Способ формообразования крупногабаритных сварных листовых деталей замкнутого контура и штамп для его осуществления

 

Сущность изобретения: при перемещении подвижной плиты штампа клин раздвигает секции пуансона, формообразуя заготовку в соответствии с конфигурацией рабочих поверхностей пуансона и матрицы. Затем заготовка устанавливается на тот же пуансон с поворотом ее на 180^o и калибруется. При повторной калибровке заготовку еще раз разворачивают относительно пуансона на 180^o. Так как стыки секций пуансона расположены несимметрично относительно eгo осей симметрии, то при повороте заготовки исключается ее огранка, т.е. обеспечивается повышение точности формы деталей. За счет обеспечения использования одного штампа на всем протяжении процесса обработки заготовки повышается производительность. 2 c.п. ф-лы. 6 ил.

Изобретение относится к технологии холодной обработки металлов давлением и может быть использовано для изготовления крупногабаритных сварных листовых деталей замкнутого контура с двумя взаимно перпендикулярными осями симметрии. Известен способ формоизменения цилиндрических полых сварных заготовок, включающий операции формовки и калибровки, в котором заготовку устанавливают на криволинейных вставках и прижимают к одной вставке усилием подпора, производя одновременно формовку заготовки путем поворота вставок одна относительно другой с последующим удалением вставок, после чего производят калибровки полученной детали. Известен штамп для правки кольцевых заготовок растяжением, содержащий подвижную и неподвижную плиты, жестко закрепленный на одной из них клин с многогранной рабочей поверхностью, опорную плиту с радиально-подвижными секциями пуансона и дополнительные правящие элементы, установленные соосно на опорной плите и на фланце клина. Недостатки известных способа и штампа состоят в том, что они не обеспечивают получение точной формы деталей замкнутого контура с двумя взаимно перпендикулярными осями симметрии из-за наличия огранки контура в местах контакта стыков секций пуансона, между которыми имеются зазоры с деталью и неполного оформления контура в зонах малых радиусов сопряжения участков криволинейной образующей контура, и требуют для выполнения операций формовки и калибровки применения разных устройств, что увеличивает затраты на их изготовление. Целью изобретения является повышение точности формы изготовляемых деталей с двумя взаимно перпендикулярными осями симметрии, а также снижение себестоимости изготовления деталей за счет сокращения номенклатуры применяемых штампов. Поставленная цель достигается тем, что в способе формообразования крупногабаритных сварных листовых деталей замкнутого контура, включающем операции формовки и калибровки с использованием секционного пуансона, калибровку заготовки производят дважды, при этом перед каждой калибровкой заготовку кантуют на 180^o, обеспечивая сдвиг мест контакта стыков секций пуансона с заготовкой на каждой операции. Штамп для осуществления способа, содержащий подвижную и неподвижную плиты, жестко закрепленный на одной из них клин многогранной рабочей поверхностью, матрицу с замкнутым контуром и опорную плиту с радиальными направляющими и установленными в последних с возможностью перемещений секциями пуансона, снабжен ограничителем хода в виде сменной прокладки, закрепленной напротив торца клина на противоположной ему плите, на последней неподвижно смонтирована матрица с возможностью контакта своим торцом с секциями пуансона, опорная плита подпружинена относительно плиты с клином, а секции пуансона выполнены в нечетном количестве, и относительно осей симметрии пуансона в одной его половине размещено на одну секцию больше, чем во второй, со смещением плоскостей стыка секций одной половины относительно диаметрально расположенных плоскостей стыка секций другой половины на угол, равный половине центрального угла секций. На фиг. 1 показан фронтальный разрез штампа; на фиг.2 штамп без верхней плиты в виде сверху; на фиг.3 сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 схема расположения секций пуансона; на фиг.5 разрез изготовляемой детали; на фиг.6 сечение Б-Б на фиг.5. Штамп для формообразования крупногабаритных сварных листовых деталей замкнутого контура с двумя взаимно перпендикулярными осями симметрии содержит неподвижную плиту 1 с установленным на ней клином 2 с многогранной рабочей поверхностью, подвижную плиту 3 с закрепленной на ней жесткой калибровочной матрицей 4 замкнутого контура и промежуточную опорную плиту 5, подпружиненную с помощью пружин 6 относительно плиты 1. На плите 3 закреплены направляющие колонки 7, которые связаны с направляющими втулками 8, размещенными в отверстиях клина 2, а на плите 3, напротив торца клина 2, закреплена сменная мерная прокладка 9. Опорная плита 5 выполнена с радиальными Т-образными пазами 10, в которых с возможностью перемещения установлен комплект секций (секторов) 11 разжимного пуансона 12, снабженных возвратными пружинами 13, упирающихся в планки 14 и прижимающих скосы 15 секций 11 к рабочим граням клина 2. На опорной плите 5 закреплены направляющие колонки 16, а плита 1 снабжена откидными болтами (на фиг. не показано) для регулировки крайнего положения опорной плиты 5. На секциях 11 установлены опорные фиксаторы 17, на торце одного из которых нанесена метка-риска 18, лежащая в плоскости большой оси симметрии овала (т.е. плоскости O'-O'). Разжимной пуансон 12 содержит нечетное количество секций 11, в примере конкретного выполнения семнадцать секций, из которых пятнадцать, обозначенных цифpaми I-XV, выполнены одинаковыми с центральным углом α, а две секции ХVI и XVII выполнены с центральным углом a₂. При этом в одной (например, правой, относительно малой оси симметрии овала) половине пуансона расположено восемь секций (c I по VIII), a в левой половине семь секций ( с IX по XV). Плоскости стыка смежных секций в левой половине пуансона (например, плоскость О-О стыка секций XII и ХIII повернуты относительно плоскостей стыка диаметрально-противолежащих секций (плоскости O'-O' стыка секций на угол β, равный половине углового шага секторов b = α/2. Изготовление крупногабаритной листовой детали 19 типа выхлопного патрубка ГТД, имеющей симметричную относительно двух взаимно перпендикулярных осей форму поперечных сечений в виде овала и криволинейные образующие, имеющие участки с наружным и внутренним радиусами r_н и r_в, осуществляется следующим образом. На исходную заготовку, имеющую форму цилиндра или усеченного конуса, наносят вблизи нижнего торца осевую метку-риску (на фиг. не показано) и устанавливают заготовку на пуансон 12 штампа до упора торцом в фиксаторы 17, совмещая при этом метку на заготовке с риской 18. При рабочем ходе ползуна пресса, внутренний торец матрицы 4 перемещает секции 11 пуансона, которые, скользя по наклонным рабочим граням клина 2, одновременно перемещаются в радиальных нaравлениях по Т-образным пазам 10 опорной плиты 5 и формуют растяжением контур детали с заданной степенью деформации. Величина радиального хода секций 11, определяющая степень деформации и размеры контура, регулируется с помощью сменной прокладки 9, устанавливаемой между плитой 3 и торцом клина 2. При обратном ходе ползуна пресса пружины 1З возвращают секции 11 в исходное положение, а полученный полуфабрикат, имеющий предварительные размеры и форму с огранкой из-за зазоров в стыках смежных секций 11, снимают со штампа и подвергают термообработке (при необходимости). Для выполнения операций контровки в штампе увеличивают радиальный ход секций 11 путем замены прокладки 9 и устанавливают отформованный полуфабрикат на пуансон 12 с разворотом на 180^o, т.е. так, чтобы метка совпала со стыком секций IV и V пуансона 12 (плоскостью 0-0). При рабочем ходе ползуна пресса производится калибровка детали разжимным пуансоном 12. При этом рабочая поверхность секций 11 прижимает деталь к рабочей поверхности матрицы 4 по всему замкнутому контуру, за исключением мест контакта стыков секций 11 с деталью, где из-за наличия зазоров в стыках между секциями 11 возникает погрешность формы детали огранка и неполное оформление радиусов сопряжений. Эти погрешности устраняются повторной калибровкой. Для этого после калибровки и возврата секций в исходное положение деталь 19 переустанавливают на том же пуансоне 12 с разворотом на 180^o, т.е. чтобы метка на детали теперь совпадала с риской 18. В результате разворота участки детали с огранкой и неполностью оформленными радиусами сопряжений расположатся не в местах стыка секций 11, а сдвинутся на их рабочую поверхность. При рабочем ходе ползуна пресса рабочая поверхность секций 11 прижимает эти участки детали к матрице и калибрует их, в то время как остальная поверхность детали сохраняет окончательную форму и размеры, полученные при первой калибровке. При обратным ходе ползуна пресса секции 11 возвращаются в исходное положение, и окончательно готовая деталь снимается со штампа. 2

