Устройство для гибки профилей

 

Использование: изготовление деталей из малопластичных многослойных металлополимерных материалов. Сущность изобретения: устройство содержит матрицу и пуансон с торцовыми упорами. Матрица выполнена составной из неподвижного с пазом основания и по меньшей мере одной боковой стенки, установленной с возможностью вертикального перемещения и подпружиненной к горизонтальной стенке паза. Устройство имеет полиуретановую прокладку , установленную в рабочем контейнере по всему его объему, а пуансон установлен с возможностью взаимодействия с этой прокладкой . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДООМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4935077/27 (22) 19,02.91 (46) 30. 12.92. Бюл. N 48 (71) Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства и Научно-производственное объединение "Всесоюзный институт авиационных материалов" (72) И.Н.Фридляндер, А,Г.Проскуряков, О.Г.Сенаторова и В.А.Марковцев (56} Сапаровский С.В. и др. Новые способы холодной штамповки для гибки с подпрессовкой, Куйбышев, 1969, с. 117.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности,к устройствам для изготовления профилей из малопластичных листовых заготовок, например, композиционных материалов типа слоистых и может быть использовано в машиностроительной или авиастроительной . промышленности.

Известно устройство для гибки полосы, содержащее. неподвижный и поворотный корпуса, закрепленные на них сверху прижимные планки, установленный в торцевой чести поворотного корпуса упор, в котором местное утолщение обеспечивается перемещением подвижной части корпуса в направлейии неподвижного корпуса до начала процесса изгиба, что предполагает сущест-. вование исходного зазора между ними.

Данное устройство нельзя применять для гибки с торцевым сжатием малопластичных листовых материалов типа слоистых без

„, Ы„„1784341 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ПРОФИЛЕЙ (57) Использование: изготовление деталей иэ малопластичных многослойных металло полимерных материалов. Сущность изобретения: устройство содержйт матрицу и . пуансон с торцовыми упорами. Матрица выполнена составной из неподвижного с пазом.основания и по меньшей мере одной боковой стенки, установленной с возможностью вертикального йеремещения и подпружиненной к горизонтальной стенке паза, Устройство имеет полиуретановую прокладку, установленную в рабочем контейнере по всему его объему, а пуансон установлен с возможностью взаимодействия с этой прокладкой. 1 ил. получения дефекта расслоения по внутоеннему контуру вблизи зоны сгиба, образующегося в незамкнутом участке инструмента с — в зазоре, Наиболее близким - техническим реше- @ нием — прототипом"заявляемого устройства является штамп для гибки с подпрессовкой.

: В нем предварйтелсьно согнутая скоба Фь укладывается во второй ручей штампа, где с помощью заплечиков второго ручья штампа происходит подпрассоака боковых полок ), а скобы с торцев. Данное устройство также нельзя применять для гибки с торцовым сжатием малопластичных слоистых материалов, так как в момент действия торцового сжатия существует свободное пространство между горизонтальной частью заготовки и горизонтальными рабочими плоскостями пуансона и матрицы, что также приведет к потере устойчивости слоев и,, следователь- но, к расслоению материала.

1784341

10

20 деформации

35

Кроме того, сила трения со стороны стенок матрицы производйт растяжение внешнего контура зоны сгиба формообразуемой заготовки, испытывающего без того в процессе гибки напряжения и деформации растяжения. Тем самым это приводит к нарушениям и «разрушениям-структуры наружного конту)эа йрофиля.Целью изобре1ейий является улучшение качества: поверхности гнутых многослойных металлополимерных композитов по внешнему контуру зоны сгиба.за счет устранения действия сил трения со стороны.. матрицы; а также слоя органопластика за счет предотвращения образования расслоений в виде потери устойчивости слоев. . Это достигается тем, что устройство для гибки профилей с торцевым сжатием заго товки, содержащее матрицу и пуансон с торцевыми упорами, образующие замкнутый рабочий контейнер, имеет выйолненную составной матрицу из неподвижного с пазом основания и, по меньшей мере, одной боковой стенки, установленной с возможностью вертикального перемещения и подпружи- 2 ненной к горизонтальной стенке паза, при этом устройство снабжено полиуретановой прокладкой, установленной в рабочем контейнере rio âñåìó его обьему, а пуансон установлен с возможностью взаимодействия с этой прокладкой.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что предвари тельно отформованная с радиусами не менее 5 толщин исходного материала заготовка (условие — предельно допусти- мого радиуса при обычной гибке) устанавливается в контейнер, образованный формообразующей рабочей плоскостью левой подвижной стенки матрицы, правой подвижной стенкой матрицы., гбризонталь:ной поверхностью дна матрицы и горизонтальной поверхностью выступа пуансона. .. Данные 4 плоскости позволяют сделаты<онтейнер замкнутым. Тем самым создать зна- 4 чительные давления внутри него, После этог6 заготовка зажимается полиуретановой прокладкой (для создания . н6рмального давления на внутренний контур профилируемой заготовки), при этом предотвращается возникновение волнообразного расслоений в плоских элементах заготовки при гибке"с торцевым сжатием из-за потери устойчивости слоев, а также создается значительное контактное взаимодействие между плоскими участками внешнего контура заготовки и рабочей плоскостью по. движной стенкой матрицы.

