Способ формообразования листовых профилей и устройство для его осуществления

Способ формообразования листовых профилей и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ формообразования ; листовых профилей преимущественно корытообразной формы, включающий предварительное и окончательное формообразование , г1ри котором к полкам профиля прикладывают усилия осадки, двустороннего торцового подпора и. двустороннего продольного подпора, .отличающийся тем, что, с целью повышения -качества профилей из малопластичных материалов за счет уменьшения их коробления двусторонний продольный подпор осуществляют приложением дополнительных упругих усилий осадки в зонах, примыкающих с обеих сторон к зоне окончательного формообразованигя, при этом длину каждой зоны приложения упругих усилийосадки опред1эляют из выражения: . b-6p

(19) (И) СОЮЗ COBEÇ ÑÍÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЖВ В 21 D 5/06 .1 . ч :. -..=:

/

ОПИСАНИК ИЗОБРКтяНия I", - .ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ где 5 — толщина листа; (6 1 — предел упругости б — предел текучести

Ъ вЂ” ширина полки профиля.

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3404605/25-27 (22) 03.03.82 (46) 23.10.83. Бюл. Р 39 (72) И.A. Кисиленко и И.Л. Шитарев (53) 621.981.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, В 609573, кл. В 21 D 7/00, 19.02.70 (прототип) ° (54) СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ЛИСТОВЫХ ПРОФИЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ формообразования листовых профилей преимущественно корытообразной формы, включающий предварительное и окончательное формообразование„ при Котором к полкам профиля прикладывают усилия осадки, двустороннего торцового подпора и. двустороннего продольного подпора,,отличающийся тем, что, с целью повышения качества профилей из малопластичных материалов за счет уменьшения их коробления," двусторонний продольный подпор осуществляют приложением дополнительных упругих усилий осадки в зонах, примыкающих с обеих сторон к зоне окончательного формообразованкя, при этом длину каждой зоны приложения упругих усилий- осадки определяют из выражения:

Ь 6q(eS >

8Ь(бц) 1049138

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, сс цержащее установленные на станине узел предварительного формообразования, выполненный в виде формующих роликов, образующих в поперечном сечении замкнутый фасонный ручей, и узел окончательного формообразования с рабочими инструментами, также образующими в поперечном сечении замкнутый рабочий ручей, о т л и ч а ющ е е с я тем, что формующие ролики снабжены механизмом шаговой подачи листовой заготовки,". а узел окончательного формообразования выполнен в виде штампа с рабочими поверхностями по длине в листах формовки полок, состоящими иэ .трех сопряженных между собой участков - плющения, осадки и калибровки, в мес-тах расположения. полок на участке осадка рабочие. поверхности инструментов, формующие внешнюю сторону профиля, выполнены наклонными, а рабочие поверхности инструментов, формующие внутреннюю .сторону профи- . ля, в упомянутых местах выполнены

1, где (бЧ )

К

Ы сыч) Ъ р(48 Ъ)

""". SS(.6ЧЯ

15 где 8 - толщина листовой заготовки, И - предел упругости, 6p - предел текучести, Ъ вЂ” ширина полки профиля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для осуществления способа, содержащем установленные на станине узел предварительного формообразования, выпол ненный в виде формующих роликов, 25 1образующих в поперечном сечении замкнутый фасонный ручей, и узел окончательного формообразования с рабочими инструментами, также образую - . ,щими в поперечном сечении замкнув

30 тый рабочий ручей, формующие ролики снабжены механизмом шаговой подачи листовой заготовки, а узел

Изобретение относится к обработ- .ке металлов давлением, в частности к изготовлению профилей сложных форм из листовых заготовок.

