RU2243050C1

RU2243050C1 - Shape bending apparatus

Info

Publication number: RU2243050C1
Application number: RU2003117546/02A
Authority: RU
Inventors: К.А. Макаров (RU); К.А. Макаров; И.Е. Мельникова (RU); И.Е. Мельникова; Е.Н. Мельников (RU); Е.Н. Мельников
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2004-12-27

Abstract

FIELD: plastic working of metals.

SUBSTANCE: apparatus includes table; mandrel mounted on table; hydraulic cylinder for bending arranged on the same axis as mandrel and joined by means of tie rods with brackets mounted with possibility of rotation around axes normal relative to plane of table; rotatably mounted on bracket hydraulic cylinders for stretching blank. Said hydraulic cylinders for stretching are provided with gripping mechanisms. Additional brackets are mounted in plane parallel relative to surface of table. Said brackets are mounted with possibility of rotation around common axis normal relative to table plane, passing through axis of hydraulic cylinder for bending and joined through additional tie rods with hydraulic cylinder for bending. On additional brackets hydraulic cylinders for pressing down are mounted. On rods of hydraulic cylinders for pressing down bending rollers are mounted.

EFFECT: lowered springing value of blank material during deformation process.

2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам, предназначенным для гибки профилей по большому радиусу. Изобретение может быть использовано в штампо-заготовительных цехах на предприятиях авиационной, машиностроительной и других отраслей промышленности.The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to devices designed for bending profiles over a large radius. The invention can be used in stamping workshops at the enterprises of aviation, engineering and other industries.

Известно устройство для гибки профилей, содержащее гибочную оправку и нажимной ролик с механизмом его прижима и торможения (авт. св. СССР №332886, B 21 D 7/04, 1972г.). При гибке профиля гибочная оправка совершает вращательное движение, а нажимной ролик прижимает профиль к оправке и одновременно тормозит его перемещение, обеспечивая дополнительное усилие профиля в зоне гиба, что повышает эффективность формообразования. Недостатком известного устройства является трудность обеспечения точной формы получаемого изделия из-за значительного пружинения материала.A device for bending profiles is known, comprising a bending mandrel and a pressure roller with a mechanism for clamping and braking it (ed. St. USSR No. 3332886, B 21 D 7/04, 1972). When bending the profile, the bending mandrel rotates, and the pressure roller presses the profile against the mandrel and simultaneously slows its movement, providing additional profile force in the bending zone, which increases the efficiency of shaping. A disadvantage of the known device is the difficulty in ensuring the exact shape of the resulting product due to the significant springing of the material.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности является профилегибочный растяжной станок ПГР (Горбунов М. Н., Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолетов. - М.: Машиностроение, 1981 г., с.81, рис. 3.22). Станок включает стол, установленную на столе оправку и гидроцилиндр для гибки, который связан тягами с двумя кронштейнами, выполненными с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной плоскости стола. На кронштейнах установлены гидроцилиндры для растяжения заготовки, связанные штоками с механизмами захвата. Профильную заготовку с помощью механизмов захвата закрепляют на штоках гидроцилиндров для растяжения заготовки и осуществляют ее предварительное растяжение. Под действием гидроцилиндра для гибки осуществляется поворот вращающихся кронштейнов и гибка профиля. Известное устройство уменьшает или полностью исключает деформацию сжатия заготовки, что исключает потерю ею устойчивости. Недостатком устройства является высокое пружинение материала, что уменьшает точность получаемых деталей, требует корректировки профиля гибочной оснастки и в конечном итоге приводит к снижению качества изделий.Closest to the alleged invention in technical essence is a PGR profile bending stretching machine (M. N. Gorbunov, Technology of blanking and stamping operations in aircraft manufacturing. - M.: Mashinostroenie, 1981, p. 81, Fig. 3.22). The machine includes a table, a mandrel mounted on the table and a hydraulic cylinder for bending, which is connected by rods with two brackets made to rotate around an axis perpendicular to the plane of the table. The brackets are equipped with hydraulic cylinders for stretching the workpiece, connected by rods to the gripping mechanisms. The profile workpiece using gripping mechanisms is fixed on the rods of the hydraulic cylinders to stretch the workpiece and carry out its preliminary stretching. Under the action of the hydraulic cylinder for bending, the rotation of the rotating arms and bending of the profile is carried out. The known device reduces or completely eliminates the compression strain of the workpiece, which eliminates the loss of stability. The disadvantage of this device is the high springing of the material, which reduces the accuracy of the parts obtained, requires adjusting the profile of the bending tool, and ultimately leads to a decrease in the quality of the products.

