ШТАМП ДЛЯ ГИБКИ НА РЕБРО ПРОФИЛЕЙ Т-ОБРАЗНОГО СЕЧЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B21D7/06 B21D22/02 

Изобретение относится к оснастке для гибки профильного проката и предназначено для изготовления методом холодной многоцилиндровой гибки крупных криволинейных деталей из симметричного полособульба, тавра и т.п. например, деталей набора корпуса судна, в горизонтальном положении, на гидравлическом прессе с вертикальным плунжером.

Известен клиновой штамп для холодной гибки профильного проката, содержащий верхнюю плиту с прикрепленными к ней неподвижным клином и буферным устройством, верхний и нижний вкладыши пуансона, связанные с возможностью взаимного перемещения по вертикали, ползун-клин, смонтированный с возможностью горизонтального перемещения под воздействием неподвижного клина и основание с двумя неподвижными выступами, расположенными по разные стороны ползуна-клина [1]
В этом штампе зона деформации заготовки полностью закрыта, поэтому визуальный контроль за изменением величины деформации, необходимый при свободной гибке, невозможен. Это затрудняет процесс и увеличивает его продолжительность. Недостаток является следствием установки клина-ползуна на неподвижном клине и его использованием для прижима стенки заготовки. При этом клин-ползун находится над изгибаемой заготовкой и передает не только горизонтальное усилие гибки, но и сопоставимое с ним по величине вертикальное усилие прижима, а так как эти усилия весьма велики (достигают 200 и более т), то, соответственно, велики и размеры передающих их деталей.

Недостатком является и тот факт, что концы деталей, изогнутых стенкой внутрь и стенкой наружу, направлены в разные стороны. Из-за этого (особенно при гибке многометровых деталей) штамп и поддерживающие свободные концы деталей опоры занимают много лишней производственной площади, причем для одной их этих схем, кроме того, гибке мешает станина пресса. Причина недостатка - одинаковая ориентация профиля в штампе при обоих схемах гибки.

Для устранения недостатков, известный штамп для гибки на ребро полосовых заготовок T-образного сечения, содержащий верхнюю плиту с прикрепленными к ней клином и буферным устройством, верхнюю и нижнюю щеки пуансона, связанные с возможностью вертикального перемещения относительно друг друга, ползун, смонтированный с возможностью горизонтального перемещения под воздействием клина, и основание с двумя неподвижными упорами по обе стороны ползуна, дополнительно снабжен прижимной плитой, прикрепленной к буферному устройству и несущей установленную неподвижно верхнюю щеку пуансона, нижняя щека которого неподвижно закреплена на основании, где смонтирован ползун.

Для гибки заготовки в положении стенкой внутрь в каждой щеке установлен с возможностью поступательного перемещения толкатель, передающий усилие буферного устройства на стенку заготовки, а усилие ползуна на тыльную поверхность ее полки.

Установка ползуна на основании штампа и использование его только для передачи усилия гибки, а также применение прижимной плиты для передачи усилия буфера на стенку заготовки позволили существенно уменьшить размеры клина и ползуна. Кроме того, при гибке профиля стенкой наружу ползун воздействует на полку профиля непосредственно, а при гибке стенкой внутрь на тыльную сторону полки с помощью толкателей. Все это сделано возможным визуальный контроль величины перемещения полки.

При разных схемах гибки полки заготовок обращены в разные стороны, то, очевидно, концы их при гибке направлены в одну, противоположную от станины пресса сторону. При этом штамп и поддерживающие концы заготовок устройства занимают гораздо меньшую площадь.

Установка прижимной плиты на буферном устройстве дает возможность осуществить необходимое предварительное сжатие стенки, что особенно важно при гибке тонкостенных высоких профилей (в прототипе усилие сжатия стенки возникает лишь в процессе гибки, как вертикальная составляющая силы воздействия клина на ползун-клин, когда последний деформирует деталь, т.к. буферное устройство служит для возврата ползуна-клина и существенного усилия создать не может).

Следует отметить, что при гибке профиля стенкой внутрь, для предотвращения гофрирования стенки необходимо более интенсивное ее сжатие. Это в предложенном устройстве достигается тем, что усилие буферного устройства передается на стенку профиля поверхностью толкателя, слегка выступающего над щекой пуансона (а не всей щекой, как в прототипе). При этом интенсивнее сжимается стенка именно в зоне деформации от изгиба, что способствует более полному использованию пластичности заготовки, т.е. позволяет достичь минимально возможного радиуса изгиба. Так, на штампе предложенной конструкции, при гибке стандартного симметричного полособульба N 27 из низколегированной стали, по торцу стенки достигался радиус 1100 1200 мм (менее 4,5 Н) без промежуточной термообработки. При этом обеспечивалось необходимое качество детали, причем высота H ее профиля в месте гибки увеличивалась более чем на 15 мм.