Известен способ формообразования листовых профилей, включающий предварительный набор излишка материала в местах формовки полок путем изгиба ..заготовки по радиусу с торцовым подпором и окончательное фор.мообразование осадкой стесненным изгибом упомянутых участков с одновременным -осевым сжатием. Способ реализуется в устройстве, содержащем узлы предварительного и окончательного формообразования, выполненные в виде формующих валков, образующих в поперечном сечении замкнутый фасонный ручей Е1 .

Недостатком известного способа является коробление профилей сложных форм из малопластичных материалов.

Целью изобретения является повышение качества профилей из малоплас тичных материалов за счет уменьшения их коробления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления листовых профилей преимущественно корытообразной формы, включаю.щему предварительное и окончательное формообразование, при котором горизонтальными по форме полок профиля, при этом высота и длина участ ка осадки определяются соответствен. но по следующим выражениям: — предел упругости, - модуль Юнга;

- угол наклона боковой стену ки.профиля

- ширина полки профиля, - внутренний радиус скруг.ления вершин профиля, - толщина листовой заготовки, I

Р

gg Qdz)i2E(+51ч(tg(4S- ф -aoOSW(eo-åñ)ß;

% У а устройство снабжено фиксатором подачи листа, установленным на станине.

2 к полкам профиля прикладывают усилия осадки, двустороннего торцового подпора и двустороннего продрльного подпора, последний осуществля-, 5 ют приложением дополнительных уси-./ лий осадки- в зонах, примыкающих с обеих сторон к зоне окончатель ного формообразования, при этом длину каждой зоны приложения упру1О гих усилий осадки определяют иэ выражения:

1049138 окончательного формообразования вы.полнен в виде штампа с рабочими по(верхностями по длине в местах формовки полок, состоящими из.трех соп ряженных между соббй участков плющения, осадки и калибровки, в местах расположения полок на участке осадка рабочие поверхности инструментов, формующие внешнюю сторону профиля, выполнены наклонными, а рабочие поверхности инструментов, формующие внутреннюю сторону профиля, в упомянутых местах выполнены горизонтальными по форме полок профиля, при этом высота и длина участка осадки определяются соответственно по следующим выражениями ч а

: all„= „-(5) (

et — угол наклона боковой стенки профиля, — ширина полки профиля, внутренний. радиус округ. ления вершин профиля, — толщина листовой заго< товки

"hhC= qhhP " (6 (ц)+2Е(вф((4 - — j-ооо87(90- 6Д .

1 Э а устройство снабжено фиксатором подачи очистки, установленным на станине.

На фиг. 1 дана схема воздействия .оил на предварительно сплюснутые

: участки профиля, соответственно месторасположению горизонтальных

) полок окончательного профиля, . на фиг. 2 — схема изменения формы зaroтовки, в процессе Формообразования профиля из полосы: а) исходная заготовка, б) схема профиля на выходе из роликов и подаче в штамп, в) форма профиля, получаемая в результате предварительного плющения в штампе, г) форма окончательного профиля, полученного осадкой; на фиг. 3 — штамп, осуществляющий предлагаемый способ, на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3, на фиг. 5 - раз-. рез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 — раз. рез В-В на фиг. 3," на фиг. 7 — раз- . рез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 8 — схе-. ма расчета радиуса, замыкающего боковые стороны трапеции через сопряженные с последними радиусы округления вершин профиля, иа фиг. 9 — схема определения длины

ynpyroA зоны, осуществляющей подпор эоны пластического деформирования в продольном направлении контактными силами трения в случае, когда длина последней расположена в пределах больше единицы и меньше пяти значений ее ширины, на фиг. 10схема определения высоты осаживания полученной при плющении радиуса R прямоугольной формы в форму

5 окончательного профиля соответствуют

J щей горизонтальной полке; на фиг. 11 — схема определения длины зоны осаживания; на фиг. 12 — график зависимости продольного тече10 ния металла от ширины, как параметра .очага деформации при прочих равных условиях, зоны пластического деформирования, на фиг. 13 — схема определения длины упругой зоны, осуществ15 ляющей подпор зоны пластического дефорМирования, длина которой меньше ее ширины.

