Обтяжной пуансон, минимизирующий усилие, затраченное на растяжение образца в процессе гибки с растяжением по рабочей части обтяжного пуансона



Обтяжной пуансон, минимизирующий усилие, затраченное на растяжение образца в процессе гибки с растяжением по рабочей части обтяжного пуансона
Обтяжной пуансон, минимизирующий усилие, затраченное на растяжение образца в процессе гибки с растяжением по рабочей части обтяжного пуансона

 


Владельцы патента RU 2517078:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к обтяжным пуансонам. Обтяжной пуансон содержит основание и рабочую часть в виде подшипников качения, наружные кольца которых повторяют формообразующую поверхность рабочей части обтяжного пуансона, по которой осуществляют изгиб с растяжением заготовки. Снижается трудоемкость изготовления деталей за счет уменьшения трения скольжения и повышается точность деталей. 2 ил.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к крупногабаритной объемной оснастке, и может быть использовано в авиационной, судостроительной, ракетно-космической и других отраслях промышленности при проектировании обтяжных пуансонов для обеспечения запаса кривизны для получения поверхности, максимально близкой к заданной после снятия образца с обтяжного пуансона.

Известны обтяжные пуансоны из баллинита или дельта-древесины, включающие в себя рабочую часть обтяжного пуансона, прокладки и основание. Контур пуансона изготавливается по шаблону готовой детали или по шаблону с учетом пружинения [с.345. Грошиков А.И., Малафеев. Заготовительно-штамповочные работы в самолетостроении. М., «Машиностроение», 1976, 440 с.]. Контур такого пуансона изготавливается по шаблону детали с учетом пружинения, которое определяют соответствующей корректировкой радиусом кривизны.

Недостатком данного обтяжного пуансона является необходимость учитывать упругое сокращение детали после разгрузки от растягивающих усилий. Из-за неравномерного распределения напряжений по высоте поперечного сечения и сокращения длины после снятия растягивающих усилий деталь обычно имеет отклонения от контура пуансона. Величина отклонения зависит от целого ряда факторов, из которых основные - величина относительных радиусов изгибаемых участков, форма детали и количество переходов.

Технический результат - снижение трудоемкости изготовления деталей и повышение точности получаемых на обтяжных пуансонах деталей.

Технический результат достигается тем, что обтяжной пуансон содержит рабочую часть и основание.

Особенностью является то, что рабочая часть снабжена подшипниками качения, наружные кольца которых повторяют формообразующую поверхность рабочей части обтяжного пуансона и являются рабочей поверхностью для растяжения по ним заготовки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид обтяжного пуансона, на фиг.2 показана заготовка «тавр».

Устройство состоит из плит 1 и 2 (фиг.1), предотвращающих перемещение заготовки 3 относительно рабочей части 4 обтяжного пуансона во время процесса изгиба с растяжением на типовом профилегибочном станке. Заготовка 3 растягивается по подшипникам 5 качения с помощью зажимных устройств на станке.

Устройство работает следующим образом.

Перед формообразованием заготовку 3 проверяют на соответствие термической обработке, затем смазывают саму заготовку 3 и рабочую часть 4 обтяжного пуансона машинным маслом или техническим вазелином. Для формообразования деталей рабочую часть 4 обтяжного пуансона устанавливают на стол обтяжного пресса. Перемещением кареток и стола добиваются необходимого расположения рабочей части 4 обтяжного пуансона относительно зажимных губок кареток. В результате растяжения заготовки 3 каретками по рабочей части 4 обтяжного пуансона происходит ее формообразование.

В процессе пластического деформирования заготовка 3, помимо растягивающих и сжимающих усилий на наружном и внутреннем радиусах профиля, испытывает нагрузки, связанные с сопротивлением силам трения, возникающим при скольжении заготовки 3 о рабочую часть 4 обтяжного пуансона.

Эти нагрузки составляют для 0,3-0,6 от нормальной составляющей силы нагружения, если не использовалась смазка, и 0,1-0,2 при использовании смазки.

Рассмотрим заготовку «тавр» 3, изображенную на фиг.2, которую нужно обогнуть по рабочей части 4 обтяжного пуансона, изображенного на фиг.1.

