Устройство для гибки профилей

(56) Сапаровский С.В. и др. Новые способыхолодной штамповки для гибки с подпрессовкой, Куйбышев, 1969, с. 117,Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности,к устройствам для изготовления профилей из малопластичных листовых заготовок, например, композиционных материалов типа слоистых и может быть использовано в ма- шиностроительной или авиастроительной промышленности.Известно устройство для гибки полосы, содержащее. неподвижный и поворотный корпуса, закрепленные на них сверху прижимные планки, установленный в торцевой части поворотного корпуса упор, в котором местное утолщение обеспечивается перемещением подвижной части корпуса в направлейии неподвижного корпуса до начала процесса изгиба, что предполагает сущест-.вование исходного зазора между ними. Данноеустройство нельзя применять для гибки с торцевым сжатием малопластичных листовых материалов типа слоистых беэ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ПРОФИЛЕЙ (57) Использование: изготовление деталей иэ малопластичных многослойных металло- полимерных материалов. Сущность изобретения: устройство содержйт матрицу и . пуансон с торцовыми упорами. Матрица выполнена составной из неподвижного с пазом.основания и по меньшей мере одной боковой стенки, установленной с возможностью вертикального йеремещения и подпружиненной к горизонтальной стенке паза, Устройство имеет полиуретановую прокладку, установленную в рабочем контейнере по всему его объему, а пуансон установлен с возможностью взаимодействия с этой прокладкой. 1 ил, 3 получения дефекта рсасслоения по внутоеннему контуру вблизи зоны сгиба, образующегося в незамкнутом участке инструмента с - в зазоре,Наиболее близким- техническим решением - прототипо%Гзаявляемого устройства является штамп для гибки с подпрессовкой.:.В нем предварйтелсьно согнутая скоба,Фь укладывается во второсй ручей штампа, где с д помощью эаплечиков второго ручья штампа происходит подпрвссовкв боковых полок )3 в скобы с торцев. Данное устройство также нельзя применять для гибки с торцовым сжатием малопластичных слоистых материалов, так как в момент дейстйия торцового сжатия существует свободное пространство между горизонтальной частью заготовки и горизонтальными рабочими плоскостями пуансона и матрицы, что также приведет к потере устойчивости слоев и следователь- но, к расслоению материала.5 10 15 20 деформации 30 35 40 5055 Кроме того, сила трения со стороны стенок матрицы производйт растяжение внешнего контура зоны сгиба формообразуемой заготовки, испытывающего без того в процессе гибки напряженияи деформации растяжения. Тем самым это приводит к нарушениям иразрушениямструктуры наружного контура йрофиля.Целью изобретейиФ является улучшение качества; поверхности гнутых многослойных металлополимерных композитов по внешнему контуру зоны сгиба за счет устранения действия сил трения со стороныматрицы а также слоя органопластика за счет предотвращения образования расслоений в виде потери устойчивости слоев.. Это достигается тем, что устройство для гибки профилей с торцевым сжатием заго товки, содержащее матрицу и пуансон с торцевыми упорами, образующие замкнутый рабочий контейнер, имеет выполненную составной матрицу из неподвижного с пазом основания и, по меньшей мере, одной боковой стенки, установленной с возможностью вертикального перемещения и подпружи ненной к горизонтальной стенке паза, при этбм устройство снабжено полиуретановой прокладкой, установленной в рабочем контейнере повсемуего объему, а пуансон установлен с возможностью взаимодействия с этой прокладкой.Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что предвари тельно отформованная с радиусами не ме.нее 5 толщин исходного материала заготовка (условие - предельно допусти- мого радиуса при обычной гибке) устанавливается в контейнер, образованный формообразующей рабочей плоскостью левой подвижной стенки матрицы, правой подвижной стенкой матрицы., горизонтальной поверхностью дна матрицы и горизонтальной поверхностью выступа пуансона. . Данные 4 плоскости позволяют сделатыонтейнер замкнутым. Тем самым создать зна чительные давления внутри него,После этого заготовка зажимается полиуретановой .прокладкой (для созданиянормального давления на внутренний контур профилируемой заготовки), при этом предотвращается возникновение волнообразного расслоений в плоских элементах заготовки при гибке"с торцевым сжатием из-за потери устойчивости слоев, а также создается значительное контактное взаимодействие между плоскими участками внешнего контура заготовки и рабочей плоскостью по. движной стенкой матрицы.