается и формует центральную часть заготовки, придавая ей форму донной части днища (рис. 70, 6). После этого пуансон и матрица вместе с зажатой между ними заготовкой получают вращательное движение и производится закатка борта днища неподвижным бортовальным роликом 5 и подвижным давильным валком 4 (рис. 70, б). Во время закатки борта днища при одновременном воздействии усилия давильного валка на фланец вращающейся заготовки и постоянного усилия гидроцилиндра прижима, приложенного к пуансону и матрице, осуществляется окончательная формовка центральной части днища.

Формовку крупногабаритных днищ толщиной более 15 мм выполняют в горячем состоянии, при этом заготовки нагревают до температуры 1150° С. Менее толстостенные днища получают холодной формовкой. При этом могут производиться промежуточные отжиги формуемой заготовки. Обкатка толстостенных днищ осуществляется в несколько переходов. Она заканчивается при температуре выше 700° С, затем производятся нормализационный нагрев днища и калибровка его на обкатной машине при температура выше 800° С.

Кромка днища после обрубки накатов и очистки обрезается кислородно-ацетиленовой горелкой и обрабатывается под сварку на карусельном станке.