Способ гибки профилей уголкового сечения Советский патент 1990 года по МПК B21D7/02 B21D11/20 

СП СП 00 СП

со

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в самолетостроении, судостроительной промышленности и других областях машиностроения. Цель изобретения - повышение качества при гибке уголковых профилей полкой наружу. При гибке профилей один конец заготовки 1 закрепляют с помощью зажимного устройства 2 на гибочной оправке 3, другой - в зажимном патроне 4 растяжного гидроцилиндра. После предварительного осевого растяжения производят гибку-обтяжку профиля 1 с растяжением по гибочной оправке 3. В зоне гибки производят обжатие по толщине полки, лежащей в плоскости изгиба с помощью пары роликов 5, и раскатку стенки, перпендикулярной плоскости изгиба, с помощью калибрующего ролика 6, ось которого наклонена к плоскости изгиба на заданный угол α, который вычисляют по формуле TGΑ=(ε_п-ε_с) с/в, где с - толщина стенки

в - высота стенки

ε_п - относительное удлинение внешних волокон полки

ε_с - относительное удлинение волокон концевой части стенки после гибки с осевым растяжением. Качество получаемых изделий повышается за счет уменьшения закрутки. 7 ил.

фае. 7

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам гибки профилей на оправке.

Цель изобретения - повышение качества профилей при гибке полкой наружу.

На фиг. 1 показано расположение внешних волокон полки, концевой и корневой

частей стенки при гибке уголковых профилей полкой наружу; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - распределение деформаций и напряжений в тангенциальном направлении соответственно по высоте стенки; на фиг. 5 - дополнительное удлинение волокон стенки за счет ее неравномерного обжатия; на фиг. 6 - рас- тределение результирующих деформаций и напряжений в тангенциальном направлении; :ia фиг. 7 - схема процесса

При гибке профилей уголкового сечения с осевым растяжением полкой наружу по известному способу производят переменное по ширине ее обжатие по толщине в зоне гибки. Это приводит к большему удлинению волокон полки относительно волокон стенки, что позволяет компенсировать пру- жинение, но при этом из-за неравномер- ного распределения деформаций в тангенциальном направлении по высоте стенки (наибольшее удлинение получают близлежащие к полке волокна, фиг. 3), происходит перераспределение растягивающих напряжений в тангенциальном направлении (фиг. 4), так как более удлиненные в результате обжатия полки волокна воспринимают меньшую часть усилия осевого растяжения. Эпюра напряжений получается неуравновешенной относительно центра тяжести сечения, что приводит к закрутке после снятия нагрузки. При равномерном обжатии по высоте стенки, перпендикулярной плоскости изгиба, происходит равномерное по высоте удлинение ее волокон, т. е. эпюра напряжений остается неуравновешенной от- носитсльно центра тяжести сечения.

Если произвести неравномерное по высоте обжатие стенки, перпендикулярной плоскости изгиба, с максимальным значением у края, равным е„-ес (где гп - относительное удлинение внешних волокон полки, 8С - относительное удлинение концевой части стенки после гибки с осевым растяжением), убывающим по линейному закону до нуля у корневой части, то это приводит к аналогичному дополни- гельному удлинению ее волокон, так какуши- ренье практически отсутствует и задачу можно рассматривать как плоскую. Так как удлинение волокон по всей высоте стенки равно е„, то и напряжения е распределены равномерно, т. е. не будет момента внутренних сил относительно центра тяжести, а следовательно, и закрутки после снятия нагрузки.

0 5 0

Q 5

5

Способ опробован на экспериментальной установке, выполненной по схеме профиле- гибочного станка, оснащенной доводочным устройством в виде поворотной балки с прижимным гидроцилиндром и калибрующим роликом, а также парой роликов, предназначенных для обжатия по толщине полки, лежащей в плоскости изгиба.

На схеме (фиг. 7) рассматриваемого технологического процесса один конец заготовки 1 закрепляют с помощью зажимного устройства 2 на гибочной оправке 3, другой - в зажимном патроне 4 растяжного гидроцилиндра. После предварительного осевого растяжения производят гибку- обтяжку профиля с растяжением по гибочной оправке 3. В зоне гибки производят обжатие по толщине полки, лежащей в плоскости изгиба с помощью пары роликов 5, и раскатку стенки, перпендикулярной плоскости изгиба, с помощью калибрующего ролика 6, ось которого наклонена к плоскости изгиба на заданный угол а, который можно вычислить по формуле

tga(e.n-Ec)c/b,

где с - толщина стенки;

b - высота стенки.

В качестве исходных заготовок использованы профили уголкового сечения 15Х15Х XI,5 мм из Д16Т. При гибке полкой наружу на радиус 300 мм с усилием осевого растяжения 4 кН, усилием прижима калибрующего ролика 1,5 кН и углом наклона оси вращения калибрующего ролика к плоскости изгиба ,3°, при максимальной величине обжатия полки по толщине 3,5% получают нулевые значения пружинения и закрутки после снятия нагрузки. При гибке без раскатки стенки величина закрутки составляет 2,5-3°.

Экспериментальные исследования показывают, что использование предлагаемого способа позволяет значительно повысить качество получаемых деталей за счет уменьшения закрутки.

Формула изобретения

Способ гибки профилей уголкового сечения, заключающийся в гибке заготовки по оправке с приложением осевого растяжения к заготовке и неравномерного радиального обжатия по толщине в зоне гибки стенки, перпендикулярной плоскости изгиба, с максимальной величиной еп-ес, убывающей до нуля, где еп - относительное удлинение волокон палки, ес - относительное удлинение волокон у края стенки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества при гибке профилей полкой наружу, максимальное обжатие производят у края стенки с убыванием до нуля по линейному закону.

-I

Фиг.1

Фие.Ъ

//////////Л

А-А

Внешние балокна КорнеВая

полкичасть с-тенкц

/,

а

Стенка,

Конце&ая часть стенки.

Фиг. 2

м

ФагЛ

&tf in.