Способ получения профилированной листовой детали

Авторы патента:

B21D26/14 - с использованием магнитных средств

Владельцы патента RU 2477665:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МАТИ" - Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении профилированных деталей типа окантовок, каркасов, имеющих сложную геометрическую форму профилей. На первом этапе листовую заготовку с отверстием устанавливают на матрицу и осуществляют отбортовку боковой части профиля по матрице, а на втором - матрицу заменяют на пуансон и обжимают полученную стенку по пуансону. При этом отбортовку боковой части профиля и обжим стенки осуществляют неравномерным импульсным магнитным полем с созданием большего давления со стороны кромки отверстия листовой заготовки. Повышается качество и снижается трудоемкость доводочных работ. 3 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении профилированных листовых деталей типа окантовок, каркасов, имеющих сложную геометрическую форму профилей с отверстием в донной части. Данный способ может найти применение в авиационной промышленности, приборостроении и других отраслях промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения профилированной листовой детали в два этапа, на первом из которых листовую заготовку с отверстием устанавливают на матрицу и осуществляют отбортовку боковой части профиля по матрице, а на втором - матрицу заменяют на пуансон и обжимают полученную стенку по пуансону [1].

Недостатком известного способа является сложность получения деталей высокого качества, точного контура профилированной поверхности, что связано с недостаточной точностью прилегания поверхности листовой заготовки к поверхности матрицы и получаемой вследствие этого недоформовкой профиля поверхности в зонах перехода от одной части поверхности к другой, а именно от плоскости к торовой поверхности, между различными торовыми поверхностями. Особенно характерна такая недоформовка при получении окантовок с поверхностью перехода, располагаемой перпендикулярно плоскости листовой заготовки или под углами, близкими к прямому.

Задачей способа является повышение качества готовых листовых деталей.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения профилированной листовой детали в два этапа, на первом из которых листовую заготовку с отверстием устанавливают на матрицу и осуществляют отбортовку боковой части профиля по матрице, а на втором - матрицу заменяют на пуансон и обжимают полученную стенку по пуансону, отбортовку боковой части профиля и обжим стенки осуществляют неравномерным импульсным магнитным полем с созданием большего давления со стороны кромки отверстия листовой заготовки.

Описываемый способ поясняется схемами, приведенными на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.

На фиг.1 представлено формообразование боковой стенки поверхности профилированной детали. Непосредственно на матрице 1 выполняется поверхность требуемой формы, например, под углом 90 градусов, как показано на фиг.1, или под другим требуемым углом. На матрицу устанавливают листовую заготовку 2. В листовой заготовке вырезают отверстие требуемой формы для последующего перемещения некоторой части, прилегающей к области отверстия, и образования борта (если такое отверстие не выполнить, то образование борта не произойдет). Затем на листовую заготовку 2 воздействуют импульсным магнитным полем 3. Листовая заготовка 2 начинает под действием магнитного поля перемещаться и на этом этапе выполняется операция отбортовки листовой детали. Внутренняя кромка детали там, где выполнено отверстие, перемещается на большую величину, чем остальная часть, прижатая к матрице, и в результате этого перемещения получается боковая стенка на листовой детали. Воздействие давлением импульсного магнитного поля 3 при этом желательно выполнять неравномерным, как показано на фиг.1, что опять-таки связано с неравномерным перемещением части листовой заготовки, подвергаемой этому воздействию. Там, где кромка отверстия листовой заготовки будет перемещаться на большую величину, потребуется создание большего давления, там же, где перемещения не будет, это воздействие давления импульсного магнитного поля можно существенно снизить.

После образования боковой стенки на листовой детали матрицу 1 убирают. Следующий этап формообразования профильной части детали показан на фиг.2. Во внутреннюю часть детали вставляют пуансон 5 и в последующем продолжают воздействие импульсным магнитным полем 6 уже на боковую стенку 4 детали. Часть боковой стенки, подвергаемая воздействию давления магнитного поля, начинает перемещаться, направление перемещения кромки боковой стенки показано стрелкой. Встречая препятствие в виде поверхности пуансона 5, эта часть боковой стенки 4 перемещается и принимает форму пуансона, соприкасаясь с ним.