На фиг. 1 показан общий вид штампа в разрезе, при гибке симметричного полособульба стенкой внутрь; на фиг.2 план низа штампа (заготовка показана "прозрачной"); на фиг. 3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 рабочая зона штампа при гибке профиля стенкой наружу; на фиг.5 часть плана низа штампа с такой наладкой.

Штамп содержит верхнюю плиту 1 с клином 2 и буферным устройством 3, несущим прижимную плиту 4. На этой плите неподвижно закреплена верхняя щека 5, с которой колонками 6 связана нижняя щека 7, установленная на основании 8 таким образом, что нижние концы колонок введены в отверстия основания для фиксации положения щек. На основании имеются неподвижные упоры 9, на которые при гибке стенкой внутрь опирается полка заготовки 10. На основании между упорами размещен П-образный ползун 11, имеющий возможность поступательного перемещения от клина 2. Возврат ползуна осуществляют пружины 12. Каждая щека снабжена толкателем 13, передающим усилие ползуна на тыльную сторону полки профиля, а усилие буферного устройства на его стенку. Возврат толкателя осуществляется пружиной (не показана). При гибке стенкой наружу заготовка 14 сжата щеками 15 и 16, не имеющими толкателей. Упоры 17 служат для удержания торца профиля, когда его средняя часть прогибается под воздействием ползуна. Каждый упор выполнен в виде цилиндра с горизонтальной лыской и смонтирован таким образом, что при гибке опирается на обе щеки и имеет возможность поворота в соответствии с поворотом торца заготовки. Неподвижность щек при этом обеспечивается их контактом с упорами 9.

Штамп работает следующим образом.

После установки заготовки 10 включается привод пресса и верхняя плита 1 с клином 2 и буферным устройством 3 с прижимной плитой 4, несущей верхнюю щеку 5, опускается. До контакта с заготовкой верхней щеки 5, в ее отверстия входят колонки 6, которыми нижняя щека 7 зафиксирована на основании 8. При дальнейшем движении верхняя щека касается стенки заготовки и вместе с прижимной плитой останавливается. При продолжающемся движении пресса буферное устройство сжимается, осуществляя предварительное сжатие стенки профиля, вслед за чем опускающийся клин 2 приводит в движение ползун 11, который двигается к заготовке, растягивая пружины 12. При этом вертикальная поверхность клина 2 опирается на соответствующую поверхность отверстия в основании 8. При дальнейшем движении ползун воздействует на толкатели 13, которые вместе с заготовкой выдвигаются из неподвижных щек на заданное расстояние (оно может контролироваться визуально, или с помощью измерительных средств). После достижения требуемой величины деформации заготовки пресс реверсируется и детали штампа возвращаются в исходное положение, причем возврат ползуна и толкателей осуществляется пружинами.

После открытия штампа, заготовку, как обычно, перемещают и производят следующее нажатие, осуществляя многоциклическую гибку.

Для гибки стенкой наружу заготовки 14, в штамп устанавливают щеки 15 и 16 (без толкателей) с упорами 17, причем щеки при гибке удерживаются упорами 9 основания.

Использование: изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к оснастке для гибки профильного материала T-образного сечения на ребро. Сущность изобретения: штамп содержит верхнюю плиту с установленными на ней клином, буферным устройством и верхней щекой, связанной с размещенной на основании нижней щекой. На основании с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения установлен ползун, а также расположенные по обе стороны относительно продольной оси ползуна упоры. С буферным устройством соединена прижимная плита, на которой неподвижно закреплена верхняя плита. Нижняя щека жестко связана с основанием. При гибке профиля стенкой внутрь в каждой щеке установлен толкатель, передающий усилие буферного устройства на стенку профиля, а усилие ползуна - на тыльную поверхность его полки, при этом упоры установлены неподвижно. При гибке профиля стенкой наружу упоры смонтированы с возможностью поворота, при этом каждый упор выполнен в виде цилиндра с горизонтальной лыской, увеличивающей площадь контакта с торцем стенки профиля. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Штамп для гибки на ребро профилей Т-образного сечения, содержащий верхнюю плиту с установленными на ней клином, буферным устройством и верхней щекой, связанной с размещенной на основании нижней щекой, смонтированный на основании с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения посредством клина ползун, а также два расположенных на основании по разные стороны относительно продольной оси ползуна упора, отличающийся тем, что он снабжен соединенной с буферным устройством прижимной плитой, на которой неподвижно закреплена верхняя щека, при этом нижняя щека неподвижно установлена на основании. 2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что для гибки профиля стенкой внутрь в каждой щеке установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси ползуна толкатель, передающий усилие буферного устройства на стенку профиля, а усилие ползуна на тыльную поверхность его полки, при этом упоры установлены неподвижно. 3. Штамп по п.1, отличающийся тем, что для гибки профиля стенкой наружу упоры смонтированы с возможностью поворота, при этом каждый упор выполнен в виде цилиндра с горизонтальной лыской, увеличивающей площадь контакта с торцом стенки профиля.