Способ изготовления гнутых про-филей из листовой заготовки

.соФФэицягщлт О.Л.иа А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советсттии СоцивлнстичвскинРеспублик и 795626 Ф(22)Заявлено 19.09.78(21)2664432/25-27 (5 з)М. КлЬ В 21 В 11/20 с присоединением заявки йе(23) Приоритет Гасударственный комитет СССРОпубликовано 15.01.81.Бюллстеиь М 2 ао делам изобретений и отнрмтнй(53) УДК 621.981. .2 1(088,8) Дата опубликования описания 18.01.81(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ Изобретение относится к холоднойштамповке профилей из трудноцеформируе-.мых листовых материалов и может бытьиспользовано при изготовлении профилейкак гибкой, так и прокаткой.5 Известен способ получения малых радиусов кривизны при гибке труцнодеформируемых материалов, при котором процесс выполнятот с дополнительным поджатием полок либо в один перехоц Щ,тО 21, Г 33 и 41, либо в два перехода 5, 6 к более Г 71 . При гибке на большой радиус, т.е. на первом переходе, некоторые способы позволяют5 получать равномерную деформацию всей детали за счет применения эластичной цеформируюшей среды 21 и 7 или за счет схем последовательного цеформирования, например по типу обкатки 81 и намотки 91 . В последнем случаеодновременно ограничивается деформация растяжения наружного волокна на ребре гиба. 2Однако подобные схемы неприменимыцля получения радиусов гиба. меньших,чем допускаемые пластичностью материала. Поцжатие полок на втором переходе как с торцов, так и поперек нейтраль;ной оси позволяет уменьшать вплоть доперемены знака опасные с точки зренияразрушения растягивающие напряжениянаружного волокна, но в отличие от первого перехода характеризуется локализациейцеформадии в зоне гиба, гце пластич-.ность исчерпана на первом переходе, чтоограничивает допускаемую цеформадию иодновременно приводит к ухудшению качества деталей,Наиболее близким к прецлагаемомуявляется способ изготовления гнутыхпрофилей, прн,котором осуществляютпредварительную деформацию заготовкипо всему сечению на кривизну, допускае. мую пластичностью материала, а затемвыпрямление ранее изогнутых участковполок путем создания .тангенциальных ирадиальных напряжений сжатия 10 .5626 4Ятолщина материал), на втором 6. 4,3 иа например, при свободной гибке =1ФТогда выигрыш в степени цеформациисоставляет 1 Ьо 7 бфй 15 ьу юа ф - а= О,5 им 3 79Основные недостатки этого способа заключаются в том, что на подготовительных переходах необхоцима формовка знакопеременной кривизны и обязательно вытеснение металла по ребру, что недопустимо для материалов, склонных к расслаиванию, а также для нлакированных материалов. Кроме тогопредварительная деформация заготовки по поперечному сечению неравномерна, что уменьшает технологическую пластичность.Цель изобретения - повышение качества деталей и получение минимального радиуса гиба.Указанная цель достигается тем, что предварительную деформацию заготовки осуц;ествляют равномерно по всему поперечному сечению, а перед выпрямлением полок фиксируют зону ребра гиба.На фиг. 1 показано рвспрецеление деформаций нв первом переходе; на фиг. 2 - распределение деформаций на втором переходе; на фиг. 3 изображена суммарная эпюра деформаций. в согнутой детали (знак "плюс" соответствует растяжению, а знак "минус" - сжатию).Сущность способа заключается в том, что на первом перехоце выполняется гибка всей заготовки 1 на радиус Д, допускаемый пластичностью материала, что приводит к равномерному распределению цеформации растяжения наружного волокна 2. Угол, нв который цеформируется деталь, определяется шириной заготовки и рациусом 2 и поэтому не регламентируется. На втором переходе (см. фиг. 2) производят распрямление предварительно согнутых полок при поджатии в торцы и .по ребру гиба. В результате наружное волокно претерпевает деформацию сжатия, равномерно распределенную по длине цетали, причем в наиболее опасном сечении (в зоне ребра гиба) деформация резко ограничена за счет предварительной фиксации этой зоны, Суммарная апюра деформации (фиг. 3) сводится к растяжению в зоне гиба на малый радиус И причем величина максимальной деформации, растяжения не превышает значения, соответствующего гибке нв существенно больший рациус 1 . Снижение же степени деформации в опасной зоне позволяет уменьшить радиус гибки г . Увеличение допускаемой степени деформации пропорционально отношению 1 /г, так как наибольшая степень деформации растяжения в предлагаемом способе составляетна первом переходе Ет=)у гу1 ОРезкое повышение технологической пластичности достигается беэ применениянагрева и промежуточной термообработки. Необхоцимо отметить, что уменьшение максимальной деформации растяженияв опасно 6 