Таким образом, формообразование профилированной листовой детали можно разбить на два этапа. Вначале, в процессе реализации первого этапа производят формообразование операцией отбортовки боковой части профиля до требуемой величины, меняют инструмент - матрицу на пуансон, а затем уже саму боковую стенку деформируют операцией обжима по пуансону, придавая деформируемой части стенки форму пуансона.

В результате реализации способа получается листовая деталь с профилированной переходной поверхностью, как показано на фиг.3, где представлена типовая деталь с поясняющим форму профиля вырезом.

При образовании боковой стенки детали можно применять вкладыши в матрицу, которые позволяют изменять углы наклона боковой стенки и выполнять его меньшим прямого угла или делать его переменным по периметру отбортовки, а также изменять радиус скругления перехода от плоской листовой заготовки к бортовой части. Предложенный способ позволяет также менять форму и глубину установки пуансона, что позволяет варьировать формой профильной части и глубиной профилирования. Имеется возможность изготавливать профилированные детали типа тел вращения или коробчатой формы.

Способ получения профилированной листовой детали был опробован при изготовлении листовых заготовок из алюминиевого сплава АМг6 толщиной 1,0 мм. Размеры окна матрицы в плане 70×60 мм, радиус округления отбортовочного отверстия по углам составляет 10 мм, радиус округления между плоскостью матрицы и бортовой поверхностью отверстия матрицы составлял 4 мм. Внутри листовой заготовки вырезалось отверстие, эквидистантное контуру отверстия в матрице и меньшее по размеру на 8 мм. Воздействие импульсным магнитным полем осуществлялось вначале плоским индуктором, навитым из медной шины по спирали Архимеда. Под воздействием давления магнитного поля заготовка в районе контура отверстия перемещалась и получился борт величиной 9 мм (он получился несколько больше с учетом радиуса скругления). Затем внутрь борта вставлялся пуансон на определенную глубину, которая составляла от кромки борта 5 мм. По периметру пуансон имел округление радиуса 4 мм. Дальнейшее воздействие импульсным магнитным полем на борт осуществлялось индуктором на обжим. В процессе воздействия получилось деформирование борта по пуансону. В итоге образована профилированная листовая деталь, аналогичная представленной на фиг.3.

Внедрение предлагаемого способа позволяет:

- повысить качество изготовления профилированных листовых деталей,

- снизить трудоемкость изготовления в 1,3…1,5 раз.

Источник информации

1. SU 1817720 A3, B21D 22/00, 23.05.1993. Способ изготовления полых изделий с отверстием в донной части.

Способ получения профилированной листовой детали, включающий два этапа, на первом из которых листовую заготовку с отверстием устанавливают на матрицу и осуществляют отбортовку боковой части профиля по матрице, а на втором матрицу заменяют на пуансон и обжимают полученную стенку по пуансону, отличающийся тем, что отбортовку боковой части профиля и обжим стенки осуществляют неравномерным импульсным магнитным полем с созданием большего давления со стороны кромки отверстия листовой заготовки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для соединения изделий с помощью электромагнитного импульса. .

Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов и приспособление для изготовления индуктора гибкой // 2465088

Изобретение относится к технологическому оборудованию для обработки давлением цилиндрических заготовок с использованием магнитных средств. .

Индуктор для обработки цилиндрических заготовок // 2441726

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологическому оборудованию для обработки давлением цилиндрических заготовок с использованием магнитных средств.

Плоский индуктор для магнитно-импульсного прессования изделий из наноразмерных порошков // 2417861

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для магнитно-импульсного прессования изделий из наноразмерных порошковых материалов. .

Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки материалов // 2413588

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении индукторной оснастки, используемой при магнитно-импульсной обработке материалов.

Способ изготовления тонкостенной оболочки с криволинейными рабочими поверхностями // 2398646

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении оболочковых конструкций с криволинейными рабочими поверхностями. .

Устройство для сжатия вещества // 2372980

Изобретение относится к области физики сверхсильных импульсных магнитных полей, давление которых может быть использовано для изучения свойств вещества при сжатии импульсным давлением и получения веществ с новыми свойствами.

Разъемный индуктор обжима // 2318626

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для магнитно-импульсного обжима длинномерных или имеющих утолщения на концах трубчатых заготовок.

Индуктор для обработки цилиндрических заготовок // 2257274

Способ соединения // 2254955

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при соединении конструктивных элементов изделий, например при соединении гибких элементов с наконечниками.

