Вальцевание монолитных вафельных обечаек
ROLLING OF MONOLITHIC WAFFLE SHELLS

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, для получения цилиндрических и конических обечаек из монолитных панелей с подкрепляющим набором ребер, использующихся в конструкции топливных баков ракет.
Вальцевание подобных обечаек из монолитных вафельных панелей влечет за собой искажения формы обечайки, вследствие изгибающего воздействия на разнородные слои панели. Данный дефект для вафельных обечаек малоизучен, а его поведение непрогнозируемо для разных параметров подкрепляющего набора ребер. Но влиять на искажение формы в процессе вальцевания возможно посредством дополнительно установленных технологических элементов корректирующего воздействия.
Известные способы и стандартное оборудование решают задачи формообразования вальцеванием для гладких цилиндрических и конических обечаек (см. Мошнин Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах. - М.: Машиностроение, 1967, с. 65-127). Решаются задачи [RU №77807, опубл. 10.11.2008], технологичности и простоты конструкции оборудования. Предложены способы [RU №66247, опубл. 10.09.2011] изготовление обечаек переменной кривизны. Достигается увеличение [RU №179564, опубл. 17.05.2018] точности структуры получаемого в результате процесса вальцевания фасонного профиля без перегибов и деформаций. Повышается производительности процесса и снижении дополнительных затрат при формировании радиуса кривизны [RU №2336965, опубл. 27.10.2008].
Наиболее близкими к заявляемой полезной модели является способ получения цилиндрических обечаек из металлического листа [RU №2336965, опубл. 27.10.2008], включающий в себя изгиб заготовки за два прохода, с непрерывным измерением получаемого радиуса заготовки измерительным устройством, которое перемещается по радиусу изгибаемой заготовки до соприкосновения его роликов с изгибаемой поверхностью заготовки, а корректируют получаемый радиус путем изменения положения прижимного валка до получения требуемого радиуса заготовки.
Вышеуказанные способы рассматривают состояние нормального изменения формы плоской заготовки в требуемую форму заданной кривизны и не регламентируют условия возникновения побочных дефектов формы в направлении перпендикулярном направлению подачи заготовке (фиг. 1), вызванных неоднородностью деформируемых слоев - что является недостатком.
Техническим результатом предложенного технического решения является создание способа вальцевания вафельных обечаек на стандартном оборудовании с технологическими элементами корректирующего воздействия.
Технический результат достигается тем, что при вальцевании на симметричной четырехвалковой листогибочной машине, на ее боковые опорные валки, например, устанавливаются специальные конические бандажи.
На Фиг. 1 изображено искажение формы вафельной обечайки после вальцевания на симметричной четырехвалковой листогибочной машине.
На Фиг. 2 показана схема способа вальцевания с коническими бандажами на боковом валке.
На Фиг. 3 показан вид с установкой бандажей и противоизгибающим воздействием от них в процессе вальцевания.
Пример осуществления предлагаемого изобретения
На фиг. 2 изображена схема способа вальцевания с коническими бандажами. Прямоугольная монолитная панель 1 укладывается, например, подкрепляющим набором ребер вверх и заводится между средними валками 2 до упора торцевой поверхностью в поверхность бандажей 3, установленных на боковом валке 4. После заготовка зажимается средними валками 2 и, сохраняя зацеп между ними, подается в обратном направлении. Начальный подгиб заготовки происходит на малом участке, при поперечном перемещении противоположного бокового валка 4. Включением вращения валков 2 производится продольная подача заготовки за счет сил трения между заготовкой и валками. Перемещаясь под средними валками 2, участки заготовки последовательно проходят через очаг деформаций, а при контакте с бандажами 3 на боковом валке, происходит противоизгибающее воздействие, в направлении противоположном направлению ненормального искажения формы. Путем установки задающих радиус опорных боковых 4 валков по отношению друг к другу, заготовка загибается на требуемый радиус, а относительным (относительно оси симметрии) расположением бандажей 3 на боковых валках 4 регулируется величина компенсации искажения формы вафельной обечайки.
Использование заявляемого способа позволило устранить искажение формы цилиндрической вафельной обечайки, используемой в конструкции топливного бака ракеты. Также повысилась производительность формообразования за счет сведения к минимуму последующей ручной правки формы обечайки. Предложенный способ может быть использован для формообразования вафельных обечаек, использующихся в различных ответственных конструкциях отрасли авиа- и ракетостроения.