Устройство для термофиксации крупногабаритных деталей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 854502

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛЬСТВУ в (6l ) Дополнительное к авт, свид-ву

3 (22}Заявлено 31 05. 79 (2l ) 2773395/25-27 (5 l } М. Кл. с лрисоединемием заявки М (23) Приоритет

В 21 0 5/00 тввудвретпккы11 кфвктвт

СССР . вв деен кзввретеккй в еткрытк11

Опубликовано 5.08.81.. Бюллетень Ле 30

Дата олубликовамия описания 17 .08. 81 (53) УДК 621. 981. .1(088.8) (72) Авторы О. В. Елисеев, А. А. Тараканов, IO. А. С нзобРетеинЯ . Б. И. Дуксин-Иванов, Ю. С. Махов, Я. И.

В. В. Писарев и Ю. И. Баранов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОФИКСАЦИИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ

ДЕТАЛЕН

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для термофиксации, преимущественно крупногабаритных деталей из листовых или профильных заготовок, и можег быть использовано в машиностроительных отраслях промышленности.

Известны устройства для формообразования и калибровки термофиксацией, р применении которых реализуется эф-тВ фект релаксации напряжений. Процесс

;термофиксации осуществляется при заневоливаиии заготовок в жесткой металлической оснастке. Причем для кахдой детали необходимо изготавливать специальные пуансоны и матрицу f 1 .

Известно устройство, в котором используются универсальные элементы штамповочной оснастки. Устройство для каЛибровки термофиксацией деталей иэ тЕ листов и профилей состоит нз неподвижного относительно основания формблока и узла прижима детали к рабочей поверхности формблока, выполненного в виде гибкого элемента, прижимаемого с помощью плиты и двух штанг. Штанги расположены по концам плиты и шарнирно связаны с ней верхними концами, а нижними — с гибкой лентой 2).

Недостаток данного устройства заключается в том, что оно предназначено для термофиксации деталей с большим углом охвата, но небольших размеров, В противном случае это устройство становится очень громоздким. Кроме того, для переналадки с одного размера на другой необходимо изготавливать специальный формблок.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, состоящее иэ формблока, жестко установленного на основании, и балки разного сопротивления. Последняя имеет привод перемещения, включающий механизм поступательного перемещения ее з нацравлении к формблоку и опоры

s виде пластины, расположенных по всей ширине балки с противоположных концов

3 85450 по длине и взаимодействующих с ней со стороны поверхности, обратной ее рабочей поверхности. Рабочая поверхность балки обращена к формблоку, имеющему рабочую поверхность, задающую требуемую форму детали и являющемуся узлом прижима детали к рабочей поверхности балки. Механизм поступательного перемещения привода представляет собой подвижную в направлении к формблоку 1р траверсу, жестко связанную с опорами.

Устройство позволяет обрабатывать крупногабаритные детали в широком диапазоне по их ширине. В зависимости от, требуемой кривизны детали формблок может быть заменен на другой. В случае изготовления длиноразмерных деталей возможна уст,",новка на основании ряда параллельно расположенных формблоков и прижимов с индивидуальным приводом перемещения 1 3).

Однако смена формблока на другой при обработке крупногабаритных деталей трудоемка. Кроме того, для каждой детали в каждом сечении требуется ин- 25 дивидуальный формблок, что связано с большой трудоемкостью, с затратами материала и местом хранения оснастки.

Все это значительно ограничивает технологические применения данного устрейства. Данное устройство может обеспечивать термофиксацию деталей только с прямолинейной образующей, либо мелкие детали с малкой. Потребность круп. ногабаритных деталей типа обшивок и 35 панелей с криволинейной образующей настолько велика, что применение традиционной оснастки при термофиксации не может обеспечить производство деталей всей требуемой номенклатуры.

