Дорн для обработки отверстий в деталях со сварным швом

Полезная модель относится к инструментам для обработки отверстий в деталях типа втулок методом холодного пластического деформирования - дорнованием. Техническим результатом полезной модели является создание равномерной деформации сварного шва и основного металла сварной трубы по ее внутреннему периметру, за счет создания объемно-напряженного состояния, при котором материал сварного шва целенаправленно деформируется в радиальном и тангенциальном направлениях, что приводит к равномерному изменению размеров втулки. Технический результат достигается тем, что в предлагаемом дорне, содержащем конусную заходную, цилиндрическую калибрующую и обратную конусную части, на заходной конусной поверхности выполнена канавка, форма которой воспроизводит форму сварного шва у начала заходной поверхности под углом ₁ большем, чем угол заборного конуса , с постепенным сужением поперечного сечения канавки к цилиндрическо-калибрующей поверхности дорна.

Полезная модель относится к инструментам для обработки отверстий в деталях типа втулок методом холодного пластического деформирования - дорнованием.

Известны дорны, содержащие заходную и коническую части, конструкция которых не позволяет достичь полного контакта инструмента с заготовкой из-за наличия у нее сварного шва [а.с. SU 396209, МКИ² B23D 43/02, 1973 г.; а.с. SU 733891, МКИ² B23D 43/02, 1980 г; а.с. SU 751528, МКИ² В23D 43/02, 1980 г.; а.с. SU 891263, МКИ³ В23D 43/02, 1981 г.; а.с. SU 770688, МКИ³ B23D 43/02, 1980 г.; Ю.Г.Проскуряков, Г.И.Шельвинский, Дорнование цилиндрических отверстий с большим натягами. // Издательство ростовского университета, 1982 г., с.110-166; Справочник технолога-машиностроителя, т.2 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985 г. с.397-399; Исаев А.Н., Лебедев А.Р., Арапов П.С. Моделирование геометрии многозубого дорна для обработки отверстий деталей из труб / Станки и инструмент. - 2010 г., 2, с.8-14; Исаев А.Н. Проектирование процессов дорнования отверстий трубчатых деталей на основе моделирования геометрии многозубого дорна / Справочник. Инженерный журнал. - 2005 г. - 2, с.11-17].

Наиболее близким по выполнению является дорн, содержащий передний и задний конические участки, расположенные под углом к оси дорна, разделенные цилиндрической поверхностью (цилиндрической ленточкой) [Проскуряков Ю.Г. и др. Объемное дорнование отверстий / Ю.Г.Проскуряков, В.Н.Романов, А.Н.Исаев - М.: Машиностроение, 1984 г. - 224 с.]. На фиг.1 приведен фронтальный разрез А-А и сечение Б-Б дорна в сварной трубе, где: 1 - сварная труба; 2 - сварной шов; 3 - основной металл сварной трубы; 4 - дорн; 5 - ось симметрии сварной трубы; 6 ось симметрии дорна, 7 - область неполного контакта заходной поверхности дорна с заготовкой.

При обработке таким дорном сварных втулок, вследствие неполного контакта инструмента с заготовкой, интенсивность деформации сварного шва выше, чем основного металла сварной втулки, особенно с увеличением натягов дорнования, что заставляет сварной шов находиться только в плоско напряженном состоянии, что в свою очередь приводит к неравномерности деформации заготовки по периметру и различному сопротивлению материала детали в сварном шве и основном металле.

Техническим результатом полезной модели является создание равномерной деформации сварного шва и основного металла сварной трубы по ее внутреннему периметру, за счет создания объемно-напряженного состояния, при котором материал сварного шва целенаправленно деформируется в радиальном и тангенциальном направлениях, что приводит к равномерному изменению размеров втулки.

Технический результат достигается тем, что в дорне, содержащем конусную заходную, цилиндрическую калибрующую и обратную конусную части, на заходной конусной поверхности выполнена канавка, форма которой воспроизводит форму сварного шва у начала заходной поверхности под углом ₁ большем, чем угол заборного конуса , с постепенным сужением поперечного сечения канавки к цилиндрическо-калибрующей поверхности дорна.

На фиг.2 приведен горизонтальный вид дорна для обработки отверстий в деталях со сварным швом, где: 8 - конусная заходная часть, 9 - цилиндрическая калибрующая часть, 10 - обратная конусная часть, 11 - канавка.

На фиг.3 приведен фронтальный вид дорна для обработки отверстий в деталях со сварным швом, где: 12 - местный разрез канавки, 13 - начало заходной поверхности дорна, 14 - угол ₁, 15 - угол , 9 - цилиндрическая калибрующая часть.

Устройство работает следующим образом. Дорн вставляют в заготовку из сварной трубы таким образом, чтобы канавка совпала с валиком сварного шва. После чего дорн перемещают вдоль оси сварной заготовки толкающей (тянущей) силой, при этом сварной шов, всесторонне сжатый в канавке дорна, деформируется в тангенциальном и радиальном направлениях до полного слияния валика сварного шва с цилиндрической поверхностью основного отверстия заготовки, после чего дальнейшее деформирование заготовки происходит равномерно по всему внутреннему периметру.

Испытания показали достижение равномерной деформации сварного шва и основного металла сварной трубы по ее внутреннему периметру.

Дорн для обработки отверстий в деталях со сварным швом, содержащий конусную заходную, цилиндрическую калибрующую и обратную конусную части, отличающийся тем, что на заходной конусной поверхности выполнена канавка с формой, воспроизводящей форму сварного шва у начала заходной поверхности под углом ₁ большим, чем угол заходной конусной части , с постепенным сужением поперечного сечения канавки к цилиндрической калибрующей поверхности дорна.