Заготовка «тавр» из Д16Чт в процессе изгиба с растяжением по рабочей части 4 обтяжного пуансона (фиг.1), изготовленного из материала ДСП-Б-а ГОСТ 20966, испытывает нагрузки, связанные с трением скольжения.

Fтp.ск=µ N, (1)

где µ - коэффициент трения скольжения дюралюминиевой заготовки об ДСП;

N - усилие, действующее на контакте без учета сил трения;

Усилие, необходимое при дополнительном растяжении, находим по формуле

N=0,9σв·F, (2)

где

σв=3500 кг/см2 - предел прочности заготовки;

F - площадь поперечного сечения заготовки (фиг.2);

µ=0,2,

N=0,9·3500 кг/см2·2,6268 см2=8274,42кг=827.44 H,

Fтр.ск=µ·N=165,49 H.

Находим общую нагрузку, необходимую для процесса изгиба с растяжением на обтяжном пуансоне со смазкой, с учетом сил трения

F1=827,44+165,49=989,93 H.

При вводе подшипников 5 качения, изображенных на фиг.1, сила трения скольжения уменьшается. И чем больше вводится подшипников 5 качения, наружные кольца которых повторяют форму рабочей поверхности, тем меньше сила трения скольжения.

При полной замене рабочей поверхности подшипниками 5 качения, в процессе качения заготовки 3 по поверхности подшипников 5 качения возникает сила трения качения, и сила трения в подшипниках 5 качения.

Fтp.кач=К·N, (3)

где K=0,05 - коэффициент трения качения дюралюминиевой заготовки 3 о подшипник 5 качения;

Fтp.кач=K·N=41,37 H,

Fтp.подш=fтpN=0,002·827.44=1,65 H,

fтp - коэффициент трения шариков об кольца подшипников 5 качения, с учетом смазки.

Находим общую нагрузку, необходимую для процесса изгиба с растяжением по рабочей части 4 обтяжного пуансона с введенными подшипниками 5 качения, наружные кольца которых используются в качестве основной рабочей поверхности.

F2=827,44+41,37+1,65=870,46 H.

Следовательно, при введении подшипников качения нагрузка, необходимая для изгиба с растяжением, уменьшилась на F 1 F 2 F 1 = 0.12 = 12 % .