Способ осуществляют при помощи устройства (фиг. 3), которое содер. 2-О жит средство шагового перемещения полосы 1.с рабочими органами в виде формующих гибочных валков 2 и 3, образующих между собой фасонный ручей 4, замкнутый в поперечном сече25 нии, По ходу подачи полосы за средством шагового перемещения расположен штамп 5 с приводимыми от ползуна пресса пуансоном 6 и матрицей 7, имеющими предварительно формообразующие поверхности 8 и 9 и окончательно формообразующие профиль полосы — поверхности 10, которыми в сомкнутом виде пуансона 6 и матрицы

7 образован замкнутый в поперечном сечении ручей 11. Ручей 4 выполнен

З5 с вогнуто-выпуклыми участками, очерченными радиусом К соответственнр месторасположению горизонтальных полок 12 окончательного профиля на выходе из штампа 5, образуемых

40 поверхностями 10 пуансона 6 и матрицы 7. Радиус Я замыкает контур наклонных боковых стенок. профиля в один, сопрягаясь с радиусами скругления вершин трапецеидального про45 Филя г — для скругления внутренних углов и + о — для скругления наружных углов, где углы получены при пересечении горизонтальных полок

12 трапецеидального профиля с боко5О выми стенками, наклоненными под уг-. лом eL . Предварительно формообразующие поверхности пуансона 6 и матрицы 7 в продольном направлении образованы двумя зонами: заходной зоной плющения на длине Ы „ и зоной осадки на длине сС, плавно сопрягаемыми между собой и-с зоной пластического (окончательного) деформирования поверхностями 10 инструментов Zhhh(. При.этом наиболее удален60 ная от поверхности 10 точка предварительно формообразующей поверхности инструмента на входе в штамп смещена на расстояние, равное g Н,,равное смещению верхней точки ради65 ;Уса гиба в рабочей зоне валков 2

1049138 и 3 от этой же поверхности 10 инструментон штампа, так называемая величина обжатия. Вторая зона - зона.осадки - образована горизонтальной вйутренней поверхностью соответственно месторасположению вогнуто-выпуклого участка профиля и наклонной прямой, соответствующей внешней поверхности этого участка, угол наклона которой определен высотой аНое и длиной эоны осадки.

Поверхность инструмента, образующая внутреннюю поверхность контура, в штампе 5 выполнена ответной форме элемента готового профиля. В рабочей зоне штампа 5 схематично показано средство фиксирования границы подачи полосы за рабочий цикл в виде конечного выключателя 13, удаленного от выходного торца штампа 5 на расстояние, равное длине участка упругого деформирования в момент осадки - 3giip . Матрица 7 установлена с возможностью синхронного с пуансоном б перемещения в .оппонитном к нему направлении (фиг. 3) посредством полэуна пресса (не показан), Пример . Включается система подачи листа 1 в рабочую зону средства шагового перемещения, образуемую ручьем 4 валков 2 и 3 (фиг. 4), которые, вращаясь,, перемещают лист

1, изгибая его по профилю ручья 4, в зону штампа 5 до упора в конечный выключатель 13. Листовая полоса в ручье 4 испытывает нертикальное усилие обжима по профилю ручья и усилие торцового подпора по бокам листа, за счет которого материал не испытывает растягивающих напряжений на внешнем радиусе гиба, даже если последний мал по величине, т.е. происходит накопление металла для осуществления гиба по радиусу .без утонения по толщине листа. Для определения радиуса в рассматриваемом выпукло-вогнутом участке профиля (фиг. 7), где ручей 11 выполнен по форме окончательного профиля горизонтальной полки 12 готового изделия. Выпукло-вогнутая зона ручья

4 должна быть очерчена радиусом, сопрягающим боковые стеНки трапеции, заканчивающиеся радиусами так, чтобы при изготовлении валкЬн 2 и

3 не было надобности в сложном для изготовления инструменте . В то же время должно быть соблюдено условие, при котором высота радиусной зоны была достаточной по количеству металла в этом ручье для заполнения острых углов при последующем дефор.мировании в штампе 5.

