RU2054340C1

RU2054340C1 - Method of making stretching punches

Info

Publication number: RU2054340C1
Application number: SU904808307A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Мацнев
Original assignee: Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: method comprises steps of preparing beforehand a longitudinal cross framework, impregnating a sponge-type rubber with fluid thermosetting plastics by multiple compression of it and dipping into the thermosetting plastics, filling the framework by the impregnated sponge-type rubber; after the flowable thermosetting plastics had been hardened, performing an operation of shaping the punch by working it along its outer contour. EFFECT: enhanced quality of punches. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а точнее к крупногабаритной объемной оснастке и может быть использовано в авиационной, судостроительной, ракетно-космической и других отраслях промышленности для формообразования крупногабаритных деталей двойной кривизны из листовых заготовок методом обтяжки с растяжением. The invention relates to the processing of metals by pressure, and more specifically to bulky tooling and can be used in aviation, shipbuilding, rocket and space and other industries for the shaping of large parts of double curvature from sheet blanks by stretching with tension.

Известны способы изготовления обтяжных пуансонов (Боголюбова В.С. Формообразующая оснастка из полимерных материалов. М. Машиностроение, 1979, с. 57), включающие изготовление гипсового контрслепка, основания и сердечника из пенопласта, заливку и отверждение эпоксипласта между контрслепком и сердечником для образования продольно-поперечного каркаса и оболочки пуансона. Known methods for the manufacture of tight punches (Bogolyubova V.S. Shaping tooling from polymeric materials. M. Mashinostroenie, 1979, p. 57), including the manufacture of gypsum counter-molding, foam base and core, filling and curing of epoxy plastic between the counter-molding and the core for longitudinal formation - transverse skeleton and punch shell.

К недостаткам существующего способа следует отнести значительные затраты труда на изготовление контрслепка, сердечника и оболочки, материалов пенопласта, гипса и эпоксипласта, а также низкую точность обводов из-за значительных погрешностей, возникающих при изготовлении гипсового контрслепка и ручной зачистке рабочей поверхности пуансона. The disadvantages of the existing method include significant labor costs for the manufacture of counter-mold, core and shell, foam, gypsum and epoxy plastic materials, as well as low accuracy of contours due to significant errors arising in the manufacture of gypsum counter-blind and manual cleaning of the working surface of the punch.

Известно использование в промышленности способов изготовления обтяжных пуансонов монолитной конструкции, включающих изготовление деревянного основания и продольно-поперечного каркаса, заполняемого пескоклеевой массой (ПСК), где в качестве связующего используется эпоксипласт. По этой технологии рабочая поверхность образуется также методом слепка с технологического контрмакета поверхности в результате уплотнения (трамбовки) пескоклеевой массы в каркасе и последующей выдержки до отверждения этой массы и схватывания ее с каркасом. Плоское основание пуансона образуется путем крепления к каркасу листов фанеры. It is known to use in industry methods for the manufacture of tight punches of a monolithic structure, including the manufacture of a wooden base and a longitudinally transverse frame filled with a sand-glue mass (UCS), where an epoxy plastic is used as a binder. According to this technology, the working surface is also formed by casting from the technological counter-layout of the surface as a result of compaction (tamping) of the sand-glue mass in the frame and subsequent exposure until this mass is cured and seized with the frame. The flat base of the punch is formed by attaching plywood sheets to the frame.

К недостаткам данного способа изготовления обтяжных пуансонов следует отнести значительные затраты труда на изготовление контрслепка, заполнителя и ручную зачистку рабочей поверхности пуансона. Такой способ изготовления и конструкция не удовлетворяет требованиям, предъявляемым на современном этапе развития технологии самолетостроения и к формообразующей оснастке в части точности и стабильности формы рабочей поверхности. Быстрое старение ПСК, в результате деструкции полимера, сопровождается образованием пустот, что обслуживает снижение его прочности, а несовершенство технологического процесса, допускающего многократную шпаклевку и ручное шлифование рабочей поверхности, приводит к значительным отклонениям. Обтяжные пуансоны, изготовленные по такой технологии, при значительном увеличении габаритных размеров формообразуемых деталей характеризуется большим весом, трудоемкостью изготовления и эксплуатационными затратами, связанными с транспортировкой, ремонтом и хранением на специально отведенных производственных площадях. The disadvantages of this method of manufacturing tight punches should include significant labor costs for the manufacture of counter-molding, filler and manual cleaning of the working surface of the punch. This method of manufacture and design does not meet the requirements of the current stage of development of aircraft engineering technology and to forming equipment in terms of accuracy and stability of the shape of the working surface. The rapid aging of PSK, as a result of the destruction of the polymer, is accompanied by the formation of voids, which serves to reduce its strength, and the imperfection of the process, allowing multiple puttying and manual grinding of the working surface, leads to significant deviations. Tight punches made using this technology, with a significant increase in the overall dimensions of the formed parts, are characterized by a large weight, laboriousness of manufacture and operational costs associated with transportation, repair and storage in specially designated production areas.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления, массы пуансона и повышение точности размеров рабочей поверхности. The aim of the invention is to reduce the complexity of manufacturing, the mass of the punch and improving the accuracy of the dimensions of the working surface.