Обтяжной пуансон, содержащий рабочую часть и основание, отличающийся тем, что он снабжен подшипниками качения, наружные кольца которых повторяют формообразующую поверхность рабочей части и являются рабочей поверхностью для изгиба с растяжением по ней заготовки.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии изготовления гнутых элементов из труб. Осуществляют индукционный нагрев трубы, движущейся через кольцевой индукционный нагреватель, гибку по нагретому участку с охлаждением обдувом зон растяжения и сжатия гиба.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов давлением, может быть использовано для изготовления декоративных изделий типа завитков, вензелей для арок и т.д.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов давлением, может быть использовано для обработки профильных труб квадратного, прямоугольного сечения, в частности для изготовления завитков, вензелей для арок, ворот, оград, решеток на окна, элитной и дачной мебели.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к трубогибочному производству. Зажимное приспособление служит для подведения и зажима заготовки посредством неподвижной зажимной части и подвижного зажимного устройства.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении высокопрочных балок, изогнутых в противоположных направлениях. Машина для роликового формования включает устройство роликового формования и гибочную станцию, Устройство роликового формования содержит ролики для формования листа стального материла в конструкционную балку.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к формированию торсионной балки. Части цилиндрического элемента придают примерно U-образную форму в поперечном сечении, что делают путем сдавливания части цилиндрического элемента в виде трубы в радиальном направлении.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти применение при гибке металлических труб, в частности для изготовления теплообменников. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти применение при гибке металлических труб, в частности, для изготовления теплообменников. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для производства криволинейных стержневых изделий с внутренним многогранником типа гаечный ключ.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологическому оборудованию с использованием комбинированных технологических процессов гибки, завивки и сборки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Гибка в штампе осуществляется воздействием пуансона на заготовку, уложенную на кольцевую матрицу, с рабочей поверхностью, выполненной по параболе. Радиус пуансона подбирается с учетом пружинения материала заготовки. В центральной части отверстия матрицы размещена дополнительная опора, высота которой регулируется набором сменных листовых прокладок. При этом радиус кривизны рабочей поверхности дополнительной опоры превышает минимальный радиус кривизны получаемых деталей с учетом их толщины. Расширяются технологические возможности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов давлением, и может быть использовано для обработки профильных труб прямоугольного сечения, в частности для изготовления арок, ворот, оград, решеток на окна, элитной и дачной мебели. Видоизменяют поперечное сечение заготовки предпочтительно по всей длине путем образования как минимум на двух противоположных сторонах заготовки декоративных ребер жесткости определенной высоты посредством прокатывания вовнутрь части стенки трубы на упомянутых сторонах. Используют как минимум два прокатных формовочных диска с прижимным устройством. При этом поперечный профиль как минимум одного диска выполнен из условия обеспечения заданной высоты ребра. Расширяются технологические возможности. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для двусторонней гибки труб. На станине закреплены узел зажима трубы, гибочный шаблон, ось и гибочный ролик. Узел зажима трубы выполнен в виде двух сопрягаемых П-образных элементов с внутренней поверхностью, ответной наружной поверхности трубы. Гибочный шаблон выполнен с возможностью двусторонней гибки трубы в одной плоскости и с формующей поверхностью, ответной наружной поверхности изгибаемой трубы. Гибочный ролик выполнен с формующей поверхностью, ответной наружной поверхности изгибаемой трубы, и с тремя прямыми плоскостями. Первая плоскость выполнена параллельно оси гибочного ролика и отстоит от оси на величину 0,15-0,25 диаметра гибочного ролика. Вторая плоскость выполнена параллельно первой по оси гибочного ролика на половину высоты узла зажима. Третья плоскость выполнена перпендикулярно второй плоскости из линии на высоте узла зажима. Гибочный ролик размещен с возможностью поворота на оси гибочного ролика, которая помещена в П-образную скобу, которая в свою очередь установлена с возможностью поворота вокруг оси привода гибочного ролика на станине. Ось гибочного ролика размещена в П-образной скобе с обеспечением возможности контактирования второй и третьей плоскостей гибочного ролика с поверхностями узла зажима трубы и формующей поверхности гибочного ролика с формующей поверхностью гибочного шаблона. Повышается качество поверхности изогнутой трубы. 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для гибки труб больших диаметров в различных направлениях. В устройстве для гибки труба направляется в осевом направлении через кольцеобразно охватывающее эту трубу нагревательное устройство индукционного действия. При этом труба удерживается гибочным замком. Устройство содержит по меньшей мере один гибочный рычаг, установленный с возможностью поворота вокруг вертикальной оси поворота и соединенный с гибочным замком. При этом гибочный замок имеет устройство передачи усилий между приемным приспособлением для труб и гибочным рычагом, соединенное с гибочным рычагом с возможностью регулирования диапазона между набольшим и наименьшим радиусом гиба. Кроме того устройство имеет по меньшей мере один дополнительный гибочный замок с дополнительным гибочным рычагом, приемным приспособлением для труб и устройством передачи усилии изгиба от приемного приспособления для труб на дополнительный гибочный рычаг. При этом направление поворота дополнительного гибочного рычага противоположно направлению поворота первого гибочного рычага. Каждый из двух гибочных рычагов может перемещаться параллельно друг другу и перпендикулярно направлению подачи предназначенных для гибки труб. Расширяются технологические возможности. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к гибке листового металла с увеличивающимся радиусом кривизны. Способ гибки осуществляется на листогибочном станке, на основании которого неподвижно установлен формообразующий барабан, набранный из профилированных кулачков, соединенных между собой посредством двух стержней, один из которых является валом, опирающимся на два кронштейна на основании и приводимым во вращение рукояткой. Конец листовой заготовки вставляют в прорезь формообразующего барабана, после чего его поворачивают с помощью рукоятки по часовой стрелке. Упругопластическая деформация листа начинается с момента его прижатия к станине и заканчивается в момент опирания кулачков барабана на основание. После снятия крутящего момента, прикладываемого к рукоятке, заготовка, распружиниваясь, приобретает заданную форму детали. Повышается точность гибки при получении малых радиусов кривизны тонких упругих листов металла. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх