Способ изготовления отражателя с прямолинейной образующей и криволинейным профилем Советский патент 1989 года по МПК B21D11/07 F24J3/06 

Изобретение относится к обработке ме- . 1ов давлением, в частности к технологии изготовления отражателей для различного рода инфракрасных излучателей и световых приборов.

Цель изобретения - повышение точности геометрической формы отражателя и обеспечение возможности получения любых вогнутых и выпуклых профилей.

На фиг. 1 и 2 показаны соответственно отражатели с прямолинейной образующей и криволинейным профилем, полученные предложенной технологией; на фиг. 3 - схема установки для реализации способа; на фиг. 4 устройство, вид сбоку; на фиг. 5 - узел I на фиг. 3.

Для изготовления отражателя предварительно отполированной пластине 1 придают небольшой изгиб, затем вставляют в подготовленную оснастку 2 и фиксируют торцы пластины в прижимных устройствах 3. Направление движения в заданных пределах обеспечивается направляющими 4 и винтами 5. Оснастка может быть выполнена в виде ступенек с прямоугольными гранями, образованными пластинами 6, стянутыми между собой при помощи шпилек через цилиндрические проставки 7. Контактные площадки формообразующей оснастки могут быть выполнены в виде точечных опор. Верщины контактных опор отстоят от требуемого эллиптического профиля отражателя на толщину 6 упругой пластины по направлению нормали к эллипсу. Прижимные усилия Р и PV прикладывают к прямолинейным торцам пластины по касательной к ее средней линии вдоль криволинейного профиля. Дальнейший изгиб пластины и образование отражасл

оо

N5

to

СО

те. 1я требуемого профи.мн 1фои;шодят за счет постепенного увелпчения прижимных уси. жй с помощью винпов 5, Прижимные усилия увеличивают до момента появления механического контакта каждой контактной площадки с тыльной стороной пластины. В даль- нейп1ем нагружаюпгее устройство обеспечивает фиксацию пластины к деформированном состоянии.

Касание тыльной поверхности отражателя к оснастке в конечном числе контактных п. ющадок по; во;1яет осуществить «поточечный способ задания профиля отражателя и, тем самым, расширить класс криволинейных поверхностей, которые можно изготовить предложенным способом.

Для обеспечения касания пластины опор ве. жчпна усилий Р, прик.падываемых на lop- ца пластины по касательной к срединной поверхности, выбирается исходя из а) ус.ю ВИЯ, чтобы на каждом участке между соседними опорами Л I и Л,, расположенными вдоль криво, 1инейной образуюнгей, создамомент

Х.1/ /:1/0;

лI П

i Х

/; -R,Pt (фиг. 1|, при котором .линия 25

пластины находится в преде.чах допуска на отк. юнение Vi i от ирофильной кривой. оппсывак)П1ей форм зеркала, где / по()ядковый помер опоры, начиная от точки приложении силы Р: R реакция .V, опоры; (j, i, ( расстошше между сосед)пми опо рами Л и .V; угол между вектором ()еакции опоры R и вектором при. южения касательного уси.1ия Р. б) жесткости ii.iac- тины.

При должны также соблюдаться условия, что на каждом участке касате,1ЫП)е си, 1ие ,.,. где дли слхчая сжатия

(фиг. 1а), Р

критической си,1Ы,

при превышении которой теряется устойчивость нластиН1 1 к продо. 1Ы1ЫМ усилиям и в случае растяжения Р,,,,, предельнс.) допустимое усилие на растяжепие.

Допуск на отклонение от формы Г1р(к})и.1ь- Hoii кривой зерка,1а рассчитывается исходя из требуемой гочности формирования в прострапстве потока лучистой :(нерг)1И.

Величина прогиба пластины зсрка,1а - Л зависит от си.чы Р, изгибной жесткое/: V ,.

ги пласгины

МОД .|Ь

упругости при пластины; ц расстояния и

то.ццнна

растяжении; (S коэффициент Туансона, и / между опорами . , ; и Л . При конструировании устройства оптико- механические характеристики отражателя .заранее предопределяют материал и толши- пу отражателя. В этом с.тучае жесткост) пластины С известна. Поэтому на величину прогиба пластины между опорами Л „ и ,,„

0

5

0

5

0

5

0

5

50

5

можно воздействовать, с одной стороны, либо изменением величины силы Р, либо подбором расстояния а между опорами или, с другой стороны, одновременным изменением силы Р и расстояния между опорами i:i I, ,.

Так, например, если упругая линия пластины 1 между опорами ,V,.-i и /V, не совпадает в пределах допуска с профильной кривой отражателя и находится выше нее, тогда необходимо увеличить силу Р или расстояние (j, 1, , или и то и другое одновременно; если упругая линия оказалась ниже расчетной профильной кривой, тогда надо наоборот уменьшить силу Р или расстояние между опорами и. 1, (, или и то, и другое одновременно.

