RU2685832C1 - Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape - Google Patents
Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685832C1 RU2685832C1 RU2018116938A RU2018116938A RU2685832C1 RU 2685832 C1 RU2685832 C1 RU 2685832C1 RU 2018116938 A RU2018116938 A RU 2018116938A RU 2018116938 A RU2018116938 A RU 2018116938A RU 2685832 C1 RU2685832 C1 RU 2685832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- technological
- mandrel
- cone
- forming
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки листовых металлов давлением и может быть использовано для формовки полых тонкостенных деталей сложной формы в мелкосерийном и единичном производствах.The invention relates to the processing of sheet metals by pressure and can be used for forming hollow thin-walled parts of complex shape in small-scale and individual production.
Известен способ вытяжки оболочек сложного профиля, при котором исходную заготовку устанавливают на профильную оправку и воздействуют на заготовку деформирующими роликами с разделением деформации между роликами на несколько очагов путем их радиального смещения при равенстве радиальных усилий, на величину, которую устанавливают в зависимости от механических свойств стали заготовки, радиуса рабочего профиля ролика и толщины заготовки. Воздействие на заготовку осуществляют роликами с различным радиусом рабочей поверхности, при этом формирование окончательного профиля заготовки выполняют роликом с наименьшим радиусом. (Патент RU №2343035 С2. Способ ротационной вытяжки оболочек сложного профиля. - МПК: B21D 22/16. - 10.01.2009).There is a method of stretching the shells of a complex profile, in which the initial billet is installed on a profile mandrel and affect the billet with deforming rollers with separation of the deformation between the rollers into several centers by radial displacement with equal radial forces, which is established depending on the mechanical properties of the steel billet , the radius of the working profile of the roller and the thickness of the workpiece. The impact on the workpiece is carried out with rollers with different radius of the working surface, while the formation of the final profile of the workpiece is performed with a roller with the smallest radius. (Patent RU No. 2343035 C2. Method of rotational drawing of shells of a complex profile. - IPC: B21D 22/16. - 01/10/2009).
Известен способ изготовления тонкостенных оболочек сложной формы путем многопереходной давильной обработки листовой заготовки, зафиксированной на оправе, при продольном перемещении давильного инструмента, и формообразование проводят одновременно двумя давильными роликами, черновым и чистовым. Причем черновой ролик настраивают с опережением движения относительно чистового, а траектории движения роликов задают отдельно для каждого ролика с учетом температурных деформаций от нагрева оправы на предыдущем переходе. (Патент RU №2511166 С1. Способ изготовления тонкостенных оболочек сложной формы. - МПК: B21D 22/16, B21D 51/16. - 10.04.2014).A known method of manufacturing thin-walled shells of complex shape by multi-junction pressing of sheet metal, fixed on the frame, with longitudinal movement of the pressing tool, and shaping is carried out simultaneously by two pressing rollers, draft and finishing. Moreover, the draft roller is adjusted with advance of movement relative to the final one, and the trajectories of movement of the rollers are set separately for each roller taking into account thermal deformations from the heating of the frame at the previous transition. (Patent RU №2511166 C1. A method of manufacturing thin-walled shells of complex shape. - IPC: B21D 22/16, B21D 51/16. - 04/10/2014).
