Способ гибки профилей из листовых малопластичных материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B21D7/02 

СО

С

Использование: способ гибки и устройство для его осуществления могут быть использованы в обработке металлов давлением в машиностроительной и авиастроительной промышленности. Сущность изобретения1 профиль гнут на малый внутренний радиус и одновременно к торцам прикладывают усилие сжатия, а для улучшения качества профиля к внутреннему контуру зоны сгиба прикладывают растягивающее усилие. Устройство для гибки содержит неподвижный и поворотный корпусы прокладки с выступами, имеющими скругленные вершины, взаимодействующие с внутренним контуром зоны сгиба профиля, установленные в корпусах 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам для изготовления профилей из малопластичных листовых заготовок, и может быть использовано в машиностроительной или авиастроительной промышленности.

Известен способ гибки листового материала, при котором в заготовке одновременно с усилием гибки прикладывают сжимающие усилия в направлении линии гиба.

Однако изготовление профилей из малопластичных материалов типа 1420, 1450, ВКА-1, ВК-2 и др, с радиусами S0, (So - толщина исходного материала) связано с большими степенями сжатия по внутреннему контуру зоны сгиба (из-за суперпозиции тангенциального и аксиального сжатия), что приводит к разрушению по внутреннему контуру зоны сгиба.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ гибки профилей из листового материала, при котором предварительно изогнутый профиль изгибают дополнительно, для чего прилагают усилия сжатия в направлениях нормальном и касательном к его нейтральной оси.

Однако изготовление профилей из малопластичных материалов типа 1420, 1450, ВКА-1, ВКА-2 и др. с радиусом S0 также связано с большими степенями сжатия по внутреннему контуру зоны сгиба (в основном, из-за тангенциального сжатия), что приводит к разрушению по внутреннему контуру зоны сгиба.

Известно устройство для гибки листовых заготовок, на котором листовую заготовку гнут по шаблону путем движения поворотной траверсы.

VJ

-N

Ю СЛ О

Данное устройство нельзя применять для гибки малопластиных листовых материалов с малыми относительными радиусами из-за разрушения материала в очагах больших деформаций (по наружному контуру зоны сгиба).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гибки полосы, содер- жащее неподвижный и поворотный корпусы, закрепленные на общей оси вращения, прижимные планки, торцевые контактирующие поверхности которых имеют соответствующие один другому пазы и выступы, поворотный механизм,торцевой регулирующий упор, прокладки, установленные на корпусах с возможностью взаимодействия, причем ось вращения поворотного корпуса смещена в сторону прижимных планок. В процессе гибки листовой заготовки из малопластичного материала происходит ее сжатие в тангенциальном направлении торцевым упором, связанным со смещенной осью вращения. При этом уменьшаются растягивающие напряжения на наружном контуре зоны сгиба, что позволяет получать профили с малыми относительными радиусами .

Однако за счет создания дополнительных сжимающих усилий в тангенциальном направлении по внутреннему контуру зоны сгиба (зона сжатия) происходит разрушение структуры металла в виде складко- и трещи- нообразования.

Целью изобретения является улучшение качества профилей путем уменьшения деформации сжатия по внутреннему контуру зоны сгиба.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гибки профилей с внутренним радиусом, близки к нулю, из листовых малопластичных материалов с торцовым сжатием, к внутреннему контуру зоны сгиба в тангенциальном направлении прикладывают растягивающие усилия.

Данный способ осуществляется устройством для гибки, содержащим неподвижный и поворотный корпуса, закрепленные на общей оси вращения, прижимные планки, торцевые контактирующие поверхности которых имеют соответствующие один другому пазы и выступы, поворотный механизм, упор, прокладки, установленные на корпусах с возможностью взаимодействия, причем ось вращения поворотного корпуса смещена в сторону прижимных планок, причем оно снабжено дополнительным упором, при этом оба упора установлены на корпусах, прокладки выполнены с заостренными в направлении оси вращения выступами, имеющими скругленные вершины, и смонтированы с возможностью взаимодействия

по плоской части этих выступов и перемещения в корпусах.

На фиг;1 изображена схема устройства для гибки профилей из листового материала

с тангенциальным растяжением по внутреннему контуру зоны сгиба; нафиг.2 -вид А на фиг.1; на фиг.З- корпусы с прокладками для растяжения внутреннего контура в конечном положении гибки.

0 Способ осуществляется следующим образом.

В процессе гибки листовой заготовки из малопластичного материала в тангенциальном направлении в сторону зоны сгиба с

5 помощью торцевого упора инструмента прикладывают сжимающее усилие.

