Устройство для реверсивной пневмотермической формовки листовых заготовок

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕВЕРСИВНОЙ ПНЕВМОТЕРМИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК, содержащее соосно установленные матрицу и крышку, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены рабочие полости, образующие рабочую камеру, смонтированные в матрице и крышке средство для нагрева заготовок и средство для подачи избыточного давления в рабочую камеру, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения трудоемкости изготовления,рабочая полость крышки выполнена в виде цилиндра, диаметр которого в 1,4-1,6 раза больше.входного диаметра полости матрицы, а высота равна 0,4-0,6 глубины рабочей полости матрицы.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СО).)ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(я) В 21 D 26 02

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«-«» c»

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ (21) 3537503/25 — 27 (22) 03.11.82 (46) 07.04.85. Бюл. ¹ 13 (72) А. Г. Пашкевич, А.В. Орехов, Л. В. Архангельская и В. М. Титов (,71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского (53) 621 . 983. 1 (088. 8) (56) 1. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. М., "Машиностроение", 1979, с . 122 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО Для РЕВЕРСИВНОЙ

ПНЕВМОТЕРМИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ JIHCTOBbK

ЗАГОТОВОК, содержащее соосно уста— новленные матрицу и крышку, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены рабочие полости, образующие рабочую камеру, смонтированные в матрице и крышке средство для нагрева заготовок и средство для подачи избыточного давления в рабочую камеру, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения трудоемкости изготовления, рабочая полость крышки выполнена в виде цилиндра, диаметр которого в 1,4- 1,6 раза больше. входного диаметра полости матрицы, а высота равна 0,4-0,6 глубины рабочей полости матрицы.

1148673

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к листовой штамповке, и может быть использовано в авиационной, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является устройство для реверсивной пневмотермической формовки листовых заготовок в состоянии сверхпластичности, содержащее соосно установленные матрицу и крышку, на обращенных одна к другой поверхностях которых вьп олнены рабочие полости, образующие рабочую. камеру, средство для нагрева заготовок и средство для подачи избыточного давления в рабочую камеру 11).

Недостатками известного устройства являются сложность контура матрицы, трудоемкость изготовления из-за ! неопределенности формы, а также необходимость отработки контура в каждом конкретном случае.

Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение стоимости техно1 логической оснастки, а также сокра— щение цикла подготовки производства при изготовлении равностенных деталей.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для реверсивной пневмотермической формовки листовых заготовок, содержащем соосно установленные матрицу и крышку, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены рабочие полости, образующие рабочую камеру, смонтированные в матрице и крышке, средство для нагрева заготовок и средство для подачи-избыточного давления в рабочую камеру, рабочая полость крьппки выполнена в виде цилиндра, диаметр которого в 1,4-1,6 раза больше входного диаметра полости матрицы, а высота равна 0,4-0,6 глубины рабочей полости матрицы.

На фиг. 1 изображена схема устрой ства для .реверсивной пневмотерми— ческой формовки листовых куполообразных деталей; на фиг. 2 — зависимость,изменения толщины заготовки по образующей.

Устройство состоит из матрицы 1, крышки 2, средства 3 нагрева, средства 4 подачи избыточного давления.

Устройство работает следующим образом.

На матрицу 1 устанавливается заготовка 5, которая затем зажимается герметично крьш кой 2. Блок нагревается до температуры, соответствующей проявлению сплавом свойств сверхпластичности. Затем в полость 6 матрицы подается воздух под избыточным давлением. Заготовка формуется в полость 7 цилиндрической крышки.

После этого создается избыточное давление в полости крышки и заготов5

Опробовано несколько вариантов формовки куполов: с диаметром полости крьш(ки 1,4-1,6 диаметра основания купола (100 мм); с диаметром крышки, превышающим 150 мм, с диаметром крышки, меньшим 70 мм.

Высота крышки во всех случаях изменяется и составляет 10, 15, 20 и 25 мм.

15 ка приобретает форму матрицы.

При формовке в полость крышки происходит утонение заготовки в зонах, свободных от соприкосновения с инструментом, т.е. после касания

20 с дном полости крышки полюсная зона заготовки утоняться прекращает.

При формовке заготовки в полость матрицы, имеющей диаметр основания меньше диаметра основания крышки, 25 более утоненные участки заготовки быстрее coIIpHKBcà îòñÿ с матрицей и происходит формообразование за счет полюсной зоны формируемого купола. Таким образом получается деg0 .таль с более равномерным распределением материала вдоль образующей.

Размеры инструмента приняты из . следующих соображений. При свобод- ной формовке купола, имеющего высоту Н, наиболее утоняется полюсная зона, при этом наиболее равномерное распределение материала вдоль образующей имеет место при формовке купола с относительной высотой, равной 0,5. Расчетная равномерная тол-. щина находится на высоте 0,5 Н..Целе" сообразно затормозить утонение полюсной зоны и расширить зону деформации эа счет увеличения диаметра полости

45 крьппки (Я, ), который будет соответственно ранен Rp =1 H/2 или

l

Ро = 1,5Л, где Я вЂ” радиус основания матрицы.

48673

Сопйпдная рприпдка

8=50

Я=50

R=50

R=50

Я=55

Н=Я

Н= 15

8=, Н= 10

e= 15

За5исинпсп ь изиенения толщины пп о5ра унлщей при рео.=рсМной рприпйе от размерпб пписп и крышки фи

Составитель Н.Чернилевская

Редактор Н.Тупица Техред Л.Мартяшова Корректор С.Черни

Заказ 1786/5

Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 3 1 1

Результаты проведенных испьп аний показали, что наиболее равномерная толщина по образующей имеет место при реверсивной формовке в полость крышки диаметром 100 и 150 мм.

Однако из соображений более рационального расхода материала завышение диаметра полости крышки нерационально. Применение полости крышки с диаметром основания, меньшим предлагаемого, дает слабо выраженный эффект выравнивания толщины сферы.

Серии экспериментов по оценке влияния высоты полости на равномерность толщины формуемой детали пока вали, что наименьшей разностью характеризуются полусферы с предварительной реверсивной формовкой на высоту

5 20 мм, что соответствует предлагаемому диапазону, т.е. 0,4-0,6.

На графике (фиг. 2) приведена зависимость изменения толщины заготовки I(o образующей при реверсивной формовке от размеров полости крышки.

Исгользование предлагаемого устройства обеспечивает упрощение оснастки и снижение трудоемкости ее изготовления.