Известен способ вытяжки тонкостенных изделий сложной формы, заключающийся в многопереходной давильной обработке плоской тонколистовой заготовки, зафиксированной на профильной оправке, давильной головкой с радиусом сопряжения рабочих поверхностей, продольным и радиальным перемещениями относительно оправки. Для этого используют технологические пластины с габаритами, по крайней мере, не меньшими размеров заготовки, и толщиной, зависимой от пластичности материала заготовки и радиуса сопряжения рабочих поверхностей давильной головки. Технологические пластины выполнены с отверстиями для установки на профильной оправке пакетом высотой, равной глубине вытяжки изделия. Давильная обработка плоской тонколистовой заготовки включает вытяжку виброударным инструментом на профильной оправке с образованием на периферии заготовки кругового участка движениями давильной головки вдоль оправки и разглаживание на технологических пластинах гофр, образовавшихся на круговом участке заготовки в процессе вытяжки, радиальным смещением давильной головки от периферии заготовки к центру и обратно, с прерыванием процесса вытяжки между переходами для удаления из пакета очередной технологической пластины и выполнения следующего перехода вытяжки. Для этого первым переходом получают частично деформированную заготовку изделия с заданной глубиной вытяжки и плоским периферийным участком, а каждым последующим переходом выполняют вытяжку заготовки на глубину, равную толщине ранее удаленной технологической пластины, с разглаживанием гофров на периферийном участке. (Патент RU №2620219 С2. Способ вытяжки тонкостенных изделий сложной формы. - МПК: B21D 22/21. - 23.05.2017). Данный способ принят за прототип.There is a method of drawing thin-walled products of complex shape, consisting in a multi-junction pressing treatment of flat sheet billet fixed on a profile mandrel, a pressure head with a radius of pairing of working surfaces, longitudinal and radial movements relative to the mandrel. To do this, use technological plates with dimensions of at least not smaller than the size of the workpiece, and the thickness dependent on the plasticity of the material of the workpiece and the radius of the pair of working surfaces of the pressing head. Technological plates are made with holes for installation on the profile mandrel package height equal to the depth of the extrusion of the product. Pressing treatment of a flat sheet of billet includes drawing by a vibro-impact tool on a profile mandrel to form a circular section on the periphery of the billet by movements of the pressing head along the mandrel and smoothing on the corrugation technological plates formed on the circular section of the billet during drawing, radial displacement of the pressing head from the periphery of the billet to the center back, interrupting the extraction process between transitions to remove the next technological plate from the package and perform leduyuschego transition hoods. For this, a partially deformed billet of a product with a given drawing depth and a flat peripheral section is obtained by the first transition, and each subsequent transition is performed by drawing a billet to a depth equal to the thickness of the previously removed technological plate with smoothing the corrugations on the peripheral section. (Patent RU No. 2620219 C2. Method of drawing thin-walled products of complex shape. - IPC: B21D 22/21. - May 23, 2017). This method is taken as a prototype.
Недостатком известных способов является ограниченность длины формовки полых тонкостенных изделий сложной формы из тонколистовых заготовок.A disadvantage of known methods is the limited length of the molding of hollow thin-walled products of complex shape from thin-sheet blanks.
Основной задачей, на решение которой направлены заявляемые технические решения, является возможность формовки полых тонкостенных изделий сложной формы из тонколистовых заготовок в мелкосерийном и единичном производстве.The main task, the solution of which the proposed technical solutions are aimed at, is the possibility of forming hollow thin-walled products of complex shape from thin-sheet blanks in small-scale and individual production.
Техническим результатом, достигаемым заявляемым техническим решением, является возможность формовки полых тонкостенных деталей сложной формы из тонколистовой заготовки в мелкосерийном и единичном производствах.The technical result achieved by the claimed technical solution is the possibility of forming hollow thin-walled parts of complex shape from a thin-sheet workpiece in small-scale and individual production.
Указанный технический результат достигается тем, что, в способе формовки полых тонкостенных деталей сложной формы, включающем многопереходную давильную обработку плоской тонколистовой заготовки, зафиксирванной на торце формообразующей оправки, закрепленной в основании матрицы, и сопряженной с установленными на ней технологическими насадками, выполняемую продольными и радиальными движениями давильной головки вокруг оправки с помощью, например, виброударного инструмента с разглаживанием гофров, а между формообразующими переходами поочередно удаляют технологические насадки, согласно предложенному техническому решению,This technical result is achieved by the fact that, in the method of forming hollow thin-walled parts of complex shape, including a multi-junction pressing treatment of a flat sheet material, fixed at the end of the forming mandrel fixed at the base of the matrix, and coupled with the technological nozzles installed on it, performed by longitudinal and radial movements pressure head around the mandrel using, for example, a vibro-impact tool with smoothing corrugations, and between formative transitions oocheredno remove nozzle technology, according to the proposed technical solution,
