Устройство для гибки панелей с поясными усилениями

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением,в частности к оборудованию для гибки монолитных панелей одинарной кривизны с поясньми усилениями . Цель изобретения - повышение точности путем предотвращения образования седловидности. Устройство содержит станину 1, шаблон-прижим 5, закрепленный на подвижном портале 4, поворотные рычаги 3 с гибочными элементами. Каждьш поворотный рычаг снабжен механизмом перемещения гибочного элемента. Последний выполнен в вице толкателя 9, размещенного в направляющей 2, установленной на станине. Толкатель 9 одним концом шарнирно соединен с рычагом 3, а другим контактирует со сменным клиновым копиром 8. Поворотный рычаг 3 дополнительно снабжен роликом 6, который взаимодействует с рабочей поверхностью сменного клинового копира 7. При перемещении портала 4 вниз рычаг 3 осуществляет горизоитальное смещение с поворотом. 4 нл. 9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

- РЕСПУБЛИК

9 А1 (19) (Н1 (50 4 21 О 11/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изоБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 4272562/31-27 (22) 10.04.87 (46) 07.01.89. Бюл. И I (71) Казанский авиационный институт им. А.Н. Туполева (72) М.Ю. Одиноков, И.И. Шапаев, В.И. Халиулин и Н.В. Сосов (53) 621.981.1(088.8) (56) Заявка ФРГ Ф 1652838, кл. В 21 D 7/06, 1975.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ПАНЕЛЕЙ С

ПОЯСНЫИИ УСИЛЕНИЯМИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением,в частности к оборудованию для гибки монолитных панелей одинарной кривизны с поясными усилениями. Цель изобретения — повышение точности путем предотвращения образования седловидности. Устройство содержит станину I, шаблон-прижжч 5, эакрепленньп на подвижном портале 4, поворотные рычаги 3 с гибочными элементами. Каждьп поворотный рычаг снабжен механизмом перемещения гибочного элемента. Последний выполнен в виде толкателя 9, размещенного в направляющей 2, установленной на станине. Толкатель 9 одним концом шарнирно соединен с рычагом

3, а другим контактирует со сменным клиновым копиром 8. Поворотный рычаг

3 дополнительно снабжен роликом 6, который взаимодействует с рабочей поверхностью сменного клинового копира 7. При перемещении портала 4 вниз рычаг 3 осуществляет горизонтальное смещение с поворотом. 4 ил.! 449 I 79

1рсово(hl 1 -2 и sin@ a 2 . lр

coso(2

1p+h р sin(arctg — о()

hp е(< arctg

W + lр +h р . sin(arctg — + с() — hp 1 hp

lр

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для гибки монолитных панелей одинарной кривизны с поясными усилениями типа стыковочных законцовок, применяющжсся в самолетостроении, судостроении и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение точ— ности путем предотвращения образования седловидности при гибке поясных усилений панелей одинарной кривизны.

На фиг. 1 изображено устройство в конце активной стадии деформнрования (портал — в крайнем нижнем положении), общий вид; на фиг. 2 — < xe ма создания в присоединенном к усилению полотне обшивки эпюры деформаций "чистого" изгиба, на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 схема расчета углов клиновидности сменных копиров.

Устройство содержит станину 1, на которой установлены направляющие 2, два одинаковых поворотных рычага 3 с гябочными элементами в виде губок, охватывающих торцы заготовки,и под- вижный портал 4, на котором жестко закреплен шаблон-прижим 5. Механизм поворота рычага 3 состоит из ролика б,сменных копиров 7 и 8, неподвижно соединенных с порталом 4, и толкателя 9. Последний смонтирован в направляющей 2 с возможностью перемещения вдоль своей оси и шарнирно соединен с поворотным рычагом З.Ролики 6 поворотных рычагов 3 и ppyroA конец толкателя 9 касаются рабочих поверхностей соответствующих копиров 7 и 8. Последние имеют клиновидность, углы которой определяются по формулам.

Устройство работает следующим образом.

Подвижный портал 4 находится вначале в крайнем верхнем положении.

Заготовка панели устанавливается по месту усиления в губки гибочных элементов. Портал с закрепленными на нем сменными копирами 7 и 8 и при1

50 жимом 5 перемещается вниз. Под действием копиров 7 поворотные рычаги

3 с гибочными элементами поворачиваются относительно оси шарнирного соединения с толкателями 9, изгибая заготовку до требуемого угла заги5a <. Коциры 8, перемещая толкатели

9 в н;прав:,тяющих 2, обеспечивают отслеживание гибочными элементами горизонтального смещения торцов поясного усиления от изгиба и создают торцовое сжатие, ме.бходимое для предотвращения образования седловидности вблизи изгибаемого усиления.