Цель изобретения — расширение диапазона размеров обрабатываемых изделий и возможности изготовления деталей различной кривизны.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем установленный на основании формблок и прижим в виде гибкого упругого элемента с приводом его перемещения .в направлении формбло-, ка, формблок выполнен составным по длине из ряда параллельных гибких балок равного сопротивления изгибу, каждая из которых снабжена механизмом ее изгиба в вертикальной плоскости и опорами, выполненными в виде роликов, установлснных на осях, смонтированных в закрепленных на основании кронштейнах с возможностью установочного перемещения в плоскости, перпендикулярной продольной оси балки.

На фиг. I изображено устройство, вид сверху; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2.

Устройство для термофиксации крупногабаритных деталей 1 состоит из установленных параллельно друг другу на основании 2 балок 3 равного сопротивления, представляющих собой формблоки, рабочие поверхностй которых задают требуемую форму детали 1. Каждая балка 3 имеет узел прижима детали к рабочей поверхности, выполненной в виде гибкой металлической ленты 4 (толщина ленты 0,3-0,8 мм), связанной с поворотными относительно оси 5 рычагами 6, Оси 5 закреплены в стенках кронштейнов 7, Гибкая лента крепится к рычагам 6 с винтами 8, а прилега ие ленты обеспечивается роликсми 9 и шпильками 10, Натяжение ленты обеспечивается специальным узлом (не показан). С противоположных сторон по длине балок установлены кронштейны 7, закрепленные на торцах основания 2 болтами 11. Для перемещения каждой балки 3 служит привод, включающий механизм 12 поступательного перемещения, связанный шарниром 13 с балкой, и опоры 14. Механизм поступательного перемещения может быть выполнен в виде болта, вворачиваемого в основание 2, штока цилиндра и т.д. В каждом из кронштейнов смонтирована опора балки, выполненная в виде ролика 14, установленного на оси 15, перпендикулярной продольной оси балки. Поверхность ролика 14 взаимодействует с рабочей поверхностью балки, а ось 15, закреп тенная в кронштейне 7,имеет возможность поворота s плоскости В-В, перпендикулярной плоскости перемещения балок.

Такой поворот осуществляется по лазам 16, выполненным в стенке кронштейна 7, при ослаблении болтов 11.

На предлагаемой установке возможна термообработка предварительно изогнутых на заданный радиус обшивок и совмещение операций формообразования и термообработки — термофиксации.

В первом случае, заготовка устанавливается яа предварительно изогнутые балки 3 и притягивается лентами 4. Во втором случае, при термофиксации прямая заготовка устанавливается на прямые балки и положение заготовок отно854502 сительно балок фиксируется прижимами.

Заготовка прижимается к балкам гибкой лентой. Включается привод и балка вместе с заготовкой изгибается на требуемый радиус. При этом натяжное устройство обеспечивает плотное прижатие заготовки к балкам. Возможно индивицуальное перемещение каждого механизма 12 и синхронное перемещение всех механизмов 12 общим приводом. )o

Это перемещение обеспечивает соответствующий радиус изгиба R каждой балки, который может рассчитываться по следующей зависимости а2 + ГЯ.

)5

2f где а — расстояние от оси опоры до оси механизма перемещения;

f — вертикальное перемещение балки в точке контакта с механиз-20 мом перемещения.

Поворотом осей )5 и роликов )4 обеспечивается поворот балок 3 равного сопротивления. Угол поворота балок определяется углом конусности кони- 25 ческих обшивок или углом наклона касательной в данной точке к горизонтали при обработке обшивок с криволинейной образующей. Для обработки обшивок с криволинейной образующей рабочая по- Зо верхность каждой балки и роликов вы-. полнена соответственно выпуклыми и вогнутыми. Радиус кривизны равен половине ширины балки.