В некоторых случая.х может оказаться, что недостаточно изменения силы Р и расстояния а, I, / для получения необходимой упругой линии зеркала. В этом случае можно изготовить составное зеркало, состоящее из нескольких пластин с различными механическими свойствами, считая жесткость С

Я61 12:1--(Г1

Предлагаемый способ изготовления от- ражате,1я с прямолинейной образующей и криволинейным профилем реализован сле- дуюши.м образом.

Изготавливают зеркальный эллипсоци- липдрический отражатель глубиной Н, длиной /. и фокусным расстоянием /. Размеры гк юской заготовки определяют по формула.м

длпна ,.

ширина /) +i.v/2/i- х + Л;

о

толпшна /; iiS-|-ft2 5 |деЛ| допуск на прижимное устройство;

1 расчетная толщина пластинчатого отражателя;

(Sv припуск на механическую обработку.

Плоскую заготовку указанных выще размеров из упругого материала подвергают механической обработке и полировке до по- |учения зеркального блеска.

11рсдварпгельно отио.лированной пластине I придают небольшой изгиб, вставляют тыльной стороной в подготовленный шаблон и фиксируют торцы пластины в прижимных устройствах 3.

Прижимные усилия P|, Р- прикладывают к прямолинейным торцам упругой пластины вдоль криволинейного профиля при помощи прижимного устройства 3, направление движения которого в заданных пределах обеспечивается направляющими 4 и винтами 5. Опорами формирующего шаблона являются вершины ступенек паблона, которые отстоят от расчетной профильной кривой отражателя /1д, (у) на толщину упругой пластины 6

по направлению нормали Л/ к профильной кривой. Координаты xt и уГ опор шаблона определяются по известным координатам X, и у, ТОЧКИ на профильной кривой с помощью соответствующих приращений координат

,,,

Величины приращений равны произведению направляющих косинусов нормали iV на толщину отражающей пластины

.V,;

Ai/,ficos/V,,.

Формула изобретения

1. Способ изготовления отражателя с прямолинейной образующей и криволинейным профилем, заключающийся в том, что предварительно обработанную до зеркальной поверхности упругую пластину деформируют с помощью формообразующей оснастки путем приложения к пластине прижимного усилия, а затем фиксируют ее пространственное положение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности геометрической формы отражателя и обеспечения возможности получения любых вогнутых и выпуклых профилей, пластину деформируют путем упругого или упругопластиче- ского изгиба ее в одной плоскости по заданной кривой, причем вторая производная от зависимости, описывающей линию изгиба, непрерывна и не меняет знака, а последующее фиксирование пространственного поло0

5

0

5

0

жения изогнутой пластииы осуществляют путем дискретного контактирования с формообразующей оснасткой при приложении на торцах пластины усилий Р, направленных по касательным к средней линии пластины, величину которых на каждом участке между двумя соседними точками касания определяют из условия , где для сжатия - критической силе, при превышении которой теряется устойчивость пластины к продольным усилиям, для растяжения Рпр - предельно допустимое усилие на растяжение, а положение линии прогиба пластины поддерживают в пределах допуска на отклонение величиной изгибающего (М момента

t(.L. t /V

SM,/(2/,; SAfl,- ; 5:/,P)

0 о о о

С учетом жесткости пластины, где:

( - порядковый номер опоры, начиная от точки приложения силы Я; R, - реакция опоры; Aa,-ij-расстояние между соседними

опорами;

R,, Р - угол между вектором реакции опоры и вектором приложения усилия Р.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что дискретное контактирование осуществляют линейным касанием.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что дискретное контактирование осуществляют точечным касанием.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления отражателей для различного рода инфракрасных излучателей и световых приборов. Цель изобретения - повышение точности геометрической формы отражателя и обеспечение возможности получения как выпуклых, так и вогнутых профилей. Зеркально отполированную пластину деформируют упругим или упругопластическим изгибом с помощью формообразующей оснастки. После деформирования фиксируют пространственное положение пластины методом дискретного контактирования с формообразующей оснасткой. Контактирование может быть линейным или точечным. Усилия, прикладываемые к торцам пластины, направлены по касательной к ее средней линии. Величина усилий определяется величиной момента, создаваемого между соседними точками касания, жесткостью материала. Даны условия выбора усилий для случаев сжатия и растяжения. За счет точного задания координат контактных площадок, жесткости оснастки и регулирования усилий повышается точность изготовления отражателя. На величину прогиба пластины между точками контакта воздействуют изменением величины усилия, подбором расстояния между точками касания или одновременным изменением обоих параметров. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

фиг.1

xfx. ,л

сриг.г

сриг.з

4Н

.

фиг. 5