В тот момент, когда портал 4 приходит э крайнее нижнее положение, изогнутое усиление прилегает к прижиму

5, Iospðõíoñòü которого соответствует требуемой форме данного участка панели в конце активной стадии деформирования. Кроме того, прижим

5 препятствует образованию "пластического шарнира" в средней части изгибаемого усиления, Копиры 7 и 8 жчеют такие углы клиновидности, которые при заданном рабочем ходе W портала 4 обеспечивают поворот рычагов 3 с гибочными элементами на требуемый угол о(загиба детали и сжатие торцов иэгибаемого усиления до величины абсолютной деформации

h1, (на каждый торец), обеспечивающей в присоединенном к усилению полотне панели эпюру деформаций "чистого изгиба . Поэтому величины углов клиновидностн определяются с учетом сложности движения гибочных инструментов (горизонтальное смещение с поворотом) в зависимости от геометрических размеров меридионального сечения панели в зоне усиления (Н, h) и требуемого угла загиба детали о((фиг. 4)

Копиры, обеспечивающие поворот гибочных инструментов, и копиры, обеспечивающие торцовое сжатие с одновременным отслеживанием горизонтального смещения торцов поясного усиления при его изгибе, выполнены клиновидными с углами у клиновидности соответственно:

14491 79

4 ления i при изгибе до угла загиба о( (2) где Ь 1с

Еи (н-ь))

Н-1

61с

cos с< необходимая величина абсолютной деформации торцового сжатия, горизонтальное смещение каждого тор15 ца от поворота рычага lp на угол

Н

9„-H+h

1а

2 н — требуемый угол загиба, 1р (1 — cosC() .

Отсюда

13 — ширина панели; )н — радиус кривизны срединного слоя полотна панели в кон- 25 це активной стадии деформирования, 2h — толщина полотна панели, 2Н вЂ” толщина усиленной части панели, 1, hp — геометрические параметры гибочного инструмента, W — рабочий ход портала.

Углы клиновидности копиров 7 и 8 должны обеспечивать при заданном рабочем ходе W портала 4: поворот рычага 3 на требуемый угол загиба де40 тали О(; сжатие торцов изгибаемого усиления до величины абсолютной деформации 61с (на каждый торец), определяемой по формуле

Еи(н-ь)

При этом рычаги 3 совершают сложное движение — горизонтальное смещение с поворотом, что необходимо учесть при определении углов клиновидности копиров 7 и 8.

Тангенс угла клиновидности о(2 определяется,как отношение величины горизонтального смещения толкателя 9 к рабочему ходу W портала 4. Горизонтальное смещение толкателя 9 состоит из трех слагаемых: горизонтальное смещение каждого торца уси50

55 М)= arctg ((lp(l — сов () 13

1)) 81п о( горизонтальное смещение каждого торца усиления, создающее,)бсолютную величину сжатия h 1 с по направлению касательной, проходящей под углом o(к горизонту (фнг. 4):

1ä и sin 0() л1

1p (I — cosd) + 2

Тангенс угла клиновидности о(определяется, как отношение величины горизонтального смещения ролика рычага 3 к его вертикальному смещению на рабочем ходе W портала 4 (фиг.4)

Вертикальное смещение состоит иэ двух слагаемых: рабочий ход W u вертикальное смещение ролика от поворота рычага 3 на угол 0((центр вращения — ось шарнирного соединения толкателя 9 и гибочного инструмента 3):

1 р + h p cos 190 -(arctg — -+<)

Ч Ч I a h

1р

hð

hp р sin(arctg +00 — hp.

1р

Горизонтальное смещение ролика гибочного инструмента 3 состоит из следующих слагаемых: горизонтальное смещение ролика от поворота рычага

3 на угол

1

1р = 1 p+h р sin(arctg — — at );

hp горизонтальное смещение толкателя

9 (со знаком минус) определенное ранее (1 с ) 1 J Р)) sl.nal Ис

2 cos at

Тогда тангенс угла клиновидности

atqîïðåäåëÿåòñÿ так

14491 79

1p — 1 p+h р sin(arctg — -d)- lp(l-cos ), z 1р . 18 — Р. sind d l

hp 2 cos 4 К1W + 1 р + 1 2р sin(arctg — + 4 ) — hp

2 2 г ° hp

1р

18 — 9н sind 1р

1-р + h р sin(arctg — — с()

hp 1с

1рсо6 о(cos4

W + т1 р + h р sin(arctg + ) — hp

Х2 hp

1р

25

При изменении ширины 1 изгибаемой панели смещают по горизонтали на соответствующие расстояния копиры 7 и 8 например,с помощью технологических прокладок и направляющие 2.

Использование устройства позволяет осуществлять гибку поясных усилий без седловидного искажения формы эа счет создания торцового сжатия и изгибающего усилия, при котором в срединном слое присоединенного к усилению полотна панели обеспечивается нулевая деформация, повышая тем самым точность формообразования при снижении объема доводочнык работ, на существующем оборудовании при соответствующем его дооснащении. Формообразование участков панели, свободных от поясных усилений, может производиться на том же оборудовании медотом свободной гибки в универсальной матрице или дробеударной обработкой.

Формула изобретения

Устройство для гибки панелей с поясньии усилениями, содержащее станину, шаблон-прижим, два поворотных рычага с гибочными элементами, выполненными в виде губок, охватывающих торцы заготовки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем предотвращения образования седловидности при гибких поясных усилений панелей одинарной кривизны, оно снабжено подвKKHbM порталом с двумя парами клиновых сменных копиров, механизмами перемещения гибочных элементов, а поворотные рычаги — роликами, установленными с возможностью взаимодействия со сменными клиновыми копирами, механизм перемещения гибочного инструмента выполнен в виде наравляющей, закрепленной на станине н толкателя, размещенного в направляющей, который одним концом шарнирно соединен с поворотным рычагом, а другим установлен с возможностью взаимодействия со сменным клиновым копиром, при этом шаблон-прижим закреплен на портале.

I 449I 79

Составитель Е. Швец

Техред М,Дидык Корректор Л. Патай

Редактор Н. Бобкова

Заказ 6901/8 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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