35, Термофиксация, совмещенная с искусственным старением группы панелей цилиндрической, конической и оживальЪ ной форм из алюминиевого сплава Д16Т! с максимальными габаритами в план40 ке 1500 х 6000 мм толщиной 1,0-15 мм потребует изготовления индивидуальных формблоков для каждой панели при использовании оснастки традиционной конструкции, Недостаток подобной ос45 настки для формообразования, совмещенного со старением, кроме отсутствия универсальности, состоит в том, что радиус кривизны оснастки необходимо скорректировать для получения требуемой точности детали. Всю группу деталей указанных габаритов с радиусами, например 300"1500 мм, под углом конусности до 25о и углом охвата до

90 можно обработать на установке

О предлагаемой конструкции с длиной балок 1600 мм и шириной 15-20 мм, установленных параллельно на расстоянии

500 мм друг от друга — всего )2 балок. Балки иэготав. явлются иэ сп:ивов с высоким модулем упругости, пав пример иэ стали ЗОХГСА, сплавов 65Г, 4XI3, 3Xl3 и т.п.

Модуль упругости этих материалов при температурах термофиксации совмещений со старением для сплавов типа

Д16Т! t = 150 + 200 С практически не релаксирует (не снижается). Этим обеспечивается воэможность придания требуемого радиуса в процессе эксплуатации устройства при повышенных температурах в течение 10000 ч.

Каждая балка рассчитывается следующим образом.

Зная требуемый радиус изгиба R и расстояние между опорами Х, определяем величину прогиба (хода механизма 12 перемещения) из следующего уравнения

f - 2fR + а = О, откуда f = Й- Л - aa !

Для получения радиуса изгиба R

)3O0 мм механизм 12 перемещения должен иметь ход 100 мм. Максимальная высо "a балки определяется иэ эависимости аж с 41

Š7i—

02 QÖ Q о ц

Зная, что Е" — деформация, соот-! ветствующая пределу текучести при

200 С.9, для стали ЗОХГСА Е., =0,006, определяем максимальную высоту балки для радиуса изгиба R=IOO мм

Оу005 = 200 +

h 10 мм. Изменение высоты от середины ее по направлению к опорам происходит из условия

И

6 = — °

W где d — действующие напряжения, величина постоянная н, учитывая равенство изгибающего момента М моменту сопротивления изгибу W, bh

И=И, где И = Р ° а, W получим

bh2

Po= где P — усилйе нагрузки;

Ь вЂ” ширина балки.

В связи с тем, что P и Ь не меняются, меняться будут только а и h no последней зависимости.

Формула изобретения

Устройство для термофиксации крупногабаритных деталей, содержащее установленный на основании формблок и прижим в виде гибкого упругого эле25

7 85450

Время, требуемое на установку и снятие деталей, на переналадку устройства с одного типоразмера на другой для деталей приведенной группы, составляет 30-45 мин, время термофиксации, совмещенной со старением, 5-20 ч. Гибкая прижимная лента изготавливается из углеродистой Или нержавеющей стали и имеет коэффициент температурного расширения меньше, чем коэффициент расширения деталей. Поэтому в процессе термофиксации усилие прижима несколько возрастет.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает высокой универсальностью и обеспечивает термофиксацию деталей различной кривизны с прямолинейной и криволинейной образующей.

2 8 мента с приводом его перемещения в направлении формблока, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона размеров обрабатываемых изделий и возможности изготовления деталей различной кривизны, форм" блок выполнен составным по длине из ряда параллельных гибких балок равно" го сопротивления изгибу, каждая из которых снабжена механизмом ее изгиба в вертикальной плоскости и опорами, выполненными в виде роликов, установленных на осях, смонтированных в за- крепленных на основании кронштейнах с возможностью установочного перемещения в плоскости, перпендикулярной продольной оси балки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР.

Ф 201453, кл. В 21 0 3/00, 27.12.65.

2. Авторское свидетельство СССР

У 377180, кл. В 21 0 3/10, 08.06.70.

3. Авторское свидетельство СССР

11 367930, кл. В 21 0 7/03, 09.03.70 (прототип).

85450? узлу фиа.

Составитель E. Чистякова

Редактор Т. Веселова Техред.М.Табакович Корректор С. Шекмау

Заказ 6565/11 Тираж 888 Подписное

ВНИИПИ Государстве ного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4