Формула изобретения

1. Способ формообразования крупногабаритных сварных листовых деталей замкнутого контура, включающий операции формовки и калибровки с использованием секционного пуансона, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формы получаемых деталей, преимущественно с двумя взаимно перпендикулярными осями симметрии, и снижения себестоимости, калибровку заготовки производят дважды, при этом перед каждой калибровкой заготовку кантуют на 180^o, обеспечивая сдвиг мест контакта стыков секций пуансона с заготовкой на каждой операции. 2. Штамп для формообразования крупногабаритных сварных листовых деталей замкнутого контура, содержащий подвижную и неподвижную плиты, жестко закрепленный на одной из них клин с многогранной рабочей поверхностью, а также матрицу с замкнутым контуром и опорную плиту с радиальными направляющими и установленными в последних с возможностью перемещения секциями пуансона, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формы деталей с двумя взаимно перпендикулярными осями симметрии и снижения себестоимости, он снабжен ограничителем хода в виде сменной прокладки, жестко закрепленной напротив торца клина на противоположной ему плите, на последней неподвижно смонтирована матрица с возможностью контакта своим торцом с секциями пуансона, при этом опорная плита подпружинена относительно плиты с клином, а секции пуансона выполнены в нечетном количестве, и относительно осей симметрии пуансона в одной его половине размещено на одну секцию больше, чем во второй со смещением плоскостей стыка секций одной половины относительно диаметрально расположенных плоскостей стыка секций другой половины на угол, равный половине центрального угла секций.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---