Способ правки заготовок плоским изгибом

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях металлургии и машиностроения. Цель изобретения - повышение производительности и точности правки. Способ правки включает воздействие на концы искривленного участка заготовки изгибающими моментами. При этом углы поворота концов искривленного участка выбирают в зависимости от исходной кривизны участка и в процессе правки доводят до значений, обеспечивающих равенство остаточных углов поворота концов участка с противоположным знаком. 12 ил.

СОЮЗ СОВЕ1СКИХ

СОЦИДЛИСТИ 1Е СКИХ

РЕ СГ1УБЛИК (51)5 В 21 D 3/00.25/00

ГОСУДАРСТОЕ ННЫЙ КО41ИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С>

)(,Д Ы

С (61) 780926 (21) 4702288/27 (22) 06.06.89 (46) 07.01.92, Бюл. 1Ф 1 (71) Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроения им. А.И.Целикова (72) Ю.М.Ганеев и B.Ï.ÍèñòðàòîB (53) 621.774.68 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 780926, кл. В 21 D 3/00, 25.05.77. (54) СПОСОБ ПРАВКИ ЗАГОТОВОК ПЛОСКИМ ИЗГИБОМ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к технологии правки листового и сортового металла, а также труб, может быть использовано в металлургии. ма ш иност роении, судостроении и других отраслях промышленности для устранения искривленности заготовок различного поперечного сечения, выпускаемых преимущественно малыми и средними партиями и является усовершенствованием способа по авт. св. М 780926.

Цель изобретения — повышение производительности и точности правки.

На фиг.1 показана заготовка перед приложением к ней равных моментов сил. исходное положение; на фиг.2 — то же, после приложения v ней равных л.оментов сил: на фиг.3 — то же. после разгрузки ее от действия равных моментов сил; на фиг.4 — эпюра изгибающих л1оментов, соответствующая. Ж„» 1703216 А2 (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях металлургии и машиностроения. Цель изобретения — повышение производительности и точности правки. Способ правки включает воздействие на концы искривленного участка заготовки изгибающими моментами. При этом углы поворота концов искривленного участка выбирают в зависимости от исходной кривизны участка и в процессе правки доводят до значений, обеспечивающих равенство остаточных углов поворота концов участка с противоположным знаком. 12 ил. схеме нагружения, показанной на фиг.2; на фиг,5 — заготовка перед при ожением к ней неравных моментов сил, исходное положение; на фиг.6 — то же, после приложения к ней нераоных моментов сил; на фиг.7 — то же, после разгрузки ее от действия неравных моментов сил; на фиг.8 — эпюра изгибающих моментов, соответствующая схеме нагружения, показанной на фиг.б: на фиг.9— заготовка перед приложениел1 момента сил только к одной из ее концевых эон. исходное положение; на фиг.10 — то же, после приложения к концевой зоне момента cL1ë; на фиг,11 — то же, после разгрузки ее от действия момента сил; на фиг.12 — эпюра изгибающих моментов, соответствующая схеме нагружения, показанной на фиг.10.

Способ осуществляется следующим образом.

Искриоленную заготовку 1 воодят в ryhки правильных головок 2.

1703216

После за". i .Л1а ."а(ГО(0(:к!1 f! Губках !!311 3-!

1:1:of углы ис> О !!toro откnottet«я концов исI:!Ii .fir! (311110(О у 10СТКа Q(lcx I /.(;cv (ф!1Г.1, 5 И 9}, 11 3!О ВI1Ctl 10C1 il(OT IÈCIt ÎÂ -IX 3 I! II«Å!! IÈÉ ЭТИХ у(10В, трсбол:.:! ий к то(!!!Осп! и!(саки и frpQt1: 1!Од(!тел! ности, л TGK>l . х; рэктерис 1,1к средств, используемых для Осуществления

f1poöoccà flpJf;ки, измерения параметров .-!îão процесса и управления I м, используIoT oyt1ty из трех ft03t low

ЕСЛИ Ра3110стЬ УГЛОВ V.„cx И/З„сх >te3ttaItIrenI IIn или раr»ta нулю, наиболее целесообра Ilo использовать схе1;у правки чистым

I1c«ибОм (фиг.1-1), Для этого к концевьпл зоtiB!. участка поворотом правильных головок прикладыв".1От рав!!ые моменты сил паttр/3 в направлении у!ле!1ь!!!ения исход-!!Ой кривизны этого участка (фиг,2).