формовку деталей выполняют на сопряженных между собой и с формообразующей оправкой концентричных конусообразных насадках, выполненных с радиусом скругления верхнего торца с конической поверхностью насадок, отбортовкой периферии тонколистовой заготовки на угол, равный углу отклонения образующей конуса технологических насадок от образующей формообразующей оправки, соответствующих выполняемому технологическому переходу, по мере уменьшения угла отклонения образующей конусообразной насадки путем поочередного удаления этих насадок при переходе на следующий технологический переход, с разглаживанием образующихся гофров на конических поверхностях технологических насадок;the parts are molded on conjugate concentric cone-shaped nozzles interconnected with each other and with a forming mandrel, made with a rounding radius of the upper end with a conical nozzle surface, flanging the sheet blank at an angle equal to the angle of deflection of the forming cone of the technological nozzles from the forming mandrel corresponding to the performed technological transition, as the deflection angle of the cone-shaped nozzle decreases, by alternately removing these nozzles When the transition to the next technological transition, with a smoothing of the corrugations formed on the conical surface of the process nozzle;
углы отклонения образующей конусообразных насадок от образующей формообразующей оправки задают по убывающей прогрессии в направлении сопряжения их с формообразующей оправкой;the angles of deflection of the generatrix of the cone-shaped nozzles from the generatrix of the shaping mandrel are set in a decreasing progression in the direction of their conjugation with the shaping mandrel;
последним технологическим переходом в основании детали формируют плоский фланец путем радиального смещения давильной головки от периферии указанной заготовки к центру и обратно с разглаживанием образующихся гофров на основании матрицы формообразующей оправки;the last technological transition at the base of the part forms a flat flange by radial displacement of the pressing head from the periphery of the specified workpiece to the center and back with smoothing the formed corrugations on the basis of the matrix of the forming mandrel;
конусообразные насадки выполнены набором из конусовидных плиточных колец с радиусом скругления на верхних кольцах, с возможностью их удаления пакетами соответствующих конусообразных насадок по мере выполнения технологических переходов.cone-shaped nozzles are made of a set of cone-shaped tiled rings with a radius of rounding on the upper rings, with the possibility of their removal with packages of the corresponding cone-shaped nozzles as the technological transitions are carried out.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа формовки полых тонкостенных деталей сложной формы, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».Conducted by the applicant's analysis of the level of technology has allowed to establish that the analogues, characterized by a combination of features, identical to all the characteristics of the claimed method of forming hollow thin-walled parts of complex shape, no. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."
Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Search results known solutions in this field of technology in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype features of the proposed technical solution, showed that they do not follow explicitly from the prior art. From the level of technology determined by the applicant, the influence of the transformations envisaged by the essential features of the proposed technical solution to achieve the said technical result was not revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".
Заявленное техническое решение может быть реализовано на любом предприятии машиностроения из общеизвестных материалов и принятой технологии. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed technical solution can be implemented at any engineering enterprise from well-known materials and the adopted technology. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".
На фиг. 1 показана схема формовки полых тонкостенных деталей сложной формы на матрице с рядом цельных конусообразных насадок; на фиг. 2 - то же, с получением фланца в основании детали; на фиг. 3 - то же, на матрице с пакетами конусообразных насадок из набора плиточных колец.FIG. 1 shows a diagram of the molding of hollow thin-walled parts of complex shape on a matrix with a number of one-piece cone-shaped nozzles; in fig. 2 - the same, with the flange at the base of the part; in fig. 3 - the same, on a matrix with packages of cone-shaped nozzles from a set of tiled rings.