зоне на втором переходе позволяет строить первый переход так, чтобырадиус кривизнысоответствовал допускаемой пластичности материала, причемгоэтот факт не сйижает работоспособностьдетали. Желательно инструмент конструировать так, чтобы на последнем этапеобразовывался замкнутый объем для поцчеквнкн детали с целью повышения точ -ности,25П р и м е р. Деталь представляетсобой угольник с углом 90 и радиусомОпо наружному волокну %н = 5,5 ммиэ листового труцнодеформируемого плакироввнного материала на основе ниобияЗОВНАЭМП толщиной = 1,5 мм,имеющего относительное уцлинение 6%,Получить деталь методом свободнойгибки без нагрева возможно, так какдеформация растяжения наружного волок 35: на (при центральном по толщинерасположении нейтрального слоя) большедопускаемой( оо- со Гибку осуществляют в два перехода.На первом переходе выполняют гибку 45 плоской заготовки требуемой алины нарадиус К , допускаемый пластичностьюВматериала, жестким пуансоном в эластичную матрицу. Величину рациуса 7 определяют по максимальному удлинению 50 наружного волокна26 бравномерного распределения деформации, в возможности получения аеталей из плакированиых, многослойных и композиционных материалов.Зкономическая эффективность определяется возможностью применения высокопрочных труцноцефорМируемых материалов, что позволяет снизить вес конст рукций на 15-20%; 5 7956На втором перехоце производят гибку изогнутой заготовки на рааиус Й5,5 мм, что соответствует рааиусу пуансона Р = 4 мм, прецлагаемым способом. при ограничении аеформации по ребругиба и поапоре полок в торцы за счетконтакта заготовки с инструментом. Приэтом происхоцит распрямление полок вусловиях преимущественно сжимающихнапряжений. Внешние волокна, растянутые на первом перехоае, претерпеваютаеформацию сжатия, а внутренние, сжатые - аеформацию растяжения. Деформация заготовки распространяется от серегины полок к торцам и ребру гиба, так 15как вступающие в контакт с инструментом участки перестают деформироваться. Ч ак обеспечивают равномерностьдеформации. Поцжатие полок с торцовпозволит деформировать материал при Оболее благоприятной схеме напряженноцеформированного состояния с преобладанием напряжений сжатия, что существенноповышает технологическую пластичность.Ребоо гиба (предполагаемое место разрущения) практически не реформировалосьцо полного распрямпения полок, когдапослецние уперлись торцами в инструмент,созцав дополнительное сжатие. Изменениезнака деФормации, равномерность распре деления и цополнительное сжатие действующие в комплексе позволят получатьдетали высокого качества, то есть безмикротрещин, отслоений плакировки иповерхностного аефекта типа. апельсиновой коркиф который обычно появляетсяпри растяжении таких крупнозернистыхсплавов, как сплав плакировки ВН.Усилие гибки составит 13-15 Т. Уголпружииения после снятия нагрузки - 40порядка 4 . Повышение рабочего усилия ао 19 Т позволит уменьшить егооао 2,5 за счет поцчеканки цетали.Минимальный радиус гибки (т.е,радиуспуансона) не вызывающий появления указанных дефектов, равен 3,5 мм,Достигаемый наименьший радиус гибки 1 в 3,4 раза меньше аопускаемогочто невозможно получить всемиизвестными способами. 50Техническая эффективность преалагаемого способа заключается в расширенииноменклатуры деталей из труцноаеформируемых материалов за счет уменьшения минимальных рааиусов гиба, в повышении качества цетапей за счет более.ф о рмула изобретения Способ изготовления гнутых профилей .из листовой заготовки, при которомосуществляют предварительную деформацию заготовки по всему поперечномусечению на кривизну, цопускаемтю пластичностью материала, а затем выпрямление ранее изогнутых участков полокпутем созцания рааиальях и тангенциальных напряжений сжатия, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышениякачества деталей и получения минимального радиуса гиба, предварительнуюдеформацию заготовки осуществляют равномерно по всему поперечному сечению,а перец выпрямлением попок фиксируютзону ребра гиба.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ1927520,кп. 7 с 5/04, 1971.2. Патент Великобритании1122247,кл, В 3 Е, 1968.3, Авторское свидетельство СССР376-147, кл. В 210 5/04,11.11.74.4. Авторское свидетельство СССР385646, кл. В 21 Э 5/02,26.04.71.5. Авторское свиаетельство СССР1858271 ко В 21 Ъ 7/00 ф21. 10.63.6. Авторское свицетельство СССР218109, кл. В 21 Э 7/00,14. 10.66.7. Патент США3500673,кл. 72-220, 1970,8, Патент США2373163,кл. 72-216, 1945.9. Патент США3388577,кп, 72-15 1, 1965,10. Авторское свидетельство СССР570429, кп. В 21 В 11/20,21.01.72 (прототип).Йг,Я ИИПИ Заказ 9551/6 Тираж 897 Подписное Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,