Эта задача решается определением, радиуса К и высоты.обжатия 5Н (фиг. 8) из условия равенства пло.@адей фигур — трапеции $«;,« ««и секторалЬной части кольца радйуса

R — $ц„„пщ . Радиус Ч должен оги-. бать радиус (г + $ ), где г - внут» ренний радиус скругления вершины внутреннего угла трапеции (задается чертежом), а В - толщича листа.

При этом получается двойное сопряжение боковых сторон трапеции - радиусами и ° Ho a связи с тем, что толщина листа обычно колеблет30 ся н пределах (1-2) мм, а острых кромок по профилю практически не бывает, то можно "пренебречь при выводе формулы погрешностью в виде несопряжения радиуса R с боковой

15 стенкой из-эа наличия радиуса г на величину, определяемую дугой а ",o которая также составляет примерно

5-10% от всей дуги радиусом К (фиг. 8) . Итак, определим площадь трапеции $пц„,а<ч< . При этом (фиг. 8) вйдйо, что площадь трапе .ции равна площади прямоугольника

$,„,т, и<„ в совокупности с удвоец-. ной площадью участка Söi,i„„ö за вычетом удвоенной площади треугольника S д<, . . Площадь прямоугольника Semi< q I m«< q <1 >

В.k у =180 -(}о+ы) òi,m Ä zÄ=jb-2(t t6)tg(45-« )).6

Площадь сектора $дцщ„,м 2$ ц„<

3S -,, „1(90 )

-5сент мно = »6) tg(45- )- 560

- = (»6) tg (45- )-0,ОО87Р(90-вс).

40 Площадь треугольника (фиг.. 10) ьа м 3 б ф" 2 (» °

В итоге: площадь трапеции аы а < = вт е ь 28амтнм 2 аа м

- »«<61<д(<<-<1-о««< (««-«)-l<<Чи

Длину дуги, описываемой радиусом R можно определить из равенства площадей .трапеции и части описываемо«

003<4 — г (90-<)-ИЯ а ., 55 где Ь вЂ” ширина горизонтальной перемычки (полки) трапеции, oL — угол наклона боковой стенки трапеции внутренний радиус скругле60 ния вершины, образуемой пересечением перемычки с т наклонной боковой стенкой, 8 - толщина листа.

Теперь определим стягивающую эту 5 дугу хорду длиной а . Из чертежа

1049138

46 (Такой предварительно изогнутый в ."роликах 2 и 3 профиль с. вогнуто-выпуклыми участками соответственно месторасположение горизонтальных полок (перемычек) окончательного профиля поступает в штамп до упора в конечный выключатель 13; который подает сигнал на прекращейие подачи изогнутого листа (даже обычной гибкой) и включение ползуна пресса, приво- . дящего в движение, синхронное между собой, пуансон 6 и матрицу 7. Последние разведены между собой в исхбдном положении по высоте так, что их смещение от нейтральной линии рабочей эоны штампа 5, проходящей через ось симметрии недеформированного листа 1, было одинаковым по . величине, если предварительно профиль изогнут симметрично относительно упомянутой,оси, — это делается с той целью, чтобы не было переко-са профиля по высоте относительно . его положения в зоне рабочих валков

2 и 3 средства шагового перемещения листа 1, а следовательно, исключалась бы возможностью возникновения дополнительных напряжений.

На экспериментальном штампе упрощенной конструкции из исходной листовой заготовки шириною 73 мм, пред» варительно обычно изогнутой, так как радиус гибки бып большой (R ъ 4 8 ), то не было опасений в по-, .:явлении напряжений на внешнем радиусе гиба, был получен корытообразный профиль.со следующими параметрамиг угол наклона боковых стенок к оси сиве етрии профиля - 45, шири0 на перемычки наклоненных боковых сторон - 10 мм, высота профиля. -:

18 мм, общая ширина профиля с нижними горизонтальными полками—

46,8 мм, толщина листа - 1,.5 ви, материал листа - Д16.

Штамп был изготовлен с общей дли» ной очага деформации в 450 иа,,видно, что а ; — g + 2 (r + 3 ) ,(1 - sin p6 ) tg g . Высота сегмента, очерчиваемого радиусом R, определяется по формуле:

Н=

Ф

I 8

Тогда полная высота обжатия дуги при плющении в прямоугольный контур определяется величиной А Н, т.е.

М=Н-mp = — Я+а) -1ЬО -(r S)(4-вююй..1

Величина же радиуса может быть оп-. ределена по зависимости: а +4Н

Цили

R16(Ъ|-2(»5)(<-з МЩ) ((М+а) -Ьа ) где длина окончательно формообразующих поверхностей инструмента составляла 200 мм, при шаге подачи в 100 мм, Штамп был установлен на гидравлический пресс РУХЕ-250 т.с.

5 При включении пресса скорость подачи пуансона составила 0,2 м/с, матрица была выполнена неподвижной. На таком штампе был получен образец профиля корытообраэной формы дли10 ною 3.200 мм. В процессе перемещения инструментов вначале происходит плющение вогнуто-выпуклых участков .,в. плоскую поверхность, т.е. радиусные участки переходят в толщину, так

15 как внутренняя поверхность каждо-, го соответствующего участка инструмента (матрицы или пуансона) выполнена плоской, ответной по форме и размерам перемычки или полки гото Вого профиля как на предварительно формообразующих поверхностях инструментов, так и на окончательных.поверхностях 10. В результате плюще ния при неполном даже смыкании ручья на радиусные участки изогнутого ввалках листа действуют. усилия деформирования инструментов и усилия торцового подпора по бокам листа, за счет чего происходит накопление металла в этих участках в виде утолщенной полки с размерами (О + а Н ), обеспечиваемое свободным пространством высотою d Н „. После плющения при дальнейшем перемещении инструментов и смыкании ручья 11 производится осадка сплющенных участков в толщину полки или перемычки гртового профиля, где металл упомянутых участков подвергается всестороннему сжатию, определяемому действую40 щими силами - силой деформирования инструментов — P <+ силами торцового подпора - Р рц „ „, действующими в горизонтальной плоскости, нормальной к направлению действия

45 деформирующего усилия инструментов, силами продольного подпора — Р„„ д У действующими в той же плоскости, что и Pmopu подп, но перпендикулярно к йим направлены.

5О из теории сопротивления материа лов известно, что любой материал при деформировании вначале испытывает упругое деформирование, а потом пластическое, конечный результат которого — окончательный профиль горизонтальных полок 12. В соответст- вии с "принципом наименьшего сопротивления"; из книги наблюдается продольное течение металла — вдоль полки вдоль оси Х-Х на участках, ограниченных площадью треугольников $ s<, так как их высота меньше ширинй Ь в два раза. На всей же остальной площади, определяемой площадью фигуры АВВЯ за вычетом пло65 щади двух треугольников Sense

1049138

10 полки b = 10 мм длина зоны пласти-, ческого деформирования составляла

100 мм, т.е. отношение последней к ее ширине было равно десяти. Иначе это можно записать как L„„ » 5 в.