Если Pa3I to ть Углов с иск и (-(исх Значи тельная (фиг,S), наиболее целесообразно ! спользовать трапециевидную схему правкlt. Для этого в концевой зоне выправляемого участка, показатель исходной искривленности которого имеет большее

31(э«ение, прикладывают больший ламент с!1л «д (на фиг.б реакции опор, возникаю1ц 1е г1ри неравенстве гломентов cttnpa t1/f/3, условно Ite показаны). Разность прикладь1в:1ак11.1х моментов сил подблрается в завиCl1!!OCT!1 OT p33tlOCTH УГЛОВ %(cx ttp((cx

3«10ра изгибающих моментов, соответствуI01ЦаЯ зтОй Сха(ЛЕ ПРаВКИ, ИМЕЕТ ФОРМУ тРапеци11 (фиг.8).

При л1ини(лалы!ых требова«иях к точноcll правки или производительности, а так,(:.е для обеспечения 1.1инималь!!о

1.Озл1окных çàrрат энерп1и на осуществле-! (не процесса t;3ittba наиболее целесообр13tto исполь30fràòü треугольную схему

1;!1..яки(фиг.9-12). Для осуи!ествлсния правки п0 этой схема л1ок1ент сил прик1адыва!От толко к GQIIOI1ll3 коп,евых зон выправляеrloIG участка, а и lolltlo к 30IIQ, граничное с;(ci«te которой, являющееся Од1!Оврек1енно r ранич11ым сеча!1ием выправляамого участка, vr.tååò r.ÿt:ctt!.13ëüttûé угол исходного

Отклоне!«1Я б;(сх (фиг.9).

R про,ассе праекll мом: |IT!I cl1л. прил0 t.QII ыа к Kollöri»l искривленног0 участка, угел;! 1 (ив(от, перегибая заготовку в другу(о сторО «у до теx пор, riot .а углы поворота Kott

ЦОО У астха С .;,;14и На ДОСт«Г1(УТ 3tta«e«t;;I, абаспа 11!в.i(OIlt . x p If oícTRQ Гстато 1нь(х уг

ЛGI: с эеарэта КO(II10ft уЧЭСТКЛ С Обрат«ЫМ

3IIЛК3! l ((, I ! "ли".,. (!1 f а. .«1 таэ и у(О!! GottOpGI f1

l:0tIi,3tI учэатк:, .:,. и "„спре;!(ля(от рас (етI Ь(М ПУТ|;... Oi Г: -;!,-(С. ; f ад,т !:,OTC;,". иэследовательних попыток, постепенно увеличивая текущее значение углов поворота и замеря;. остаточные отклонения.

Пример 1, Требуется выправить

5 искрии енный в однои из плоскостей мини-! лальнь!!жесткости участок заготовки квадратного поперечного сечения со стороной квадрата а = 20 мм. Заготовка выполнена из стали с пределом текучести o! = 25 кгс/мм

10 и модулем упругости Е = 2,1 ° 1О кгс/мм2.

Длина искривленного участка L - 600 мм, общий угол искривленности (т.е, угол между поперечными сечениями, ограничивающими искривленный участок) Чисх - 10,2, ис15 ходная кривизна — однозначная. углы искривленности ветвей участка аисх = 4.9 .

P.«=- 5.3 . . В связи с малой разностью углов

20 с4сх и Рисх, указывающей на то, что характер исходной искривленности близок K равномерному, о качестве технологической схемы правки выбираем правку чистым изгибом (фиг.1-4) ..

Средняя исходная кривизна выправляемого участка

Ки =) " " = 2.97 10 м сх—

Наибольшее упругое изменение кри30 визны

Кт — = 1,19 10 мм

2 и( аЕ

Относительная исходная кривизна

1 Кисх

Кисх = — = 2.5.

Кт

Считая материал заготовки неупрочняющимся и используя полученное значение (Кисх, принимаем требуемую для правки относительную кривизну упругой отдачи (кривизну перегиба в направлении, противоположном исходной кривизне) Ky(I = 1.47.

