Устройство для реверсивной пневмотермической формовки куполообразных деталей

 

Сущность изобретения: устройство содержит соосно установленные матрицу и крышку, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены рабочие поверхности заданного размера и глубины, образующие рабочую камеру. Оно имеет в матрице и крышке узлы для нагрева заготовок и для подачи избыточного давления в рабочую камеру. Рабочая полость крышки снабжена сферической центральной выпуклостью . Размеры рабочих полостей крышки и матрицы определяются с помощью математических зависимостей. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 21 Р 26/02, 37/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4918952/27 (22) 15,03.91 (46) 23,02.93, Бюл. М 7 (71) Московский авиационный технологический институт им, К.Э.Циолковского и Научно-исследовательский, институт стандартизации и унификации (72) А,В,Орехов, А.Г.Пашкевич, Ю.А,Волков, В.И,Михеев и Ю.И.Казначеев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1148673, кл. B 21 D 26/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕВЕРСИВНОЙ

ПНЕВМОТЕРМИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ КУПОЛООБРАЗНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповке деталей из листовых заготовок, и может быть использовано в авиационной и смежных отраслях промышленности.

Целью предполагаемого изобретения является снижение трудоемкости изготовления при формовке куполообразных деталей с равномерной толщиной стенки.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства, Устройство состоит из матрицы 1 и крышки 2, s которые установлены нагреватели 3 и имеется система избыточного давления газа 4, листовая заготовка 5 установлена между матрицей и крышкой, которые имеют соответственно полости 6 и

7.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно устройство прогрева-. ют нагревателями 3 до температуры проявления материалом заготовки

„„ Ы„„1796318 Al (57) Сущность изобретения: устройство содержит соосно установленные матрицу и крышку, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены рабочие поверхности заданного размера и глубины, образующие рабочую камеру, Оно имеет в матрице и крышке узлы для нагрева заготовок и для подачи избыточного давления в рабочую камеру, Рабочая полость крышки снабжена сферической центральной выпуклостью. Размеры рабочих полостей крышки и матрицы определяются с помощью математических зависимостей. 1 ил. сверхпластичности, затем поднимают крышку 2, устанавливают на матрицу 1 листовую заготовку 5, накрывают крышкой 1 и выдерживают заготовку 1 — 2 минуты до полного прогрева заготовки, после чего производят формовку в крышку 1 путем подачи давления газа в полость матрицы 6, далее давлением в полость крышки 2 заготовку выворачивают и доформовывают по контуру матрицы. После окончания формовки поднимают крышку 2 и удаляют готовую отформованную деталь, Пример конкретного применения устройства.

Для изготовления куполообразной детали из материала АМг6 с размерами: радиусом Ro = 150 мм, глубиной M< = 90 мм, толщиной стенки S = 1,5 мм, По предлагае. мым расчетам определяем форму крышки; h

=21 мм, а =38 мм, R2 =45 ìì, R1=807 мм, R ..= =188 мм. Из условия равномерной толщины по образующей днища (из условия посто1796318

So S f1+ (— )) So =. 1,5(1+ 0,6)Р2,04 б

Н 2 о мм.

Максимальное давление формовки = 1

МПа.

Время формовки = 6 мин. при t = 420 С, скорость деформации о = 3 х10зсек. m =0,4 и о, =10 МПа(напряжение течения).

Для изготовления куполообразных де-, талей на существующем устройстве прихо- ".5 дится изготавливать несколько комплектов оснастки, из которых подбирается наиболее оптимальная, что трудоемко и металлоемко;

Однако подобранное таким образом устройство не позволяет изготавливать детали с меньшей разнотолщинностью чем предлагаемое устройство. Имея большую номенк1 (Ь )

+ — агсзЬ

1+(Ь)2

1+(" ) латуру куполообразных деталей трудоемкость их изготовления на предлагаемом устройстве s 1,5-2 раза ниже чем на 2 существующем устройстве. Представленные в формуле изобретения зависимости получены из условия нагружения при формовке газом в режиме сверхпластичности куполообразных деталей и кольцевых рифтов,.условия постоянства объема материала заготовки, а также из геометрических соотношений инструмента (матриц). Использование зависимостей поверхности инструмента при изготовлении куполообразных деталей с равномерной толщиной стенки снимает трудоемкость изготовления.

Формула изобретения

Устройство для реверсивной пневмотермической формовки куполообразных деталей, содержащее соосно установленные матрицу и крышку, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены . рабочие полости заданного радиуса и глубины, образующие рабочую камеру, смонтированные в матрице и крышке узлы для

1 — и -2 =0

1+(—

30

35 р а+6,я =Во+и р

2 2 2 2

2= 2ь 1= 2ь 2

- . где N — показатель сверхпластичности материала заготовки, в зависимости от температурно-скоростных режимов формовки, 40 (m = 0,4 + 0,8); янства объема материала) определяем исходную толщину заготовки нагрева заготовок и узлы для подачи избыточного давления в рабочую камеру, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изгОтовления при формовке куполообразных деталей с равномерной толщиной стенки, крышка выполнена со сферическим выступом, размещенным в центре ее рабочей полости, при этом радиус рабочей полости крышки в плане R, глубина упомянутой полости h, радиус сферы выпуклости R1 и радиус Сопряжения выпуклости с рабочей поверхностью полости крышки R2 определяются из следующих соотношений;

R =- R0+ а, где а определяется из уравнения

Но Н,2

h=Rof — - (1 +(— ) )2 — m — 1) Ro Ro

Ко — радиус рабочей полости матрицы в плане;

Hg — глубина рабочей полости матрицы.

1796318

Составитель Ю.Волков

Техред М.Моргентал Корректор O.Êðàâöoì

Редактор

Производственно-издательский квчбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 614 Тираж Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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