Рассмотрим график зависимости продольного течения металла от парамет ров очага деформации, а именно ширины пластического деформирования при прочих равных условиях. График строится на основании зависимости следующего вида ос

g Üéîñ О,ч Я,24

4 (1г1oaß I, o >s л к 1 . и г щ д (и ) 1.atüisj где Э - относительное удлинение полосы после деформации(4(90);

6 - толщина листа, " 20

aHО - величина осадки, полученной в результате плющения толщины в толщину полки (перемычки) готового профиля, И - площадь поперечного сечения предварительно сплющенного элемента до eIo осад.ки, обозначенная штриховкой (фиг. 2в ), которую можно опрецелить как Ы =Ь(6 В М o«) > 30 пренебрегая погрешностью величины .размера ширины, вызванной скосом боковой стенки, вследствие небольшой толщины листа (1-2)мм, П вЂ” периметр этой фигуры „ — площадь фигуры окончательного профиля (фиг. 2г), П - периметр ее, равный tlII=2(8kb) К вЂ” резерв на уширение, определяемый заполнением площади фигур, обозначенных .двойной штриховкой — треугольников a Um в результате осадки сплющенной толщины иа величину Не, ко- 45 торый должен удовлетворять условию $ K>(eg -()3для иск лючения накопленная избытка металла, стремящегося к продольному истечению, так как необходимая площадь уже заполнена и ему некуда деваться, l q„- длина зоны пластического деформирования предваритель-55 но.сплющенного участка про филя полосы.

По указанному графику видно, что при значениях (Lq< > Sb ) с дальнейшим увеличением длины зоны пластического деФормирования интенсивность продольного течения металла резко падает.

Согласно укаэанному графику про.дольное истечение при 1.II>, = 10 в иеэначитеиьно и не снаэынается на 3 еа течение металла будет поперечным.

Для .исключения продольного течения металла с двух сторон относительно зоны пластического деформирования, где происходит осаживание полученной после плющения толщины в толщину полки окончательного профиля, нужно осуществить продольный подпор силами. Продольный подпор может быть осуществлен тремя вариантами. В качестве примера рассмотрим получе- 10 ние опытного образца. При ширине б ьН качестве готового профиля. Это оз начает, что продольный подпор зоны пластического деформирования осу-,. ществляется длиной самой зоны плас тического деформирования, так как поперечное течение металла составляет в этом случае 90% от смещаемого объема. Величину этого процента можно определить из площади прямоугольника с длиной 5Ъ и шириной И площадь же двух треугольников SKI, эа А9С составляет 10% от всей площади прямоугольника, Однако даже такой небольшой процент продольного истечения металла нежелателен, так: как он снижает ресурс и устойчивость при больших нагрузках профиля (в рабочих условиях) . Для полного же исключения продольного течения металла необходимо предусмотреть зоны упругого деформирования предварительно сплющенных элементов полосы, в которых отсутствует пластическое течение металла, а контактные силы трения . при определенной длине этих эон достаточны для продольного подпора металла в зоне пластического дефор-, мирования от его продольного истечения.

Если не предусматривать эти участ- ки упругой эоны, то продольное те чение металла в процессе осадки будет являться причиной появления найряженногэо состояния профиля за счет сдерживания текущего слоя боковыми стенками профиля, не изменяющими своего контура в процессе деформирования элемента в штампе 5 °

На выходе из штампа это напряженное .состояние выявится. в виде коробления профильной полосы по длине. Длина зон упругого деформирования определяется в зависимости от отношения длины зоны пластического деформирования. к ее ширине (в соответствии с упомянутым графиком).

1-й случай. Отношение длины зоны пластического деформирования пред1049138

1 варительно. сплющенного участка к но, что высота обжатия в зоне Уп;ее ширине 1g с L „„с 5Ь ругооти определяется из выражения, Длину участка зоны упругого дефор- степени деформации E,, где мирования и высоту осадки в этой 4" ЧпР зоне определим из условия, что си ла трения на площади участка упрутого деформирования, определяемого Я вЂ” предел упругости материала, площадью прямоугольника S4ngg рав- Š— модуль Юнга. на силе трения на площади треуголь- 2-й случай, когда отношение .длинкка а4зс ° ны зоны пластического деформирова((кЧвр А9 П Fm>, n4. Ь48С э ния предварительно сплющенного

Сила трения на площади треугольника участка к ее ширине меньше единицы.