Задачей изобретения является уменьшение пружинения материала заготовки в процессе ее деформации.The objective of the invention is to reduce the springing of the workpiece material during its deformation.

Предлагаемое устройство для гибки профилей с растяжением включает стол, установленную на столе оправку, гидроцилиндр для гибки, расположенный соосно с оправкой. Гидроцилиндр для гибки связан тягами с кронштейнами, выполненными с возможностью вращения вокруг осей, перпендикулярных плоскости стола. На кронштейнах с возможностью вращения установлены гидроцилиндры для растяжения заготовки с механизмами ее захвата. Предлагаемое устройство, в отличие от прототипа, снабжено двумя дополнительными кронштейнами, расположенными в плоскости, параллельной поверхности стола. Дополнительные кронштейны выполнены с возможностью вращения вокруг общей оси, перпендикулярной плоскости стола и проходящей через ось гидроцилиндра для гибки. На дополнительных кронштейнах расположены гидроцилиндры для прижима со штоками, на которых закреплены гибочные ролики.The proposed device for bending profiles with tension includes a table mounted on the table mandrel, a hydraulic cylinder for bending, located coaxially with the mandrel. The hydraulic cylinder for bending is connected by rods with brackets made to rotate around axes perpendicular to the plane of the table. Hydraulic cylinders are mounted on brackets for rotation to stretch the workpiece with its gripping mechanisms. The proposed device, in contrast to the prototype, is equipped with two additional brackets located in a plane parallel to the surface of the table. Additional brackets are made to rotate around a common axis perpendicular to the plane of the table and passing through the axis of the hydraulic cylinder for bending. On additional brackets there are hydraulic cylinders for clamping with rods on which bending rollers are fixed.

Использование предлагаемого устройства позволяет уменьшить пружинение материала заготовки за счет изгиба ее в процессе деформации сначала в сторону, противоположную кривизне оправки, а затем по радиусу оправки. Повышается качество готовых изделий.Using the proposed device allows to reduce the springing of the workpiece material due to its bending during deformation, first to the side opposite to the curvature of the mandrel, and then along the radius of the mandrel. Improves the quality of finished products.

Сущность устройства поясняется графическими материалами, где изображена схема устройства в плане: на фиг.1 - начальное положение, на фиг.2 -положение в процессе работы.The essence of the device is illustrated by graphic materials, which shows a diagram of the device in plan: in Fig. 1 - the initial position, in Fig. 2 - position in the process.

Устройство содержит оправку 1, установленную на столе 2, и гидроцилиндр для гибки 3, который через тяги 4 связан с выполненными с возможностью вращения относительно осей 5 кронштейнами 6. На кронштейнах 6 установлены с возможностью вращения гидроцилиндры для растяжения 7 с механизмами захвата 8. Два, выполненных с возможностью вращения относительно оси 9, дополнительных кронштейна 10 связаны дополнительными тягами 11 с цилиндром для гибки 3. Два гидроцилиндра для прижима 12 установлены на кронштейнах 10. Со штоками гидроцилиндров для прижима 12 связаны гибочные ролики 13. В механизмах захвата 8 закреплена заготовка 14.The device comprises a mandrel 1 mounted on a table 2, and a hydraulic cylinder for bending 3, which is connected via brackets 4 to the brackets 6 rotatable relative to the axes 5. The hydraulic cylinders 6 are mounted on the brackets 6 for rotation 7 with gripping mechanisms 8. Two, made with the possibility of rotation relative to axis 9, additional brackets 10 are connected by additional rods 11 with a cylinder for bending 3. Two hydraulic cylinders for clamp 12 are mounted on brackets 10. With rods of hydraulic cylinders for clamp 12 bending rollers are defined 13. A workpiece 14 is fixed in the gripping mechanisms 8.

