Способ правки изделий плоским изгибом

Способ правки изделий плоским изгибом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

}5}) 4 В 21 D 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ-КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3825882/25-27 (22) 20. 12.84 (46) 28.02.86. Бюл. Р 8 (72) И.Б.Шендеров и В.П.Серый . (53) 621.982.41 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 780926, кл. В 21 D 3/00, 25.05.77. (54)(57) СПОСОБ ПРАВКИ ИЗДЕЛИЙ ПЛОСКНМ ИЗГИБОМ, включающий воздействие на концы искривленного участка изде.лия усилий, направленных перпендикулярно его поверхности в течение всего времени воздействия, причем величину углов поворота концов искривленного участка при воздействии усилий выбирают в зависимости от величины исходной кривизны на выпрямляемом участке, отличающийся тем, что, с целью повышения качества

„.,Я0„„ 214267 А правки, уменьшения деформирования изделий при дальнейшей технологической обработке и эксплуатации, перед воздействием на концы искривленного участка усилий, направленных перпендикулярно ее поверхности, выбирают участки изделий с кривизной, составляющей 0,07-2,5 кривизны изделия при максимальном упругом изгибе, и подвергают их пластическому изгибу в направлении, противоположном исходной кривизне, по радиусу R изгиба, определяемому по выражению

В = (0,3-0э8) Roly(1 + 2 - -)

Ко где Ro — радиус исходной кривизн:};

R — радиус кривизны изделия при / максимальном упругом изгибе.

1214267

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии правки металла, и может быть использовано в металлургии и машиностроении для правки специальных изделий сложной формы, а также малых партий профилей широкого сортимента.

Целью изобретения являешься повышение качества правки путем уменьшения деформирования изделий при даль- 10 нейшей технологической обработке и эксплуатации.

Выбор участков изделия, подвергаемых предварительному изгибу, и радиуса изгиба, обусловлен следующим: I .5 устойчивость геометрической формы изделия к последующей технологической обработке и эксплуатации достигается за счет формирования при правке благоприятного распределения остаточных 2< напряжений, при этом максимальные значения последних могут уменьшаться по сравнению с известным способом, но могут и оставаться примерно на прежнем уровне. При значениях кривизны g5( участков, подвергаемых предварительному изгибу, меньших 0,07, значения кривизны при максимальном упругом изгибе, вторичная деформация, например, после последующей за правкой механической обработки меньше 40Х от максимальной и предложенный способ не обеспечивает по сравнению с известным повышения качества изделий. При кривизне выбранных участков, большей 2,5 значения кри35 виэны при максимальном упругом изгибе, использование предварительного изгиба также становится неэффективным, так как не обеспечивает сни

40 жения вторичной деформации по сравнению с известным способом. В то же время внутри установленного интервала вторичная деформация снижается в 1, 1-2,8 раза по сравнению с известным способом. Интервал эначе45 ний коэффициента С (0,3-0,8) в формуле R = CRo Ь (1 + 2Ry/R;) выбран аналогично: при значениях С меньших 0,3 и больших 0,8 не . обеспечивается снижение вторичной деформации по сравнению с из.вестным способом, в то время как внутри указанного интервала предложенный способ позволяет снизить деформацию в 1,2-7 раз. Логарифмическая зависимость в приведенной формуле установлена при анализе и обобщении расчетных данных.

Пример 1. Правке подвергаются цилиндрические заготовки наружным диаметром 50 мм, внутренним 35 мм и длиной 2 м из стали с модулем упругости 210 ГПа н пределом текучести 0,25 ГПа, равномерной кривизны со стрелой прогиба 40 мм. Часть заготовок после правки будет обточена до наружного диаметра 45 мм, а часть поступит непосредственно на о эксплуатацию при 300 С, причем скорость ползучести конструкционного материала в этих условиях описывается уравнением

В/8/ где Р— скорость Аолзучести, 1 ч, 6 — напряжение, Па;

9 — абсолютная величина напряжения в конструкции, Па.

Правка производится следующим образом. Сначала определяют участки, подвергаемые предварительному изгибу. Радиус исходной кривизны заготовок определяется по формуле

R = --- )

8Ю где 1? — длина искривленного участка примерно постоянной кривизны (в данном случае — длина заготовки)9

8 — стрела прогиба на рассматриваемом участке.

Б соответствии с исходными данными R = 12, 5 м, исходная кривизна равна

1/Ro = 0,08 м (на практике эти величины могут определяться не расчетом, а при помощи средств управления процессом правки).

Кривизна заготовки при максимальном упругом изгибе определяется по формуле

2

7 ч ED

1 где )т — предел текучести материала;

Š— модуль упругости, в данном случае это значение составляет 0,0476 м, R> = 21 м. Следовательно, исходная кривизна заготовок составляет 1,б7 от кривизны при максимальной упругой деформации. Это значение лежит в установленном интервале 0,07-2,5 и предварительному изгибу подвергается вся заготовка.