F определяется как

В этом случае продольное истеnip.ПЛ.44ВС ОПрЕдЕЛяЕтСя КаК

F = P S -. чение будет ыаблюдаться на площади

+p "" 44 (- " Ч4 в4зс фигуры, определяемой буквами AABB

РЧА - 1" Р„, 15 высота которой 8П„ /2, а ширина равгде р — удельное давление на Ъ . Площадь ее

ЧА р 2

Ъ - ширина горизонтального R»(cb-C „.„.1, участка, ь- 6е„„- —, = — коэффициент трения м фф ц нт тРениЯ (Ор3 Тогда длина упругой зоны из тех же условий будет определена как: ,где - коэффициент Лоде = 1-1,155 У 8 6Д-Ъ 8 бр предел текучести, b - ширина предварительно сплю- Таким путем определена длина упщенного участка полосы, ругой эоны в обоих случаях. Для плавсоответствующего месторас- ного ее сопряжения с зоной окончаположению горизонтальной тельного деформирования в штампе полки окончательного профи- введен участок, который можно соля, поставить с зоной пластического део - толщина листа. формирования.

В начале упругого деформированкя Определим высоту осаживания при высотное. обжатие предварительно сплю- пластическом деформировании следующенного участка равно О, а следова- щим образом. В процессе пластичестельно, и бЧвр = -0, а на границе 35 кого деформирования происходит эаполперехода из эоны упругого деформиро- ненке металлом вершин углов трапевания в вону пластического деформи- цеидального профиля (за счет всеревания б qnp. =(6ЧД, поэтому нап» стороннего сжатия металлу некуда ряжение упругой деформации изменя- больше. деваться) . Площадь заполнеется от 0 до Ч1, и для расчета gg ния излишками металла заштрихована

:берем среднее значение, т.е. f6/ /2. (фиг.. 10) резервом заполнения и моТогда сила трения s зоне упругости - .жет быть определена в вкде разносопределяется как ти между площадью двух треугольни(6Д, ... ков S4gn,0 за .вычетом площади сек "wy gnat. =.p . Ь; gnp.l . ö5 тора, описываемого внешним радиусом ,гле бн(— прелел тпртгссти материала, (и т (()и (С (45 -Лт- ) - 0,0087 (раа + S, т.е. Бова =2S Lion(p - Ясвкт

Чвв - -длина упругой зоны очага " + 5 Ф деформации, которая должка в н в „, е п,ВеличинУ пластического осаживаниЯ быть выдержана в штампе пе-.

Ред™зоной асткческой 5О,можно определить, пРиРавняв величиормации для осуществления ора и Ha sblxope кз нее lC ПЛОЩаДИ HPK 0J НИКар ШИ ркка участка которо о Равна по овине nnlРины го@рк и н ени Ризонтальной полки окончательного

Отсюда определяем длину упругого участка, позволяющего удержать .кок тактнккии силами трении металл ст ис кй 8(к 81 (t(((46 j-Опрт(90-Н() ° течения в продольном направленйк в::

Иными словами, полная высота осаштампе, т.е.

) Чзр

Р

,(4 Ь)Ъ gg (4S

8 8 бЧ) 88 6Ч) ...;:,к Ж как дйвС, >кН Чвр +@Ныл °

Теперь определим, какая высота опРеДелЯет зонУ УпРУгости, т .е. Н в 4ы . " +-(„, 01

Из сопротивления матеркалов извесь - 2 65 E .5

13 1049138

14 а общую длину второй эоны предвари- 1 тельно формообразующей поверхности .,инструмента, обеспечивающей получе ние внешней поверхности предварительно сплЬщенного участка профиля - e6 можно определить, .заменив ее зоной деформирования в валках. Тогда сравним два треугольника - Е „ и Мртпони подобны. Из подобия этих треугольников находим:

