Устройство для утолщения кромок листовых заготовок Советский патент 1988 года по МПК B21D19/08 

7 5

СО

ел

;о

8

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в самолетостроении, судостроительной промьш1ленности и других областях машиностроения. Цель снижение рабочих усилий деформирования и повьш1ение качества получаемых утолщений. Устройство содержит опорную 1 и прижимную 2 плиты, между которыми установлены пуансон 3, толкатель (Т) 4 и элемент противодавления (ЭП) 5 с возможностью взаимного перемещения. П 3 и Т 4 контактируют друг с другом по наклонной поверхности и установлены так, что направления их перемещения перпендикулярны друг другу. При этом Т 4 имеет возможность перемещения по пазу 6 опорной плиты 1. ЭП 5 имеет паз 7, в котором установлен .выступ 8, выполненный на поверхности Т 4 с возможностью перемещения по нему. Соединение паза 7 и выступа 8 вьшол- нено типа ласточкиного хвоста. Выступ 8 и паз 7 расположены под углом к направлению перемещения Т 4. Для определения перемещения приведена расчетная зависимость. Заготовку 9 устанавливают на плиту 1. На нее же помещают ИЗ, Т4иЭП5и фиксируют плитой 2. При протягивании Т 4 вдоль кромки заготовки 9 П 3 осаживает ее. Перемещение П 3 и ЭП 5 в противоположных направлениях обеспечивает набор металла вдоль кромки заготовки. 5 ил. sP (Л

Фиг.2

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к листовой штамповке, и может быть использовано для образования утолщени на листах.

Цель изобретения - повышение качества формообразования утолщений и снижение энергозатрат за счет умешения усилий деформирования.

На фиг.1 изображено устройство, исходное положение; на фиг.2 - устройство в процессе получения утолщения на кромке листа; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - схема к расчету формулы связи углов d и /ь до деформирования; на фиг.З - то же,в процессе деформирования.

Устройство содержит опорную 1 и прижимную 2 плиты, между которыми установлены пуансон 3, т.олкатель 4 и элемент 5 противодавления с возможностью взаимного перемещения. Пуансон 3 и толкатель 4 контактир: то друг с другом по наклонной поверхности и установлены таким образом, что направления их перемещения перпендикулярны друг другу, при э-том толкатель 4 имеет возможность перемещения по пазу 6 опорной плиты 1. Элемент 5 противодавления, установленный в полости прижимной плиты с одной стороны и между пуансоном и толкателем с другой стороны, имеет продольный паз 7, который установлен на продольном выступе 8, выполненном на поверхности толкателя 4 с возможностью перемещения по нему. Соединение выступа 8 и паза 7 вы полнено типа ласточкиного хвоста. При этом продольный паз 7 и соответственно продольный выступ 8 выполнены под углом к направлению перемещения толкателя, величина которог связана с углом наклона поверхности контакта пуансона 3 и толкателя 4 следующим образом.

tg р -д- tgo,

где р - угол наклона продольного выступа толкателя и соответственно паза элемента противодавления к направлению перемещения толкателя; о/ - угол наклона поверхности

контакта пуансона и толкатля к направлению перемещения толкателя;

S - толщина пуансона; b - толщина элемента противодавления .

Устройство работает следующим

образом.

Листовую заготовку 9 устанав ливают на опорную поверхность опорной плиты 1, далее сверху на листовую заготовку устанавливают пуансон 3 и толкатель 4, а также элемент 5 противодавления пазом 7 по выступу ° Толкателя 4. Сверху элемент противодавления 5 и листовую заготовку

фиксируют прижимной плитой 2, например 5, при помощи зажимов, тисков, гидроцилиндров и т.д. (не показано Л К торцу толкателя 4 прикладывают усилие Р, протягивая толкатель 4

вдоль кромки листа по пазу 6 опорной плиты, при этом толкатель 4 воздействует на пуансон 3 через наклонную поверхность с углом с/ , обеспечивая перемещение пуансона перпен

дикулярно своему движению, при этом

пуансон воздействует на торец заготовки по всей длине и осаживает листовую заготовку 9. Во время перемещения толкателя 4 соответственно

перемещается элемент 5 противодавления по продольному выступу толкателя продольным пазом 7, выполненным под углом /3 к направлению перемещения толкателя.