Сущность предлагаемого способа формовки полых тонкостенных деталей сложной формы заключается в том, что формовку детали ведут из плоской тонколистовой заготовки 1 толщиной b, закрепленной прижимом 2 на торце формообразующей оправки 3, изготовленной с радиусом r1 скругления при ее торце, оснащенной сопряженными с ней концентричными конусообразными технологическими насадками 4, выполненными с радиусом r2 скругления верхнего торца с конической поверхностью насадок 4, закрепленной в основании 5 матрицы. Формовку деталей выполняют за несколько последовательных технологических переходов формообразования продольными и радиальными движениями давильной головки 6, изготовленной с радиусом r3 сопряжения рабочих поверхностей, вокруг сопряженных между собой концентричных конусообразных насадок 4 и с формообразующей оправкой 3 с помощью, например, виброударного инструмента (условно не показан), путем отбортовки периферии тонколистовой заготовки на углы α1, α2 и α3, соответствующие углам отклонения образующих конусов технологических насадок 4 от образующей цилин-дра формообразующей оправки 3, соответствующие выполняемому технологическому переходу, по мере уменьшения углов α1>α2>α3 отклонения образующих конусов технологических насадок 4 путем поочередного удаления их при переходе на следующий технологический переход, с разглаживанием образующихся гофр сначала на конусных поверхностях насадок 4, а последним технологическим переходом - на цилиндрической поверхности формообразующей оправки 3. (Фиг. 1). Углы отклонения α1>α2>α3 образующей конусов технологических насадок 5 от образующей цилиндра формообразующей оправки 3 задают по убывающей прогрессии в направлении сопряжения их с формообразующей оправкой. Последним технологическим переходом, при необходимости, получают плоский фланец 7 в основании детали путем радиального смещения давильной головки 6 от периферии тонколистовой заготовки 1 к центру формообразующей оправки 3 и обратно с разглаживанием образующихся гофров на основании матрицы. (Фиг. 2). Конусообразные насадки 4 могут быть выполнены набором конусовидных плиточных колец 8, причем с радиусом r2 скругления на верхних кольцах, сопряженных пакетами одна в другую на формообразующей оправке 3, с возможностью их удаления пакетами соответствующих конусообразных технологических насадок 4 по мере выполнения технологических переходов. (Фиг. 3).The essence of the proposed method of forming hollow thin-walled parts of complex shape lies in the fact that the part is molded from a flat sheet blank 1 of thickness b fixed by a
Пример осуществления формовки полой тонкостенной детали сложной формы из тонколистовой заготовки.An example of the implementation of the molding of a hollow thin-walled part of a complex shape from a thin sheet blank.
Формовку тонкостенной детали сложной формы с габаритами 75×50×40 мм выполняли давильной обработкой плоской тонколистовой заготовки 1 из алюминиевого сплава марки Д16М толщиной b=1,0 мм на оправке 3, имеющей сложный профиль в поперечном сечении и радиус r1=2 мм скругления при торце, соответствующей форме детали, закрепленной в основании 5. Формовку тонкостенной детали выполняли на конусообразных насадках 4, выполненных из стали марки Ст20 с радиусом r2 скругления верхнего торца, равным радиусу r1 скругления на торце формообразующей оправки 3, и углами α1=45°, α2=30° и α3=15° отклонения образующих конусов, и на формообразующей оправке 3 за четыре технологических перехода формообразования радиусом r3=2 мм давильной головки 6 диаметром 15 мм с помощью вибромолотка с частотой ударов ƒ=100 Гц. Перед формовкой плоскую тонколистовую заготовку 1 закрепляли на торце формообразующей оправки 3 прижимом 2 с усилием Р давления на заготовку 1, обеспечивающим устойчивое положение плоской тонколистовой заготовки 1 на торце формообразующей оправки 3 от смещения под воздействием сил трения при давильной обработке заготовки 1. Первым технологическим переходом выполняли отбортовку плоской заготовки на угол α1=45° радиусом r3=2 мм давильной головки 6 продольным и радиальным движениями вокруг внешней конусообразной насадки 4 с разглаживанием гофров, получаемых на периферии заготовки 1, на конической поверхности насадки 4. Второй и третий технологические переходы выполняли аналогичными движениями давильной головки 6 на конусообразных насадках 4 с углами α2=30° и α3=15° с разглаживанием гофров радиусом r2=2 мм давильной головки 6 на конических поверхностях насадок 4. Последним технологическим переходом формовку вели с разглаживанием гофров на формообразующей оправке 3, радиальным смещением давильной головки 6 к поверхности формообразующей оправки 3, и при необходимости, получали плоский фланец 7 в основании детали путем радиального смещения давильной головки 6 от периферии тонколистовой заготовки 1 к центру формообразующей оправки 3 и обратно с разглаживанием образующихся гофров на основании 5 матрицы. Между технологическими переходами прижим 2 отводили от заготовки 1, последнюю снимали с оправки 3, затем удаляли очередную конусообразную насадку 4. Затем на оправку 3 устанавливали заготовку 1 и поджимали ее прижимом 2 с усилием Р, после чего выполняли следующий технологический переход формообразования детали. В случае выполнения конусообразных насадок 4 набором из концентричных плиточных колец 8 между технологическими переходами с формообразующей оправки 3 последовательно удаляли очередной пакет колец 8 формообразующей насадки 4.The molding of thin-walled parts of complex shape with dimensions of 75 × 50 × 40 mm was performed by pressing treatment of a flat sheet blank 1 of D16M aluminum alloy with a thickness of b = 1.0 mm on a
