способ изготовления сильфона

Формула изобретения

1. Способ изготовления сильфона, включающий изготовление тонкостенной трубной заготовки, формирование из трубной заготовки одногофрового сильфона, межоперационную термообработку сильфона для снятия внутренних напряжений и его окончательную термообработку для обеспечения геометрических размеров и придания металлу заданных механических свойств, отличающийся тем, что окончательную термообработку сильфона производят в заневоленном вдоль оси состоянии гофра сильфона посредством установленных в гофр постоянных по толщине проставок.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют проставки толщиной, превышающей минимальную ширину гофра сильфона.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве проставок используют полукольца.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют проставки, изготовленные из материала, термостойкого при температуре термообработки сильфона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии изготовления тонкостенных одногофровых сильфонов.

Известен способ изготовления одногофрового сильфона, включающий изготовление трубной заготовки, радиальную формовку гофры посредством жидкости, подаваемой в полость трубной заготовки, образующей внутренний герметизированный объем матрицы и осевую осадку заготовки в матрице при приложении внутреннего давления жидкости на 3-6% меньше, чем при радиальной формовке (см. патент №2192325, МПК В 21 D 15/00, 51/12).

Недостаток способа в том, что он не обеспечивает изготовление сильфона с полками гофра, параллельными друг другу, из-за упругости металла и, как следствие, не гарантирует стабильной ширины гофра на прямолинейных участках полок.

Известен способ изготовления тонкостенного сильфона, включающий изготовление тонкостенных трубных заготовок, сборку трубных заготовок, их совместное деформирование с формированием гофра сильфона и последующую термическую обработку сильфона для обеспечения заданных механических свойств металла и геометрических размеров сильфона (см. патент №2164188, МПК В 21 D 15/00, С 22 F 1/10). Способ принят за прототип.

Недостаток способа в том, что термообработка отформированного сильфона в свободном состоянии не обеспечивает качественного получения ширины гофра, тем более с параллельными полками друг другу из-за неравномерной термической деформации.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения качества тонкостенных сильфонов.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в изготовлении сильфона с полками гофра, параллельными друг другу на их прямолинейных участках, с заданной шириной гофра.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления тонкостенного сильфона, включающем изготовление тонкостенной трубной заготовки, формирование из трубной заготовки одногофрового сильфона, межоперационную термообработку для снятия внутренних напряжений и окончательную термообработку сильфона для обеспечения геометрических размеров и придания металлу заданных механических свойств, новым является то, что окончательную термообработку сильфона производят в заневоленном вдоль оси состоянии гофра сильфона посредством установленных в гофр постоянных по толщине проставок, причем толщина проставок больше минимальной ширины гофра сильфона, в качестве проставок используют полукольца и изготавливают их из термостойкого материала при температуре термообработки сильфона.

Проведение окончательной термообработки сильфона в заневоленном вдоль оси состоянии гофра посредством установленных в гофр постоянных по толщине проставок позволяет обеспечить заданную ширину гофра по всему периметру сильфона, а также уменьшить деформацию юбок сильфона в переходной зоне от юбки к полке гофра.

Выполнение проставок толщиной, больше минимальной ширины гофра сильфона, позволяет обеспечить заневоленное состояние гофра сильфона в осевом направлении с тем, чтобы после термообработки упругая деформация не изменяла бы гофр до размеров, выходящих за заданные пределы.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, чти предлагаемое изобретение обладает "новизной" и "изобретательским уровнем".

Способ изготовления сильфона поясняется чертежами, где изображено на

Фиг.1 - одногофровый сильфон с шириной гофра "В",

фиг.2 - проставка толщиной "Т" в виде полукольца,

фиг.3 - сильфон после штамповки эластичной средой,

фиг.4 - сильфон после прикатки радиусов сопряжения полок гофра сильфона с юбками (обечайками) сильфона,

фиг.5 - сильфон, искаженный внутренними напряжениями после отрезки торцевых припусков (ребер жесткости), при этом ширина гофра "В" отклоняется от полученной предыдущей обработкой (имеются участки меньше и больше ранее полученной),

фиг.6 - сильфон, собранный под термообработку с аустенитной разъемной оправкой, имеющей кольцевую канавку шириной "Б" для размещения гофра и установленной в гофр сильфона проставки толщиной "Т".

Способ осуществляется следующим образом.

Последовательно из толстостенной трубной заготовки (сталь 4СЗ5ВИ) за 3-4 операции ротационного выдавливания изготавливают тонкостенную трубную заготовку с внутренним диаметром 125,3 мм и толщиной стенки 0,12 мм. После каждой операции ротационного выдавливания заготовки разрезают на кольца, которые подвергают термообработке при температуре 810-840°С для снятия напряжений и обеспечения внутреннего диаметра. После последней операции термообработки получают тонкостенную трубную заготовку с размерами: длина 60 мм, внутренний диаметр 125,6 мм, толщина стенки 0,12 мм. Из полученной заготовки формуют одногофровый сильфон с гофром вовнутрь, при этом внутренний диаметр юбочных частей (обечаек) сильфона приблизительно 131,5 мм, а внутренний диаметр гофра приблизительно 126 мм, ширина гофра приблизительно 0,7 мм. После обрезки торцевых припусков сильфон последовательно подвергают термообработке при температурах 810-840°С и 480-500°С на аустенитной оправке для получения внутреннего диаметра юбок (обечаек) сильфона, равного 132 мм, и заданного уровня механических свойств. При этом перед термообработкой в гофр сильфона устанавливают постоянные по толщине проставки-полукольца толщиной 0,8 мм для заневоливания гофра сильфона в осевом направлении. После термообработки полукольца извлекают из гофра сильфона. Ширина гофра сильфона колеблется в пределах от 0,66 до 0,86 мм, что соответствует требованиям конструкторской документации.

Для обеспечения длительного срока службы проставок-полуколец их изготавливают из стали типа Р6М5К5; 4Х5МФ1С, Х12М, термостойкой при температуре термообработки сильфона.

Таким образом, предложенный способ позволяет обеспечить заданную равномерную ширину гофра по всему периметру сильфона, а также уменьшить деформацию юбок (обечаек) сильфона в переходной зоне от юбки к полке гофра, в результате чего повышается качество тонкостенных сильфонов.