Предварительный способ осуществляется путем воздействия на концы

1214267 заготовок усилий, направленных перпендикулярно ее поверхности в течение всего времени воздействия, а углы поворота концов заготовки выбирают так, чтобы пластически сдеформировать заготовку в направлении, противоположном исходной кривизне, на радиус изгиба, определяемый по формуле

R=CR.(п(1+2--) °

Ry о

Rî где С вЂ” коэффициент, принимающий значения 0,25-0,81 °

Затем заготовки подвергают правке по известному способу, включающему воздействие на концы заготовок усилий, перпендикулярных поверхности заготовки в течение всего времени воздействия, причем величину углов поворота концов заготовки выбирают в зависимости от величины кривизны заготовки после предварительного изгиба таким образом, чтобы максимально уменьшить кривизну заготовок.

Результаты расчета параметров правки и вторичной деформации, образующейся после обточки заготовок и их эксплуатации, и аналогичные данные для заготовок в исходном состоянии, подвергнутых правке по известному способу, представлены в табл.1.

Приведенные данные свидетельствуют, что при осуществлении предложен— ного способа правки с радиусом предварительного изгиба, определяемым по формуле

R = CR Ь (1+ 2 -Ь-)

Во с коэффициентом С, равным 0,3-0,8, изделия после правки лучше сохраняют полученную форму: величина деформации в 1,2-7 раз меньше, чем у аналогичных изделий после правки по известному способу (0,3-1,8 мм вместо

2,2 мм) .

Пример 2. Правке подвергаются заготовки с характеристиками по примеру 1, но с различной кривизной как в интервале значений равных 0,072,5 значения кривизны при максимальном упругом изгибе, так и с кривизной вне этого интервала.

Все эти заготовки подвергаются предварительному пластическому изгибу в направлении, противоположном исходной кривизне, по радиусу, определяемому по формуле

R=043Ro1n(1+2- -)

Rî

Затем заготовки подвергают правке по

10 известному способу.

Выправленные заготовки обтачивают по наружному диаметру до 45 мм.

Аналогичные заготовки в исходном состоянии подвергают правке по извест15 ному способу и обтачивают до диаметра 45 мм.

Параметры правки и характеристики готовых изделий приведены в табл.2.

Из данных табл. 2 следует, что заготовки, кривизна которых составляет 0,07-2,5 от кривизны при максимальном упругом изгибе, после правки по предложенному способу обладают повышенным качеством, выражающимся

25 в повышенной устойчивости к последующей технологической обработке:после механической обработки кривизна изделий характеризуется деформацией в

0,9-2,9 мм, в то время как аналогичные изделия после правки по известному способу имеют деформацию 1,32,2 мм, что в 1, 1-2,8 раза вышее. Вне установленного интервала, например, если кривизна заготовок составляет

35 0,05 или 3,33 значения кривизны при максимальной упругой деформации, . предложенный способ не обеспечивает повышение качества изделий по сравнению с известным, поскольку обеспе40 чивается благоприятное перераспределение внутренних напряжений в заготовках.

Использование предложенного способа правки удлиненных заготовок

4S и деталей обеспечивает надежное со хранение полученных размеров и формы изделий при работе с различными тем- пературными режимами, в т.ч. и при повышенных температурах; исключение промежуточных операций правки из технологического процесса изготовления; повьппение ресурса изделий и уменьшение деформирования изделий при последующей механической обработке и эксплуатации.

1214267

ДеформаКоэффици- . ент, С

Радиус предварительного изгиба, м

Способ правки

Радиус изгиt ба при последующей

Деформация посДеформация посция после правки, мм ле правки и экс ле правки и обправке по.известному способу, м точки мм плуатации, мм

2,5

2,4

14„7

1,8

1,5

15,2

0,30

0,8

1,О

15,9

8,0

1,3 о,з

1З,7

0,74

2,0

1,З

25,0

f4 8

0,80 г,г

2,2

29,0

15,0

Известный

2,2

2,2

15,0

Радиус изгиба

Деформация заготовок пеКривиз- Отношение Радиус

Способ правки

Деформация посДеформация после покривизны предна перед пер ед варительного изгиба, при по- ле правред правкой, мм правкои, правкои к следующей правке ки, мм следующей обточки, мм кривизне при мак симальной упругой деформапо известному способу, м

Предлагаемый

17,4 22,6

0,8

0,05

17,1

22,0

0,9

0,07

0,08

15,9

1,67

8,0

15,3

2,0

2,50

2,2

15,0

4,3

Известный

0,8

18,4

09 5

1,3

17,3

0,07

1,6

2,2

1,67

15,1

2,2

14,8

2,2

14,7

3,33

Предлагаемый О, 25

0,00238

0,00318

0,080

О, 1 19

0„159

0,00238

0,00318

0; О80

О, 119

О, 159

Таблица 1

Та блица 2