Способ обработки давлением длинномерных заготовок // 2516183

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в производстве проволоки, полос, труб, прутков круглого и фасонного сечений прессованием, волочением, редуцированием. Осуществляют подачу заготовки в контейнер, который устанавливают на входе в матрицу, создают в нем деформирующую осевую силу и осуществляют перемещение заготовки из контейнера в матрицу, при этом контейнер выполняют в виде статора линейного двигателя, заготовку помещают в статор и придают ей функцию вторичного элемента двигателя, при этом электромагнитное поле двигателя используют для создания деформирующей осевой силы и средства перемещения вторичного элемента - заготовки. На выходе из матрицы на заготовку накладывают дополнительную деформирующую осевую силу с помощью дополнительного линейного двигателя. Снижается трение в контейнере. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов // 2518038

Изобретение относится к технологическому оборудованию для обработки давлением цилиндрических заготовок с использованием магнитных средств. Токопроводящую спираль выполняют в виде единой плоской заготовки, которую формируют из соединенных перемычками токопроводящих пластин в виде многогранников, в каждом из которых между его контуром и центральным отверстием выполняют отверстия и пазы так, чтобы условная линия токов проходила по всему рабочему контуру пластины. Крайние токопроводящие пластины оснащают токовыводами подключения, расположенными параллельно друг другу. Далее пластины сгибают в местах перемычек с совмещением осей центральных отверстий. Затем рабочие поверхности токопроводящих пластин электрически изолируют и сжимают до соприкосновения. При этом минимальное количество формуемых граней многогранника выбирают кратным числу витков изготовляемого индуктора. Отверстия и пазы располагают в вершинах многогранника, поперечное сечение одного из пазов выполняют клинообразным, образующие клин стороны располагают на продолжении обращенных к друг другу сторонах перемычек, перпендикулярных смежным граням многогранника, а его зауженную часть соединяют с центральным отверстием. Повышается надежность и эффективность. 4ил .

Способ магнитно-импульсной обработки деталей // 2521941

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стабилизации геометрии деталей за счет выравнивания остаточных напряжений в их поверхностном слое, в том числе при сложной форме участка обработки. Способ включает обработку детали импульсами тока, осуществляемую индуктором с двухконтурным генератором с индуктивностью и емкостным накопителем. При этом перед обработкой пространство между индуктором и деталью, размещенными во вторичном контуре генератора, заполняют ферромагнитной реологической жидкостью, причем время зарядки емкостного накопителя в первичном контуре генератора устанавливают равным времени затвердевания реологической жидкости, а интервал времени между импульсами ограничивают длительностью нахождения реологической жидкости в затвердевшем состоянии. Изобретение обеспечивает повышение плотности энергии в импульсе до предельного значения в начале пластической деформации материала и повышение коэффициента полезного использования подводимой энергии, а также позволяет ускорить достижение выравнивания остаточных напряжений на всех участках обрабатываемого поверхностного слоя детали. 2 ил., 1 пр.

Индуктор для магнитно-импульсной раздачи трубчатых заготовок // 2542190

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к индукторам для магнитно-импульсной обработки. Используют токоподвод коаксильного типа, образованный торцовым токовыводом, выполненным в виде стальной трубы с фланцем, закрепленным на торце спирали индуктора, и изолированно установленном на центральном токовыводе. Предусмотрено дополнительное охлаждение за счет установленной в винтовом пазе полихлорвиниловой трубки для подачи теплоотводящего агента. В результате обеспечивается повышение эксплуатационной стойкости индуктора, понижение индуктивности индуктора, увеличение длины обрабатываемых трубных заготовок за счет повышения жесткости конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ снятия тонкостенных оболочек после формовки на них резьбовой поверхности // 2556156

Изобретение относится к механической обработке давлением, в частности к электромагнитной штамповке трубчатых заготовок, и может найти применение при прессовании резьб на металлических втулках и тонкостенных оболочках. После формовки резьбовой поверхности с помощью импульсного магнитного поля на тонкостенную оболочку воздействуют импульсом, противоположным импульсу, образующему резьбовую поверхность. Повышается технологичность операции снятия тонкостенных оболочек после формовки на них резьбы за счет облегчения их извлечения без нарушения целостности резьбовой поверхности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство и способ для электромагнитной вытяжки и устранения вмятин // 2558700

