СПОСОБ ШТАМПОВКИ ПАНЕЛЕЙ С ОДНОСТРОННИМИ РЕБРАМИ ЖЕСТКОСТИ Российский патент 2004 года по МПК B21J5/12 B21K23/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве при получении длинномерных панелей с односторонними ребрами жесткости, используемых, например, в самолетостроении.

Известен способ штамповки панелей с односторонними продольными ребрами жесткости (Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства, М. , Машиностроение, 1976, с.482-483).

Недостатками известного способа являются недооформление ребер жесткости по высоте и невозможность получения ребер жесткости в двух взаимно ортогональных направлениях.

Прототипом предложенного изобретения является способ штамповки панелей с односторонними ребрами жесткости, заключающийся в предварительной формовке полотна исходной заготовки, выдавливании в нем ребер жесткости и окончательной его формовке путем последовательного приложения рабочего усилия под изменяемым углом к полотну исходной заготовки (SU 1817730 A3, опублик. 23.05.93).

К недостаткам этого способа также относятся недооформление ребер жесткости по высоте и невозможность получения ребер жесткости в двух взаимно ортогональных направлениях.

В изобретении достигается технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей способа за счет получения ребер жесткости в двух взаимно ортогональных направлениях при одновременном полном оформлении ребер жесткости по высоте.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

Способ штамповки панелей с односторонними ребрами жесткости заключается в предварительной формовке полотна исходной заготовки, выдавливании в нем ребер жесткости и окончательной его формовке. Указанная обработка осуществляется последовательным приложением рабочего усилия под изменяемым углом к полотну исходной заготовки.

Отличие способа заключается в том, что величину угла приложения рабочего усилия к полотну исходной заготовки изменяют, при предварительной формовке и выдавливании ребер жесткости, уменьшая в пределах тупого угла, а при окончательной формовке, уменьшая угол от тупого до прямого. Выдавливание ребер жесткости осуществляют в долевом и поперечном направлениях.

Кроме того величина уменьшения угла приложения рабочего усилия на всех трех стадиях деформирования полотна заготовки одинакова.

По сравнению с прототипом направление движения заготовки изменено на противоположное, за счет чего направление подачи заготовки и распространение очага деформации при ее формовке совпадают, что приводит к возможности получения ребер жесткости на панелях в двух взаимно ортогональных направлениях (так называемое "вафельное оребрение") при одновременном полном оформлении ребер жесткости по высоте.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена панель в процессе штамповки.

На чертеже стрелкой А показано направление движения исходной заготовки. Панель разделена на секции, прошедшие три различные стадии деформирования: секция 1 прошла стадию предварительной формовки, секция 2 прошла стадию выдавливания ребер жесткости, секция 3 прошла стадию окончательной формовки.

Способ осуществляется в следующей последовательности операций.

Сначала прикладывается рабочее усилие на начальной секции заготовки для осуществления предварительной формовки. Полученное при этом оребрение показано на секции 1. Усилие прикладывают вдоль и поперек полотна заготовки в плоскости продольного и поперечного сечения одновременно, изменяя при этом угол его приложения в пределах тупого угла
Штамповку панели осуществляют посекционно. При этом подачу заготовки осуществляют на шаг меньший, чем длина отформованной секции. Величина шага находится в пределах 2/3-3/4 от длины формируемой секции.

После предварительной формовки и протяжки заготовки на шаг длиной в вышеуказанных пределах на этой секции заготовки производят выдавливание ребер жесткости, также прикладывая рабочее усилие с изменением угла приложения в пределах тупого угла относительно полотна заготовки. Результат изображен на секции 2. При этом на следующей секции заготовки происходит предварительная формовка.

Затем заготовка протягивается на следующий шаг и происходит окончательное оформление ребер жесткости на участке окончательной формовки, при приложении рабочего усилия с изменением угла приложения в пределах от тупого угла до прямого относительно полотна заготовки. Результат изображен на секции 3. При этом на последующих секциях происходит соответственно выдавливание ребер жесткости и предварительная формовка.

Начальный тупой угол при предварительной и окончательной формовке одинаков и меньше, чем начальный угол приложения рабочего усилия при выдавливании ребер жесткости.

Однако величина уменьшения углов на всех трех стадиях деформирования - одна и та же и составляет несколько градусов.

Пример.

Способ был реализован в лабораторных условиях для получения секционной штамповочной панели с тремя односторонними продольными и поперечными ребрами. Материал - свинец, температура штамповки - 20^oС. Ширина панели - 80 мм, длина - 300 мм, толщина полотна - 15 мм. Осуществляли штамповку панели с тремя односторонними ребрами на вертикальном гидравлическом прессе приложением рабочего усилия до 250 т к полотну заготовки с размерами 60•18 мм в продольном и поперечном направлениях.

Рабочее давление при формовке прикладывали под углом к полотну заготовки, изменяя в процессе штамповки каждой секции от 110^oС до 90^oС. После штамповки одной секции с выдавливанием ребер жесткости высотой 15 мм и с шириной их 4 мм и 8 мм соответственно минимальной у вершины ребра и минимальной в месте сопряжения ребра с полотном заготовку перемещали на длину одной секции заготовки, изменяя величину угла приложения рабочего усилия от 100^oС до 90^oС, и весь цикл штамповки секции повторялся.

Штамповку панели по всей длине заготовки осуществляли за три цикла приложения рабочего усилия. На разных секциях заготовки одновременно осуществляли предварительную формовку, выдавливание ребер и окончательную формовку.

Изобретение позволяет значительно повысить производительность способа, а также качество получаемых изделий.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве при получении длинномерных панелей с односторонними ребрами жесткости, используемых, например, в самолетостроении. Производят предварительную формовку полотна исходной заготовки, выдавливание в нем ребер жесткости и окончательную его формовку путем последовательного приложения рабочего усилия под углом к полотну исходной заготовки. Величину угла приложения рабочего усилия к полотну исходной заготовки изменяют. При предварительной формовке и выдавливании ребер жесткости величину угла уменьшают в пределах тупого угла. При окончательной формовке угол уменьшают от тупого до прямого. Ребра жесткости выдавливают в долевом и поперечном направлениях. Величину уменьшения угла приложения рабочего усилия на всех трех стадиях деформирования выбирают одинаковой. В результате обеспечивается расширение функциональных возможностей способа. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ штамповки панелей с односторонними ребрами жесткости, включающий предварительную формовку полотна исходной заготовки, выдавливание в нем ребер жесткости и окончательную его формовку путем последовательного приложения рабочего усилия под изменяемым углом к полотну исходной заготовки, отличающийся тем, что величину угла приложения рабочего усилия к полотну исходной заготовки изменяют при предварительной формовке и выдавливании ребер жесткости, уменьшая в пределах тупого угла, а при окончательной формовке, - уменьшая угол от тупого до прямого, при этом выдавливание ребер жесткости осуществляют в долевом и поперечном направлениях.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величина уменьшения угла приложения рабочего усилия на всех трех стадиях деформирования полотна заготовки одинакова.