Так как стенки матрицы выполнены подвижными с возможностью вертикального перемещения, то происходит совместное перемещение с вертикальной полкой заго-. товки благодаря сильному поверхнбстному взаимодействию ее и заготовки. Вследствие этого материал заготовки подается в зону сгиба, а внутренний радиус уменьшается, В этом случае в тангенциальном направлении меридианального сечения создаются тангенциальные сжимающие напряжения, по, своей природе сходные таковым же при действйи торцевого сжатия. Это позволяет разгрузить внешний контур заготовки от действия растягивающих напряжений и,следовательйо, проводить формообразование с существенно меньшими внутренними радиусами без разрушений, чем при обычной гибке. Слой органопластика (расположенный в алоре в середине) находится при стесненном изгибе также в благоприятных условиях, ибо предотвращается смещение нейтрального слоя напряжений от середины заготовки е сторону внутреннего контура, тем самь 1 м органопластик, имеющий низкое значение относительной деформации (Зоо) находится в области минимальной На чертеже изображена схема устройства для гибки, где 1 - матрица; 2 - пуансон;3 - торцовый упор; 4 - подвижная стенка матрицы; 5 - паз; 6 - механизм подпрухинивания; 7 - нижняя горизонтальная плоскость пуансона; 8 - полиуретановая прокладка; 9 - образец; 10 - основание матрицы. Устройство содержит матрицу 1, пуансон 2, с торцевым упором 3, подвижную стенку матрицы 4, расположенную в пазу 5 матрицы 1, механизм подпружинивания 6,на пуансоне 2 имеется нижняя горизонтальная плоскость 7, к которой крепится полиуретановая прокладка 8 для зажима образца 9, Образец 9 предварительно отформован с радиусом не менее 5 толщин от исходной толщины заготовки, При этом стенки матрицы, ее основание 10 и горизонтальная плоскость 7 пуансона образуютзамкнутый рабочий контейнер. Устройство работает следующим образом,При включении привода (не показан)происходит движение пуансона 2 в матрицу1, при этом нижняя горизонтальная плоскость 7 создает давление на полиуретановую .прокладку 8Далее происходит сжатие полиуретановой прокладки в замкнутом контейнере,образуемом стенками матрицы, ее основанием 10 и горизонтальной йоверхностью пуансона 7,;17843415 6При этом на плоские элементы образца заны) регулируется ход пуансона 2 и по 9 создается давление 3-5 кгс/мм, при ко- движной стенки 4, и тем самым получениетором не происходит формообразованиянеобходимого радиуса гибки.зоны сгиба, так как необходимое для этого Далее пуансон 2 возвращается в исходдавление, передаваемое полиуретаном, 5 ное положение, образец 9 извлекается издолжно быть матрицы 1, подвижная стенка 4 матрицыц = Яо ов 1/й = 7 кг/мм, освобождается и при. помощи пружины 6где ц - давление начала формообразования возвращается в исходное положение до огзоны сгиба; раничения фиксаторами (на рисунке не поЯо - исходная толщина заготовки; , 10 казаны), После этого цикл гибки новойов - предел прочности материала; заготовки повторяется.В - радиус изгиба. - Устройство позволяет осуществлятьВ продолжении этого пуансон 2 доходит: гйбку заготовок разной толщины иэ высокодо подвижной стенки 4, в результате чего прочных многослойных металлополимерона начинает перемещаться вниз в пазу 5. 15 ных материалов, варьировать в широкомВ связи с тем, что образец 9 взаимодей- диапазоне от 0 до 5 толщин материала раствует с рабочей плоскостью матрицы 4 с диус, так как конструкция подвижной стендавлением 3-5 кг/мм, то за счет значитель- ки позволяет ограничивать его значения,ных сил трения происходит совместное с Посравнениюс прототипом предлагаеподвижной стенкой 4 движение без про мое устройство позволяет получать профискальзывания образца 9 вниз. ли из высокопрочных материалов, с малымиПри этом в нем в тангенциональном на- относительными радиусами в 2 - 3 разаправлении создаются сжимающие усилия, меньшими, что позволит дополнительнопокоторые увеличиваются в процессе умень-. высить жесткость профилей и на 5 - 10% снишения радиуса . и усиливается действие 25 зить их массу, качество наружного контураторцевого упора 3. Помимо этого отрица- ислояорганопластикасохраняется науровтельное действие сил трения на получение не йсходного материала,минимально допустимого радиуса гибки за- Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и яменяется положительным, так как поверх- . Устройстводля гибки профилейсторценостные слои внешнего контура образца 30 вым сжатием заготовки; содержащее матрисгоняются инструментом в сторону биссек- цу и пуансон с торцевыми упорами,трисы зоны сгиба, образующие замкнутый рабочий контейнер,В процессе этого обьем полиуретано- о т л и ч в ю щ е ес я тем, что, с цельювой прокладки 8 будет уменьшаться, в ре- улучшения. качества профилей из многозультате чего нормальное давление на 35 слойных малопластичных металлополимерполки образца 9 будет возрастать, что ока- ных материалов, матрица выйолнена1зывает положительное влияние на качество составной из неподвижного с пазом основапрофиля из-за 1 - предотвращения потериния и по меньшей мере одной боковой стенустойчивости слоев в виде волны, из-за тан- ки, установленной с возможностьюгенциального сжатия 2 - блокирования 40 вертикального перемещения и подпружимежслоевого сдвига возросшими силами ненной к горизонтальной стенке паза, притрения Р = Кй, где К- коэффициент межсло- " этом устройство сйабжено полиуретановойевого трения, М - сила нормального давле- прокладкой, установленной в рабочем коння, . тейнере по всему его объему, а пуансон усС помощью фиксирующего устройства .45 тановлен с возможностью взаимодействияна матрице и пуансоне (на рисунке не пока- с этой прокладкой,1784341 Редакт Корректор Н.Тупица Производственно нат "Патент". г, Ужгород, ул, Гагарина,тельский ком Составитель А.ПроскуТехред М.Моргентал Заказ 4333 . Тйраж ВНИИПИ Государственного комитета по иэоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноекиям и открытиям при ГКНТ СССР ая наб., 4/5