Таким образом, перемещаясь в противоположных направлениях, пуансон 3 и элемент 5 противодавления обеспечивают набор материала вдоль кромки листа за счет того, что материал

листа из под пуансона перемещается в зону полости прижимной плиты 2, которая (зона образуется за счет перемещения элемента 5 противодавления в противоположном направлении движению пуансона 3. Взаимное перемещение пуансона 3, толкателя 4 и элемента 5 противодавления взаимосвязано и определяется параметрами: углами о и yi , а также толщиной пуансона (листа) S и толщиной элемента противодавления (полости) Ь,которые связаны между собой следзтащим образом

tg -.- tg d .

Задаваясь исходной толщиной листа (пуансона) S для заданного приращения толщины утолщения Ь и задаваясь значениями угла наклона поверхности .

314

контакта пуансона 3 и толкателя 4 (, можно определить по формуле величину угла /Э . Угол ot выбирается таким образом, чтобы уменьшить рабочее усилие Р. При небольших значениях угла о/ для перемещения пуансона через толкатель необходимо небольшое усилие. При значениях угла d , близких к 45° 5 усилие для перемещения толкателя близко усилию перемещения пуансона. При углах о/ больше 45° усилие, необходимое для перемещения толкателя, значительно возрастает. Таким образом, оптимальньш диапазон для угла сС лежит в пределах 0 0 45°, т.е. чем меньше угол о( , тем требуется меньше усилие деформирования.

Однако при приближении угла с к нулю толкатель необходимо выполнять бесконечно длинным. Поэтому из практических соображений оптимальный диапазон для угла о составляет 5 - 25° .

Таким образом, после получения утолщения прижимную плиту 2 поднимают, снимают элемент 5 противодавления, пуансон 3 и толкатель 4 и вынимают лист с полу генным утолщением. Возможно получение утолщений как на кромке листа, так и на некотором расстоянии от кромки листа.

Из условия постоянства объема листовой заготовки до и после деформирования (фиг.4 и 5) рассчитывают

V, h(j-S-L; Vi (h-S + n-b)-L ( 4h) S -f nbJ-L.- (1) Приравниваем V V,

L-(ho S) (h.S - Jh- S + }-Ц

(2)

4h-S b-n

n

ль

Если пуансон переместить на величину ДЬ, а элемент противодавления соответственно на п в противоположную сторону и при этом ,данные перемещения связать с углами, т.е. пуансон контактирует с толкателем через угол 0 , а элемент противодавления контактирует с толкателем через угол

7959

/5 , ТО СВЯЗЬ этих углов перемещениями и /3 будет следующая

-tg /5

П

L

где L - длина линии контакта пуансона с заготовкой. .Приравняв по L, получаем

tg/ В. ,(4)

tgcf4h

Подставляя (3) в (4), получаем

tgi 1 ™ tg р - tgo/.

Таким образом, найдена связь углов .

Чтобы определить высоту получаемого утолщения в зависимости от величины перемещения толкателя Л1 нужно

п dl-tg/3.

25

40

45

50

55

где 1 - величина рабочего перемещения толкателя в направлении приложения нагрузки Р.

30 Предлагаемая конструкция повьш1ает качество получаемых утолщений и снижает энергозатраты.

Формула изобретения

35 Устройство для утолщения кромок листовых заготовок, содержащее продольную опорную и установленную на ней прижимную плиты, образующие между собой полость, размещенные в полости с возможностью продольного и взаимного перемещения пуансон и элемент противодавления и привод их перемещения, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения качества формообразования утолщений и снижения энергозатрат, привод перемещения пуансона и элемента противодавления выполнен в виде толкателя, установленного на опорной плите с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном продольной ее оси, на опорной плите выполнен направляющий паз для размещения толкателя, на толкателе вьтолнен выступ, а на элементе противодавления - паз для размещения этого выступа, при этом взаимодействующие между собой поверхности пуансона и толкателя, а также упомянутых

Фиг.д

Фиг.

Фиг. 5