Ь аС -li пр

"f<" ос > "Чор) t" Чпр >""ос "ос >"ос " напр

Тогда,„< < ос

>""Г ьн

1 (0 4 « (

ЧпР, - Ь (691

Такое сопоставление характера деформирования в валках и штампе возможно, потому что процесс в принципе аналогичен, разница в длине очага деформации. Расчеты показали, что величина высоты осадки Ь Ноо очень мала, так что. на длине к, соединяющей точки Е и D радиус будет очень велик, "поэтому практически

его можно заменить прямой, что и делается с поверхностью инструмента, формообразующего внешнюю поверх-. ность предварительно сплющенных участков соответственно месторасположению горизонтальных полок окончательного профиля. Если длина профиля больше, чем очаг деформации, где происходит всестороннее сжатие, то будем иметь так называемый "жесткий конец", который будет находиться вне зоны деформирования и который должен быть плавнО сопряжен с деформируемым участком профиля. .Плавное сопряжение обеспечивается зоной плющения в штампе 5, в кото- . рой радиусные участки профиля, полученные в ручье 4 валков 2 и 3, плющат в толщину соответственно месторасположению горизонтальных полок (перемычек) корытообразного профиля Длина зоны плющения выбирается подбором из условия, чтобы деформации в продольном направлении профиля не превышали упругих деформаций, что может быть определено следуЬщим выражением (для упрощения дуга заменена прямой) k

У9) "..И

„"помощ "пыль| "пиона (закон Гука), где Ьпюц - длина зоны плющения, EGA) - предел упругости, Е - модуль Юнга," ную форму профиля в ручье 11, т е. также исключает продольное истечение металла с треугольника Ы зо или

i трапецеидального контура Я ос

Предлагаемый способ, осуществляй- мый описанным устройством, позво- ляет получить качественно годный фасонный профиль с горизонтальными полками и перемычками при вертикальном усилии деформирования за счет приложения дополнительного двустороннего торцового подпора по бокам. листа и двустороннего продольного подпора зоны пластического деформирования предварительно сплющенных

Зо участков профиля соответственно мес. торасположению горизонтальных полок

35 окончательного профиля где продоль ный подпор осуществляется зонами по длине эон упругого деформирова. ния, исключающих продольное истече- ние металла в соответствии с прин-. ципом наименьшего сопротивления. A это значит, что исключается продольное искривление профиля на выходе из штампа, какой бы длины этот про филь не был, т.е. исключается на

100% дефект, свойственный прокату

45 при деформировании .в валках за счет увеличения длины очага деформации.

При этом профиль может быть получен и с острыми углами (внешние радиусы гиба порядка 0,1 мм) без опасности появления трещин на внешнем радиусе при деформиррвании малопластичного материала, так как замкнутость профиля ручья с боков штампа обеспечи- вает торцовой подпор,. а значит и накопление материала для заполнения углов, что позволяет расширить диапазон получаемых форм профилей за счет изготовления корытообразного

55 профиля, который невозможно получить в валках обычной прокаткой; ф Н„ - высота радиусной 1 кФЮц лой или вогнутой во @и,. которую, плющат в плос-. кую и определяют в зависимости от геометри5 ческой формы поперечного сечения гнутого профиля по известным формулам геометрии.

По окончании деформирования инст10 рументы штампа разводятся в исходную позицию, фиксатор 13 подает сигнал на следующую шаговую подачу лис-.. та 1 из валков 2 и 3 в штамп 5. Цикл ,повторяется. На выходе из штампа 5

Я на длине Йчп поверхность инструмента является продолжением поверхности ,10, которая как бы фиксирует получен1049138

1049138

1049138

1049138

Составитель Л. Самохвалова

Техред М. Костик Корректор О. Тигор

Редактор Н. Данкулич филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 8293/8 Тираж 816 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5