Так как стенки матрицы выполнены подвижными с возможностью вертикального перемещения, то происходит совместное перемещение с вертикальной полкой заготовки благодаря сильному поверхнбстному взаимодействию ее и заготовки. Вследствие эт6го материал заготовки подается в зону сгиба, а внутренний радиус уменьшается, В этом случае в тангенциальном направлении меридианального сечения создаются тангенциальные сжимающие напряжения, по, своей природе сходные таковым же при действйи торцевого сжатия. Это позволяет разгрузить внешний контур заготовки от действия растягивающих напряжений и, следовательйо, проводить формообразование с существенно меньшими внутренними радиусами без разрушений, чем при обычной гибке. Слой органопластика (расположенный в алоре в середине) находится при стесненном изгибе также в благоприятных условиях, ибо предотвращается смещение нейтрального слоя напряжений от середины заготовки е сторону внутреннего контура, тем самым органопластик, имеющий низкое значение относительной деформации (3%) находится в области минимальной

На чертеже изображена схема устройства для гибки, где 1 — матрица; 2 — пуансон;

3 — торцовый упор; 4 — подвижная стенка матрицы; 5 — паз; 6 — механизм подпрух<инивания; 7 — нижняя горизонтальная плоскость пуансона: 8 — полиуретановая прокладка; 9 — образец; 10 — 6снование матрицы.

Устройство содержит матрицу 1, пуансон 2, с торцевым упором 3, подвижную стенку матрицы 4, расположенную в пазу 5 матрицы 1, механизм подпружинивания 6, на пуансоне 2 имеется нижняя горизонтальная плоскость 7, к которой крепится полиуретановая прокладка 8 для зажима образца 9. Образец 9 предварительно отформован с радиусом не менее 5 толщин от исходной толщины заготовки. При этом стенки матрицы, ее основание 10 и горизонтальная плоскость 7 пуансона образуют замкнутый рабочий контейнер.

Устройство работает следующим образом, При включении привода (не показан) происходит движение пуансона 2 в матрицу

1, при этом нижняя горизонтальная плоскость 7 создает давление на полиуретановую . прокладку 8.

Далее происходит сжатие полиуретановой прокладки в замкнутом контейнере, образуемом стенками матрицы, ее основанием 10 и горизонтальной йоверхностью пуансона 7;

1784341

5 6

При этом на плоские элементы образца заны) регулируется ход пуансона 2 и по9 создается давление 3-5 кгс/мм, при ко- движной стенки 4, и тем самым получение тором не происходит формообразования необходимого радиуса гибки. зоны сгиба, так как необходимое для этого Далее пуансон 2 возвращается в исходдавление, передаваемое полиуретаном, 5 ное положение, образец 9 извлекается из должно быть матрицы 1, подвижная стенка 4 матрицы

q = Spcre1/R =7 кг/мм, . освобождается и при.помощи пружины 6 где р — давление начала формообразования возвращается в исходное положение до огзоны сгиба; раничения фиксаторами (на рисунке не noSo — исходная толщина заготовки;, 10 казаны), После этого цикл гибки новой о — предел прочности материала; заготовки повторяется.

R — радиус изгиба. — Устройство позволяет осуществлять

B продолжении этого пуансон 2 доходит: гйбку заготовок разной толщины иэ высокодо подвижной стенки 4, в результате чего прочных многослойных металлополимерона начинает перемещаться вниз в пазу 5. 15 ных материалов, варьировать в широком

B связи с тем, что образец 9 взаимодей- диапазоне от 0 до 5 толщин материала раствует с рабочей плоскостью матрицы 4 с диус. так как конструкция подвижной стендавлением 3-5 кг/мм, то за счет значитель- ки позволяет ограничивать его значения, ных сил трения происходит совместное с Посравнениюс прототипом предлагаеподвижной стенкой 4 движение без про- 20 мое устройство позволяет получать профи скальзывания образца 9 вниз. ли из высокопрочных материалов, с малыми

При этом в нем в тангенциональном на- относительными радиусами в 2 — 3 раза правлении создаются сжимающие усилия, меньшими, что позволит дополнительно покоторые увеличиваются в процессе умень-. высить жесткость профилей и на 5 — 10% снишения радиуса . и усиливается действие 25 зить их массу, качество наружного контура торцевого упора 3. Помимо этого отрица- ислояорганопластикасохраняется науровтельное действие сил трения на получение не йсходного материала, минимально допустимого радиуса гибки за- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я меняется положительным, так как поверх- . Устройстводля гибки профилейсторценостные слои внешнего контура образца 30 вым сжатием заготовки; содержащее матрисгоняются инструментом в сторону биссек- цу и пуансон с торцевыми упорами, трисы зоны сгиба, образующие замкнутый рабочий контейнер, В процессе этого обьем полиуретано- о т л и ч в ю щ е е с я тем, что, с целью вой прокладки 8 будет уменьшаться, в ре- . улучшения. качества профилей из многозультате чего нормальное давление на 35 слойных малопластичных металлополимерполки образца 9 будет возрастать, что ока- ных материалов, матрица выйолнена

1 зывает положительное влияние на качество составной из неподвижного с пазом основапрофиля из-за 1 — предотвращения потери: ния и по меньшей мере одной боковой стенустойчивости слоев в виде волны, из-за тан- ки, установленной с возможностью генциального сжатия 2 — блокирования 40 вертикального перемещения и подпружимежслоевого сдвига возросшими силами ненной к горизонтальной стенке паза, при трения F = KN, где К- коэффициент межсло- " этом устройство сйабжено полиуретановой евого трения, N — сила нормального давле- прокладкой, установленной в рабочем конния.. тейнере по всему его объему, а пуансон усС помощью фиксирующего устройства . 45 тановлен с возможностью взаимодействия на матрице и пуансоне (на рисунке не пока- с этой прокладкой.

1784341

Составитель А.Проскуряков

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Тупица

Редактор

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

Заказ 4333 Тйраж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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