Устройство для образования утолщений на лентах

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в самолетостроении, судостроительной промышленности и других областях машиностроения. Цель изобретения - расширение технологических возможностей формоизменения за счет увеличения размеров и оптимальной формы утолщения, повышение производительности за счет одновременного получения утолщений на обеих боковых кромках ленты. Устройство содержит зажимное приспособление, состоящее из опорной 1 и прижимной 2 плит. Прижимная плита со стороны опорной плиты вьшолнена с полостью 3, которая ограничена прямоугольными участками 4, переходящими в наклонные, при этом последние образуют фильеру переменного сечения . В опорной плите 1 в месте расположения фильеры установлены нагревательные элементы 8, например, ТЭНы, а в зоне, примыкающей к фильерам со стороны внутренней полости прижимной плиты 2, - охлаждающие элементы 9, Форма, размеры полости и фильеры связаны между собой зависимостью, определяемой по приведенной формуле. В полость 3 прижимной плиты 2 подают листовую заготовку 10, нагревают и по мере проталкивания осаживают, образуя утолщеш е. 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ai (S1) 4 В 21 D 19/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4240583/31-27 (22) 06.05 ° 87 (46) 30, 11.88. Бюл. Н 44 (71) Московский авиационный технологический институт им, К.Э.Циолковского (72) В.И.Ершов, А.В.Орехов, С.А.Жарков и К.А.Макаров (53) 621 ° 983.3 (088.8) (56) Попов О.В. Изготовление цельноштампованных тонкостенных деталей пе,ременного сечения. М.: Машиностроение, 1974, с.103, рис,,42, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УТОЛ ЩЕНИЙ НА ЛЕНТАХ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в самолетостроении, судостроительной промышленности и других областях машиностроения, Цель изобретения — расширение технологических возможностей формоизменения за счет увеличения размеров и оптимальной формы утолщения, повышение производительности эа счет одновременного получения утолщений на обеих боковых кромках ленты. Устройство содержит эажим- ное приспособление, состоящее иэ опорной 1 и прижимной 2 плит, Прижимная плита со стороны опорной плиты выполнена с полостью 3, которая ограничена прямоугольными участками 4, переходящими в наклонные, при этом последние образуют фнльеру переменного сечения, В опорной плите 1 в месте расположения фильеры установлены нагревательные элементы 8, например, ТЗНы, а в зоне, примыкающей к фильерам со стороны внутренней полости прижимной

C плиты 2, — охлаждающие элементы 9.

Форма, размеры полости и фильеры связаны между собой зависимостью, опре- Ц Ф деляемой по приведенной формуле. В С полость 3 прижимной плиты 2 подают листовую заготовку 10, нагревают и Я по мере проталкивания осаживают, об- разуя утолщение, 4 ил, 1440581

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к листовой штамповке, и может быть использовано для получения утолщений на лентах.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства, расширение технологических возможностей формоизменения за счет увеличения разме-10 ров и оптимальной формы утолщения, повышение производительности за счет одновременного получения утолщений на обоих боковых кромках ленты.

На фиг. 1 показано устройство в исходном положении, общий вид; на фиг. 2 — устройство в процессе осадки, общий вид; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг; 4 — графические зависимости усилия P от угла P . 20

Устройство содержит зажимное приспособление, состоящее иэ опорной 1и приземной 2 плит. Прижимная плита 2 со стороны опорной плиты выполнена с полостью 3, которая ограничена прямо-25 линейными участками 4, переходящими в наклонные 5 и 6, образующими совместно с полостью фильеру переменного сечения 7. Кроме того, в опорной плите 1 в месте расположения фильеры 7 30 установлены нагревательные элементы 8, например ТЭНы, а в зоне примыкающей к фильерам со стороны внутречней полости прижимной плиты — охлаждающие элементы 9. Форма, размеры полости и фильеры связаны между собой зависимостью, определяемой по формуле: о (и и) 8о

4 (90 - ) -arctg — < — --- ctg N

h S о Э

40 где о(— угол между наклонными боковыми поверхностями фильеры;

IP — угол между поверхностями прямолинейного и наклонного участков полости прижимной 45 плиты, = 15-20 ;

S — глубина полости в средней части;

S — глубина фильеры;

h — минимальная высота фильеры;

ho — максимальная высота. фильеры.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно собирают эажимное приспособление, при этом прижимная плита 2 фиксируется на опорной 1 усилйем траверсы пресса, затягиванием болтов и т.д. После этого со стороны прямолинейных участков 4 в полость 3 прижимной плиты устанавливается листовая заготовка 10, лента, которая боковыми поверхностями, т.е. кромками, которые утолщаются, контактируют с этими поверхностями. Нагревательные элементы 8 нагревают до заданной температуры заготовку, а по охладителям пропускают, например, проточную воду.

После этого к ленте прикладывают усилие проталкивания, например при помощи гидроцилиндров и захватов (не показано), при этом боковые кромки ленты слева и справа, перемещаясь в зону наклонных участков, начинают осаживаться участками фильеры 5, а осаженный материал поступает в участки фильеры 7, где заполняет их строго по глубине S. Пройдя весь участок осадки, кромки ленты формоизменяются и принимают на выходе из фильеры форму последней. После выхода конца ленты с утолщенными кромками из зажимного приспособления она захватывается и протягивается вперед, например, от привода гидроцилиндра, связанного с толкающим приводом (.не показано).