При этом в зоне сгиба появляется дополнительное сжатие. Максимальное сжатие возникает по внутреннему контуру, так

0 как происходит наложение сжатия при изгибе и торцевое сжатие.

Поэтому в процессе изгиба с торцевым сжатиег производят растяжение в тангенциальном направлении инструментом по

5 поверхности внутреннего контура заготовки. Так как взаимодействие заготовки и инструмента осуществляется по поверхности, то величина сжимающих усилий по наружному контуру останется без изменений.

0Это позволяет формообразовывать профили из малопластичных материалов с малыми радиусами без нарушения внутреннего контура.

Данный способ может быть осуществ5 лен с помощью следующего устройства. Устройство для гибки профилей содержит неподвижный корпус 1, прижимную планку неподвижного корпуса 2 для зажима образца 3, поворотный корпус 4 с приводом (не

0 показан), имеющий кромку (точка С), жестко закреплен с прижимной планкой 5 поворотного корпуса 4 для зажима изгибаемой части образца относительно поворотного корпуса 4. Торцевые контактирующие по5 верхности прижимных планок 2 и 5 выполнены в виде пазов 6 и выступов 7.

Ось 8 вращения в виде двух металлических втулок в опорах 9, расположенных по бокам устройства, связывает неподвижный

0 1 и поворотный 4 корпусы. Она смещена относительно рабочих поверхностей 10 корпусов в сторону прижимных планок 2 и 5 на расстояние, равное 2-3 мм. Это позволяет проводить гибку со сжатием методом стес5 ненного изгиба. Для этого на корпусах 1 и 4 выполнены торцевые упоры 11 и 12, которым соответствуют точки л и m на рабочих поверхностях 10 корпуса.

Прокладки 13 и 14, выполненные из инструментальной стали 60-70 HRC, находятся между рабочими плоскостями 10 корпусов и заготовкой 3. Они контактируют один с другим в точке О, лежащей на продолжении рабочей плоскости корпусов 10. На прокладках 13 и 14 выполнены зубцы в виде заостренных выступов 15 и 16 (крайние точки которых В и А) в направлении оси 8 вращения, чтобы иметь возможность воздействия на внутренний контур изгибае- мой заготовки.

В исходном положении зубцы 15 и 16 расположены под-осью 8 вращения - в области начала образования зоны сгиба, Прокладки 13 и 14 контактируют один с другим, чтобы производить растяжение внутреннего контура с начала процесса гибки. Для обеспечения возможности перемещения прокладки 13 и 14 относительно корпуса 1 и 4(иначе произойдет заклинивание инстру- мента) между каждой прокладкой и соответствующим торцевым упором должен быть промежуток (mm , nn ) не меньше h (расстояния от оси 8 вращения до рабочих плоскостей 10 корпусов, перпендикулярное рабочей плоскости 10). где m . п1 - точки на контактирующих торцах прокладок 14 и 13 после изгиба на 90°, тока С занимает положение С , точки А и В переходят в точки А В.

Устройство работает следующим обра- зом.

При включении привода (не показан) и вращении подвижного корпуса 4 происходит изгиб заготовки 3. При этом корпус 4 с прижимной планкой 5 поворачивается отно- сительно оси 8, смещенной относительно рабочих плоскостей корпусов, в сторону прижимных планок. В этом случае происхо- дит сокращение ширины рабочего калибра инструмента на величину размера СД (так как в конечном положении гибки точка С займет положение С1 ) - размера между кромками корпусов, который равен 2h (это видно из равнобедренного прямоугольного треугольника С8Д, , высота h). Вследствие этого, размер mn при гибке на 90° сокращается на 2h. Тем самым, если расстояния nn1 и mm между прокладками 13 и 14 и торцевыми упорами 11 и 12 будет меньше h, то произойдет заклинивание ин- струмента и предельный угол достигнут не будет.

В начальный момент гибки прокладки 14 и 13 с зубцами 16 и 15 контактируют друг с другом. Расстояние АВ (между зубцами) равно нулю. В процессе изгиба зубцы 15 и 16 расходятся один относительного другого, точки А и В движутся по дуге окружности относительно точки О контакта прокладок. Внутренний контур зоны сгиба при изгибе

| ДI D I I

на90° испытывает равное . р .Так как

(А О

зубцы выполнены в виде заостренных выступов, это позволит предотвратить проскальзывание металла относительно зубцов, тем самым проводить растяжение по внутреннему контуру более эффективно.

Формула изобретения

3 16 15

И

2

вир А

7

Фиг. 2.