Изобретение относится к технике магнитно-импульсной обработки материалов и может быть использовано для формовки тонкостенных металлических деталей и устранения вмятин преимущественно на элементах летательных аппаратов, а также для обработки, например, стальных листов автомобильных кузовов. Технический результат состоит в снижении пиковых рабочих напряжений, повышении надежности рабочей головки. Устройство содержит электромагнитную систему для создания импульсных магнитных полей в обрабатываемой детали, первичный медленный источник импульсного тока и вторичный быстрый источник импульсного тока. Направление вторичного магнитного поля преимущественно противоположно направлению первичного магнитного поля. Вторичный источник тока генерирует последовательность двух или более импульсов тока. Рабочая головка изготовлена в виде отдельного перемещаемого узла с ручками или держателем для фиксации его положения относительно детали. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ демонтажа пуль патронов стрелкового оружия // 2591869

Изобретение относится к области утилизации патронов стрелкового оружия (ПСО), и в частности к технологии разделения пуль на составные части, включающие оболочку, свинцовую рубашку, сердечник, с последующим повторным использованием отдельных частей пули и переработкой других частей в материалы промышленного назначения. Способ демонтажа включает перемещение пули в матрицу, фиксацию ее оболочки относительно матрицы, перемещение пуансоном внутренней части пули относительно матрицы, проталкивание и удаление ее через отверстие матрицы с последующим удалением оболочки из матрицы. Пулю донной частью устанавливают на подвижные упоры матрицы, размещенной внутри статора линейного двигателя, фиксируют оболочку пули относительно матрицы, по крайней мере, двумя симметрично расположенными относительно оси пули диэлектрическими захватами, подают напряжение на статор линейного двигателя, используя создаваемое им электромагнитное поле в качестве пуансона, взаимодействующего с внутренними частями пули, которым придают функцию вторичного элемента линейного двигателя. Нагревают свинцовую рубашку и выталкивают свинцовую рубашку и стальной сердечник в направлении дна пули. Освобождают оболочку пули из захвата и выталкивают ее с помощью электромагнитного поля статора линейного двигателя. Перед демонтажем пули в ее оболочке выполняют отверстие; в процессе демонтажа пули линейный двигатель реверсируют, первоначально обеспечивая перемещение стального сердечника в сторону носика пули, а затем - в сторону ее донной части. Перед демонтажем пули ее перемещают через зону работы линейного двигателя, расплавляя свинцовую рубашку. Техническим результатом является повышение производительности способа и снижение его трудоемкости. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ штамповки деталей из металлов и сплавов и пресс для его осуществления // 2605011

Изобретение относится к области обработки давлением и может быть использовано для выполнения технологических операций штамповки эластичным пуансоном при изготовлении несимметричных деталей сложной формы толщиной 0,01-0,3 мм. На заготовку воздействуют статической нагрузкой до получения относительной деформации, составляющей 15-35%. Затем заготовку нагружают магнитно-импульсным давлением. Обработку ведут на прессе, который содержит неподвижную и подвижную плиты и магнитно-импульсный молот. Молот установлен на неподвижной плите и состоит из индуктора с толкателем и расположенного на толкателе контейнера, в котором размещены эластичный пуансон, шаблон и основание. Подвижная плита выполнена с возможностью прижима контейнера в сборе к магнитно-импульсному молоту и соединена с вертикальными направляющими, имеющими возможность размещения в отверстиях, выполненных в неподвижной плите. В результате обеспечивается повышение точности штампуемой детали. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Способ и устройство для формования термически обработанного материала // 2639167

Описанный в настоящем документе способ формования термически обработанного материала включает в себя размещение термически обработанного материала между первым и вторым токоприемниками. Каждый из первого и второго токоприемников включает в себя инструментальную поверхность, которой придана форма в соответствии с необходимой формой термически обработанного материала. Способ также включает в себя приложение магнитного поля малой напряженности к первому и второму токоприемникам для нагрева первого и второго токоприемников. Кроме того, способ включает в себя сжатие термически обработанного материала между первым и вторым токоприемниками для формования термически обработанного материала с приданием ему необходимой формы. Способ дополнительно включает в себя подачу магнитного поля большой напряженности к термически обработанному материалу перед сжатием термически обработанного материала между первым и вторым токоприемниками. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.