Это достигается тем, что в способе изготовления обтяжных пуансонов, включающем изготовление продольно-поперечного каркаса, пропитку наполнителя связующим, формообразования пуансонов отверждение связующего, в качестве наполнителя используют губчатую резину, служащую матрицей ультралегковесного наполнителя и способствующую более плотному заполнению каркаса, а в качестве связующего используют жидкотекучий реактопласт, например эпоксидную смолу, обеспечивающую после отверждения необходимую жесткость ультралегковесному наполнителю при формообразовании детали. При этом пропитку наполнителя осуществляют сжатием и окупанием в связующее, что позволяет при наименьших затратах труда и технических средств обеспечить наполнителю минимальный удельный вес и постоянную жесткость наполнителя за счет равномерной пропитки. Формообразование пуансонов осуществляют после разжатия пропитанного наполнителя и отверждения связующего механической обработкой наполнителя по наружному контуру, обеспечивающей высокую точность рабочей поверхности и исключение затрат труда по доводке контура пуансона и изготовлению гипсового контрслепка. This is achieved by the fact that in the method of manufacturing tight punches, including the manufacture of a longitudinally transverse frame, impregnating the filler with a binder, forming the punches by curing the binder, sponge rubber is used as a filler, which serves as an ultra-lightweight filler matrix and contributes to a denser filling of the frame, and as a binder a fluid thermoset, such as epoxy, which provides the necessary rigidity to the ultra-lightweight filler after curing when forming parts. In this case, the impregnation of the filler is carried out by compression and payback in a binder, which makes it possible to provide the filler with a minimum specific gravity and constant rigidity of the filler due to uniform impregnation at the lowest labor and technical costs. The punches are formed after the impregnated filler is expanded and the binder is cured by mechanical processing of the filler along the outer contour, which ensures high precision of the working surface and eliminates labor costs for finishing the punch contour and making gypsum counter-casting.

На фиг.1 показан пуансон, общий вид, с местным вырезом; на фиг.2 то же, план; на фиг.3 сечение А-А на фиг.1. Figure 1 shows the punch, a General view, with a local neckline; figure 2 is the same plan; figure 3 section aa in figure 1.

Обтяжной пуансон состоит из коробчатого каркаса и боковых стенок 1 и продольно-поперечного набора стенок 2, установленных на основание 3, заполненное наполнителем 4. The tight punch consists of a box frame and side walls 1 and a longitudinally transverse set of walls 2 mounted on a base 3 filled with filler 4.

Пуансон размером 100х200х300 мм изготавливали в следующей последовательности. По шаблонам изготавливали из фанеры методом фрезерования боковые стенки 1, продольно-поперечный набор 2 и основание 3. Сборку осуществляют с использованием гвоздей, шурупов и металлических накладок. После сборки каркаса берут губчатую резину 4, пропитыавют ее жидкотекучим реактопластом, например эпоксидной смолой, путем многократного сжатия, окунания в связующее заполняют ей ячейки, образованные стенками. После разжатия пропитанного наполнителя в каркасе и отверждения связующего контур пуансона обрабатывают на фрезерном станке мод ФП-17СМН с ПУ фрезой диаметром 50 мм. При этом погрешность обработки не превышала 0,08-0,12 мм. A punch with a size of 100x200x300 mm was made in the following sequence. According to the templates, side walls 1, longitudinally-transverse set 2 and base 3 were made of plywood by milling. Assembly is carried out using nails, screws and metal plates. After the frame is assembled, sponge rubber 4 is taken, it is impregnated with a liquid flowing thermosetting agent, for example, epoxy resin, by repeated compression, dipping into a binder, the cells formed by the walls are filled with it. After expanding the impregnated filler in the frame and curing the binder, the punch contour is processed on a FP-17SMN mod milling machine with a PU mill of 50 mm diameter. In this case, the processing error did not exceed 0.08-0.12 mm.

Для формообразования деталей пуансон устанавливают на стол обтяжного пресса. Перемещением кареток и стола пресса добиваются необходимого расположения рабочей поверхности пуансона относительно зажимных губок кареток. В результате подъема стола пресса с пуансоном и растяжения заготовки каретками на пуансоне происходит ее формообразование. В местах неплотного прилегания заготовки к поверхности пуансона ее деформируют путем нанесения ударов при помощи монолитных резиновых или полиуретановых бит. При этом перемещение поверхностных слоев пуансона от действия динамических нагрузок исключается за счет равной по всем сечениям пуансона жесткости. For forming parts, the punch is installed on the table of a tight press. By moving the carriages and the press table, the necessary location of the working surface of the punch relative to the clamping jaws of the carriages is achieved. As a result of lifting the press table with the punch and stretching the workpiece with the carriage on the punch, its shaping takes place. In places of loose contact of the workpiece to the surface of the punch, it is deformed by striking with monolithic rubber or polyurethane bits. In this case, the movement of the surface layers of the punch from the action of dynamic loads is excluded due to the equal rigidity over all sections of the punch.

Следует отметить, что одновременно наблюдается снижение уровня шумов при ударах бит, повышается точность формообразования деталей, снижается вес пуансона в десятки раз, повышаются их жесткостные характеристики, снижаются затраты материальных и трудовых ресурсов при изготовлении пуансонов, сокращается цикл изготовления пуансонов. It should be noted that at the same time there is a decrease in the noise level during bit impacts, the accuracy of forming parts is increased, the weight of the punch is reduced by tens of times, their stiffness is increased, the cost of material and labor resources in the manufacture of punches is reduced, the cycle for manufacturing punches is reduced.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING TIGHT PUNCHES, including manufacturing a longitudinally transverse frame, impregnating a filler with a binder and filling the frame, curing the binder and shaping the working surface, characterized in that, in order to reduce the complexity of manufacturing, the mass of the punch and improve the accuracy of the size of the working surface, as sponge rubber is used for the filler, and a fluid flow reactor thermoplastic is used as a binder; the filler is impregnated by repeated compression, payback and a binder, and transform of the working surface is carried out by machining the outer contour after a release of the impregnated filler in the carcass and curing the binder.

2. The method according to claim 1, characterized in that an epoxy resin is used as a fluid thermoset.