При этом относительная деформация изгиба составит Кй = Кисх + Ky(I 3,97, а полный угол изгиба увы = Киз Ктт L 57,3

45 18 Zî .

Учитывая, что при чистом изгибе оба граничных сечения выправляемого участка повернутся на равные углы с4 - Дз - 0.5 уи 8,1, углы отклонения этих сечений е конце нагружения составят о гт((= ((((з — ((((сх = 3,2

/((=/ (з -/3исх = 2.8 .

После снятия нагрузки граничные сече55 ния повернутся на угол упругой отдачи)(ул

Куп К(1 57,3 - 6,0

R связи с постоя,cTвом изгибающих моментоз по длине ttt.«"р" frfr r essoro участка. в на гале процесса упругой отдачи каждого из

rp t,ìIttIõ сечений пооарну1ся относитель1703216 но первоначального положения на один и тот же Угол ауп =Дп 0.5 Руп 2,0о.

По окончании процесса упругой отдачи углы ост "точного отклонения граничных сечений примут значения 4ст =-<асуп — б = -О,2 о, Pocr =Дп -g = +0,2

Таким образом, в результате правки будет создана двузначная остаточная кривизна изгибае лого участка и достигнуто равенство абсолютных значений показателей искривленности полуволн, образующих этот участок.

Остаточный прогиб каждой из полуволн участка составит . ост = — tg = tg 0,26 мм .

Wc

2 2

При наличии средств непрерывного измерения текущих. значений изгибающего момента М и угла искривленности участка, а также средств автоматического управления процессом правки. данные показатели искривленности будут обеспечены автоматически в момент достижения равенства

M - G3rr, где M = (1,5 — 0,5/(К, 3 ) от а /6 - 49000 кгс/мм;

G - Е1(1 Еал)121 - 470000 кгс/мм (относительная изгибная жесткость выправляемого участка);

y. = y.3 — yHcx 0,104 (угол искривленности при нагружении).

Пример 2. Прокатанную длинномерную заготовку турбинной лопатки 02324 ГК правили по участкам в плоскости малой жесткости. Материал заготовки — сталь 12Х13.

Наибольший размер поперечного сечения заготовки 92 мм.

После зажима заготовки в губках одной иэ правильных головок измеренный исходный прогиб выбранного для правки участка длиной 400 мм составил 2,2 мм. Правку участка осуществляли по треугольной схеме, однако губки второй головки били оставлены разведенными. Поворотом первой головки вместе с зажатой в ней заготовкой осуществляли упор заготовки в одну из разведенных губок второй головки и

5 последующий изгиб выправляемого участка в направлении, противоположном его исходной искривленности, Правку участка осуществляли в ручном режиме управления методо л последовательных попыток с постепенным увеличе10 нием приложенного момента сил р а.

После каждой иэ попыток измеряли прогиб полуволн, образующих изогнутый участок. Процесс правки был закончен по окончании третьей попытки. Прогиб дефор15 мированной полуволны, примыкающей к первой головке, составил 0,5 мм, прогиб недеформированной полуволны — 0,55 мм.

Правка других участков заготовки осуществлялась аналогичным образом. В ре20 эультате правки заготовки по описанной треугольной схеме, прогиб каждого из выправляемых участков удалось уменьшить примерно в четыре раза.

Использование технического решения

25 обеспечит воэможность примерно двукратного повышения производительности процесса правки за счет уменьшения количества изгибов заготовок, увеличения длины выправляемых участков и создания

30 более благоприятных условий для автоматизации процесса при одновременном сохранении или повышении точности правки заготовок. а также существенном уменьшении затрат энергии при осуществлении про35 цесса.

Формула изобретения .Способ правки заготовок плоским изгибом поавт. св. N. 780926, отл и ч а ю щи й40 c a тем, что, с целью повышения производительности и точности правки, величины углов поворота концов искривленного участка при воздействии усилий доводят до значений, обеспечивающих равенство оста45 точных углов г оворота концов участка с противоположным знаком. иск

1703216

Составитель В.Воробушкин

Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор Л.Гратилло

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул Гагарина. 101

Заказ 17 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб.. 4/5