Способ штамповки оболочек сложной формы из тонколистовых материалов



Способ штамповки оболочек сложной формы из тонколистовых материалов
Способ штамповки оболочек сложной формы из тонколистовых материалов
Способ штамповки оболочек сложной формы из тонколистовых материалов

 


Владельцы патента RU 2538061:

Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" (RU)

Изобретение относится к механической обработке давлением тонколистового материала, а именно к штамповке с помощью эластичной среды. Давление на заготовку передают через эластичную пористую прокладку определенной плотности металлическим пуансоном, форма которого эквидистантна форме матрицы. Причем пуансон устанавливают с зазором, определяемым толщиной эластичной пористой прокладки. Повышается качество получаемых деталей сложной формы за счет устранения складкообразования. 3 ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к механической обработке давлением тонколистового материала, а именно, к штамповке с помощью эластичной среды и может найти применение в различных отраслях промышленности, в том числе: машиностроении и приборостроении, при производстве летательных аппаратов, в особенности самолетов и вертолетов, а также в ракетостроении.

Из технической литературы известен способ гидроформовки, заключающийся в том, что давление на заготовку передается жидкостью, обеспечивающей равномерное давление по всей поверхности заготовки без образования складок. Этим способом можно осуществлять формовку (вытяжку) деталей сложной формы, в том числе тонкостенных заготовок (Исаченков Е.И. «Штамповка резиной и жидкостью», М., Машиностроение, 1967 г., стр. 339, рис. 212 а, б).

Недостаток указанного способа заключается в необходимости дополнительной герметизации штампа, что приводит к усложнению конструкции оснастки

Известен также способ листовой штамповки посредством рабочей среды, при котором давление на заготовку передают через эластичную прокладку, которую для повышения качества получаемой детали предварительно растягивают (SU № 873527, B21D 22/10).

Предварительная растяжка эластичной прокладки приводит к увеличению ее твердости, что в случае штамповки тонколистового материала приводит к ухудшению качества формовки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению можно считать способ вытяжки и формовки листовых заготовок, путем передачи давления на заготовку через эластичную пористую прокладку (SU № 871906, B26D 26/02).

Размещение пористого материала между эластичным пуансоном и заготовкой скорее мешает формообразованию сложной формы при обычной листовой штамповке. В данном случае пористый материал, распределившись по всей поверхности заготовки, становится настолько тонким, что не может оказать существенного влияния на формообразование необходимых сложных форм.

Кроме того, предлагаемая схема формообразования может привести к ухудшению качества формовки, к складкообразованию, которое не всегда можно устранить доработкой.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении качества получаемых деталей сложной формы за счет устранения складкообразования при штамповке тонколистового материала.

Поставленная задача решается тем, что в способе штамповки оболочек сложной формы из тонколистовых материалов, при котором давление на заготовку передают через эластичную пористую прокладку, давление на заготовку осуществляют металлическим пуансоном по форме эквидистантным матрице с зазором, определяемым толщиной эластичной пористой прокладки, плотность которой выбирают из соотношения 200 кг/м3≤ρ≤300 кг/м3.

Усилие, передаваемое пуансоном через пористый материал прокладки, изменяет ее объем, в связи, с чем давление на заготовку равномерно распределяется по формуемой поверхности, избегая потери устойчивости (складкообразования).

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого способа штамповки оболочек сложной формы из тонколистовых материалов, на фиг. 2 - пример полусферической оболочки с цилиндрическим участком, полученной предлагаемым способом, на фиг. 3 - пример оболочки сложной формы, полученной предлагаемым способом.

Способ включает установку заготовки 1 на жесткую матрицу 2, прижатие ее к жесткой матрице 2 при помощи прижима 3, и воздействие на заготовку 1 давлением, например, пуансона 4 через эластичную прокладку 5, в качестве которой выбирают пористый материал. Пуансон 4 имеет форму эквидистантную форме матрицы 2 с зазором, определяемым толщиной эластичной прокладки.

В результате воздействия на заготовку 1, установленную на жесткой матрице 2 и прижатую прижимом 3, давлением через эластичную среду из пористого материала с плотностью (200÷300) кг/м3 получаем оболочку 6, имеющую сложную пространственную форму.

Способ штамповки оболочек сложной формы из тонколистовых материалов рассмотрим на примере использования в качестве эластичной прокладки пористого материала - губки Р-29 ТУ 3105121-91 с плотностью (200÷300) кг/м3.

Во время штамповки полусферических оболочек с цилиндрическим участком в зоне кромки, при которой в качестве эластичной прокладки используется вышеназванная губка, на все формуемые участки действует одинаковое давление, исключающее складкообразование.

Эластичная прокладка из пористого материала Р-29 ТУ 3105121-91 также хорошо себя показала при формовке оболочек и более сложной формы, например, оболочек с полуцилиндрическими отводами. На отформованных таким образом тонкостенных оболочках складок не было.

Процесс штамповки эластичной прокладкой из пористого материала очень универсален, располагает большими потенциальными возможностями, позволяет эффективнее предотвращать образование гофров, вследствие чего, значительно сокращается трудоемкость ручной доработки.

Способ штамповки оболочек сложной формы из тонколистовых материалов, при котором давление на заготовку передают через эластичную пористую прокладку, отличающийся тем, что давление на заготовку осуществляют металлическим пуансоном по форме эквидистантным матрице с зазором, определяемьм толщиной эластичной пористой прокладки, плотность которой выбирают из соотношения 200 кг/м3≤ρ≤300 кг/м3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к определению технологических параметров процессов, и может быть использовано при определении механических свойств листовых материалов.

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей усеченной сужающейся формы на прессах двойного действия.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к холодной штамповке тонколистовых металлов эластичной средой с осуществлением глубокой вытяжки за несколько проходов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповке эластичной средой крутоизогнутых патрубков из особотонкостенных труб. При раздаче трубной заготовки в штампе внутренним давлением с одновременной формовкой выпуклых поверхностей, примыкающих к зоне минимального радиуса гиба, осуществляют приложение конечного значения давления наполнителя в соответствие с приведенной в формуле зависимостью.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам штамповки осесимметричных деталей из особо тонкостенных трубных заготовок. Эластичной средой в жестких матрицах последовательно формируют гофры раздачей внутренним давлением эластичной среды при осевом перемещении свободного конца трубной заготовки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам для изготовления кольцевых деталей эластичным пуансоном в жесткую матрицу.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении из трубных заготовок изделий типа тройников, преимущественно косоугольных.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности для формообразования сильфонов, преимущественно из титановых сплавов. .

Изобретение относится к листовой штамповке, в частности к устройствам для изготовления предохранительных хлопающих мембран. .

Изобретение относится к обработке давлением листового металлического материала и может быть использовано при разработке оборудования, осуществляющего локальную формовку каналов в элементах плоских теплообменников.
Наверх