После этого ленту протягивают через фильеру до тех пор, пока не будет получено утолщение на заданной длине кромки ленты. Наличие нагревателей и охладителей обеспечивает перепад температур в зоне передачи усилия и в очаге деформирования, который обеспечивает заполнение материалом фильеры и предотвращает потери устойчивости листа.

При расчете формулы связи размеров полости и фильеры в качестве исходных предпосыпок использовалить следующие: условие постоянства объема материала до и после деформирования (обозначения идентичны обозначениям элементов устройства)

h Sо угол наклона поверхности фильеры g а должен лежать в пределах 1 = 15-20 что подтверждено экспериментально (фиг ° 4) . Зависимость усилия P от величины угла р при различных значениях коэффициента трения ц показана на фиг. 3. При угле у меньше 15 значительно увеличивается площадь контакта заготовки с инструментом, вследствие чего трение возрастает и усилие деформирования значительно повышается. При о + д +P = 90 (2) 10 откуда с(= (90 - ) - f5 (3) При этом

ho — h

tg И» °

1 с

Исключаем 1

20 (Ьо - h)

1 о tg P

tgj3 =

1 (4) 25 где о(—

S о

S—

hî14405 угле больше 20о происходит также значительный рост деформирующего усилия. Только в интервале 1 = 15-209 обеспечивается минимальное трение, что дает минимальное значение деформирую5 щего усилия, Используя обозначения на фиг ° 1, получим

Из (4) с учетом (1) имеем

1=

Г(Ьо — h) So

f rctg (------- —.-- ctg ® (5)

h S 0 т.е, угол фильеры О(.равен

Зо

0(= (90 -g) — arctg — -- — ---о ° ctg(h° - S (6)

Например, при 1 = 20о, h ..= 20 мм;

h =40мм; S9 =2мм; $=4 ммугол конусности = 16"-.

Устройство, выполненное согласно фиг.1-3, было опробовано при получении утолщенной на ленте длиной 500 мм, шириной 150 мм, толщиной 2 мм из алюмини- 40 евого сплава АИг6. Нагрев зоны деформирования осуществлялся до 400-420 С

ТЭНами, охлаждение — через отверстие в плите проточной водой. Устройство устанавливалось на стол испытательной маши- 45 ны "01 sen", ее траверсой фиксировалась прижимная плита. Конец ленты предварительно обрезался на величину ширины фильер, лента узким концом устанавливалась в полость, после чего к узкому 5 концу прикладывалось тянущее усилие от гидроцилиндра. В результате быпи получены ленты с утолщенными боковыми кромками, полученными эа один проход размеры утолщения: S=4,2-4 6 MM;Ó 55

h 22-24 мм, S/84= 2е1 2 3ь h/Sî=

11 12; llо = 40-44 ммю = .20 а(= 16-17о, где S — толщина утолщения, Яо — исходная толщина листа, 8.1

h o — исходная высота осажиВаемой кр омки, h — высота утолщения.

При соответствующей доработке устройства, определении оптимальных углов М в зависимости от исходных и требуемых параметрон утолщения возможно получение значительно больших утолщений на кромках лент практически неограниченной длины. Получение утолщений на обоих кромках повьппает производительность по крайней мере в дна раза.

Использование устройства для получения утолщений на листах позволяет значительно упростить конструкцию эа счет отказа от сложной роликовой фильеры, деформирующего ролика и системы нагрева электросопротивлением, повысить воэможности процесса в 1,21,4 раза за счет увеличения размеров утолщения и производительность до 2 раэ за счет одновременного набора утолщений на двух кромках ленты. ,Фор мула и з обр ет е ния

Устройство для образования утолщений на лентах, содержащее эажимное приспособление в ниде опорной и прижимной плит, фильеру переменного сечения, нагревательные и охлаждающие элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, расширения технологических воэмоя;ностей и повьппения производительности, фильера переменного сечения образонана выполненной в прижимной плите со стороны опорной плиты внутренней полости, боковые поверхности которой ограничены прямолинейными участками, переходящими в наклонные участки, при этом нагревательные элементы расположены в опорной плите в зоне размещения наклонных участков, а ох лаждающие элементы — между ними, причем форма и размеры полости и фильеры связаны зависимостью

С !(1i — Ь) S„ (90 - ) — arctg — — — — — —. с и угол между чаклонными боковыми поверхностями фильеры, угол между поверхностями прямолинейного и наклонного участков полости, 44 =15-20о; глубина полости в средней части; глубина фильеры; минимальная высота фильеры; максимальная высота фильеры, 1440581

1440581

Р ят.

1ЮО

ВОР

800

00 о ю zu м ю su

ФЯГ. Ч

Составитель И.Айнетдинов

Техред М.Дидык корректор М.Максиьыцынец, Редактор Н.Горват

Заказ 612б/12 Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4