Устройство работает следующим образом. Заготовку 14 закрепляют с помощью механизмов захвата 8 относительно оправки 1 и осуществляют ее предварительное растяжение с помощью гидроцилиндров для растяжения 7, имеющих, например, независимый источник создания рабочего давления жидкости. Усилие растяжения определяют из условия создания в материале заготовки напряжений, равных пределу текучести материала, и поддерживают постоянным на протяжении процесса гибки. В первоначальный момент гидроцилиндры для прижима 12 вместе с гибочными роликами 13 занимают положение в центральной части оправки 1. От независимого источника создания рабочего давления жидкости осуществляется прижим гибочного ролика 13 к профильной заготовке 14. Усилием прижима обеспечивается постоянное поджатие заготовки к оправке, на протяжении всего процесса гибки. Под действием гидроцилиндра для гибки 3 осуществляют гибку профильной заготовки по оправке 1 путем перемещения тяг 4 и 11 и кронштейнов 6 и 10. При этом гидроцилиндры для растяжения 7 осуществляют постоянное растяжение заготовки, а гидроцилиндры для прижима 12 совместно с гибочными роликами 13 - прижим и перегиб заготовки в зоне ее контакта с оправкой 1. Такое нагружение заготовки приводит к последовательному растяжению-сжатию частей заготовки, которые расположены с внутренней стороны от нейтрального сечения, и сжатию-растяжению частей заготовки, которые расположены с наружной стороны от нейтрального сечения заготовки. Таким образом, пластическая деформация металла приводит к уменьшению предела упругости при повторной деформации противоположного знака (эффект Баушингера) (Аркулис Г.Э., Дрогобид В.Г. Теория пластичности. - М.: Металлургия, 1987, с.159). В результате пружинение материала получаемой детали резко уменьшается, т.к. последующее растяжение заготовки после ее сжатия или ее сжатие после предварительного растяжения приводят к уменьшению напряжений текучести материала и, следовательно, к уменьшению упругой составляющей деформации (т.е. к уменьшению пружинения). По окончании гибки заготовку освобождают из захватов и извлекают полученную деталь.The device operates as follows. The workpiece 14 is fixed using gripping mechanisms 8 relative to the mandrel 1 and carry out its preliminary tension using hydraulic cylinders for stretching 7, having, for example, an independent source of working fluid pressure. The tensile force is determined from the conditions for creating stresses equal to the yield strength of the material in the workpiece material and is kept constant throughout the bending process. At the initial moment, the hydraulic cylinders for the clamp 12 together with the bending rollers 13 occupy a position in the central part of the mandrel 1. From an independent source of working fluid pressure, the bending roller 13 is clamped to the profile workpiece 14. The clamping force provides constant compression of the workpiece to the mandrel, throughout the whole process are flexible. Under the action of the hydraulic cylinder for bending 3, the billet of the profile is bent along the mandrel 1 by moving the rods 4 and 11 and the brackets 6 and 10. At the same time, the hydraulic cylinders for stretching 7 constantly stretch the workpiece, and the hydraulic cylinders for pressing 12 together with the bending rollers 13 - clamp and bend the workpiece in the area of its contact with the mandrel 1. This loading of the workpiece leads to sequential tension-compression of the parts of the workpiece, which are located on the inner side from the neutral section, and compression-tension of the parts of the workpiece ki, which are located on the outside from the neutral section of the workpiece. Thus, the plastic deformation of the metal leads to a decrease in the elastic limit during repeated deformation of the opposite sign (Bausinger effect) (Arkulis G.E., Drogobid V.G. Plasticity Theory. - M.: Metallurgy, 1987, p.159). As a result, the springing of the material of the obtained part decreases sharply, because subsequent stretching of the preform after compression or its compression after preliminary stretching leads to a decrease in the yield stresses of the material and, consequently, to a decrease in the elastic component of the deformation (i.e., a decrease in spring). At the end of bending, the workpiece is released from the grips and the resulting part is removed.

Использование изобретения позволяет повысить качество готовых деталей.Using the invention improves the quality of finished parts.

Claims

Устройство для гибки профилей, содержащее стол, установленную на столе оправку, гидроцилиндр для гибки, расположенный соосно с оправкой и связанный тягами с кронштейнами, установленными с возможностью вращения вокруг осей, перпендикулярных плоскости стола, установленные на кронштейнах с возможностью вращения гидроцилиндры для растяжения заготовки, снабженные механизмами захвата, отличающееся тем, что в плоскости, параллельной поверхности стола, расположены дополнительные кронштейны, выполненные с возможностью вращения вокруг общей оси, перпендикулярной плоскости стола и проходящей через ось гидроцилиндра для гибки, и соединенные через дополнительные тяги с гидроцилиндром для гибки, на дополнительных кронштейнах установлены гидроцилиндры для прижима со штоками, на которых расположены гибочные ролики.A device for bending profiles, containing a table, a mandrel mounted on the table, a bending hydraulic cylinder located coaxially with the mandrel and connected by rods with brackets mounted to rotate around axes perpendicular to the table plane, mounted on brackets with the possibility of rotation of hydraulic cylinders for stretching the workpiece, equipped with gripping mechanisms, characterized in that in the plane parallel to the surface of the table are additional brackets made to rotate around a common axis perpendicular to the plane of the table and passing through the axis of the hydraulic cylinder for bending, and connected through additional rods to the hydraulic cylinder for bending, additional brackets have hydraulic cylinders for pressing with rods on which the bending rollers are located.