Предложенная технология формовки полых тонкостенных деталей не требует дорогостоящего оборудования и позволяет эффективно изготавливать тонкостенные изделия из тонколистовой заготовки в мелкосерийном и единичном производствах.The proposed technology for forming hollow thin-walled parts does not require expensive equipment and makes it possible to efficiently manufacture thin-walled products from thin-sheet billets in small-scale and individual productions.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018116938A RU2685832C1 (en) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018116938A RU2685832C1 (en) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2685832C1 true RU2685832C1 (en) | 2019-04-23 |
Family
ID=66314566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018116938A RU2685832C1 (en) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2685832C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2769795C1 (en) * | 2021-07-30 | 2022-04-06 | акционерное общество "Научно-производственное объединение "Техномаш" им. С.А. Афанасьева" (АО "НПО "Техномаш" им. С.А. Афанасьева") | Method of cold forming of bottoms from sheet workpieces |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4055976A (en) * | 1976-03-29 | 1977-11-01 | Aspro, Inc. | Method of roller spinning cup-shaped metal blanks and roller construction therefor |
RU2445181C2 (en) * | 2006-08-24 | 2012-03-20 | Лайфельд Металь Шпиннинг Гмбх | Method and device for production of hollow body from round billet |
RU2511166C1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Method of producing thin-wall complex-shape shells |
RU2620219C2 (en) * | 2016-02-02 | 2017-05-23 | Виктор Васильевич Леонтьев | Method of drawing thin-wall products of complex form |
-
2018
- 2018-05-07 RU RU2018116938A patent/RU2685832C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4055976A (en) * | 1976-03-29 | 1977-11-01 | Aspro, Inc. | Method of roller spinning cup-shaped metal blanks and roller construction therefor |
RU2445181C2 (en) * | 2006-08-24 | 2012-03-20 | Лайфельд Металь Шпиннинг Гмбх | Method and device for production of hollow body from round billet |
RU2511166C1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Method of producing thin-wall complex-shape shells |
RU2620219C2 (en) * | 2016-02-02 | 2017-05-23 | Виктор Васильевич Леонтьев | Method of drawing thin-wall products of complex form |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2769795C1 (en) * | 2021-07-30 | 2022-04-06 | акционерное общество "Научно-производственное объединение "Техномаш" им. С.А. Афанасьева" (АО "НПО "Техномаш" им. С.А. Афанасьева") | Method of cold forming of bottoms from sheet workpieces |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101337003B1 (en) | a method for production of flange for wind tower | |
JP5501348B2 (en) | Ring formation method | |
KR101188605B1 (en) | A Manufacturing method for profiled ring used of semi-finished ring rolling machine | |
KR101338954B1 (en) | a apparatus and method of ring rolling for product with asymmetrical cross section | |
RU2685832C1 (en) | Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape | |
RU2620219C2 (en) | Method of drawing thin-wall products of complex form | |
US3491576A (en) | Method of producing a tubular body from a cylindrical metalic material in cold working and an apparatus thereof | |
RU2406588C2 (en) | Method of forging in four-hammer forging device | |
RU2688041C1 (en) | Method for deep drawing thin-walled parts of complex shape and matrix for its implementation | |
JP4639089B2 (en) | Method for manufacturing ring with inner peripheral projection made of hollow metal tube | |
RU2300439C2 (en) | Method for making ring-like cone gear wheel forged pieces | |
CN112355140A (en) | Novel multi-station flaring progressive die and stamping method for stainless steel round pipe | |
RU2791478C1 (en) | Method for producing thin-walled spherical shells | |
RU2532581C2 (en) | Forming of thin-wall axially symmetric parts of truncated tapered shape and device to this endfield: process engineering | |
RU2763862C1 (en) | Device for obtaining a shell with a variable wall thickness along the perimeter | |
RU2796033C1 (en) | Method for manufacturing large-sized disks | |
RU2686503C1 (en) | Method for combined pipe ends upsetting | |
RU2644091C2 (en) | Method for rolling parts with curvilinear surface | |
RU2431539C1 (en) | Method of producing large-size hollow forgings | |
RU2362648C2 (en) | Method for manufacture of hollow forged pieces of rectangular cross section | |
RU2471585C1 (en) | Method of making thin-wall asymmetric bicurvature shells with flange | |
RU2708806C1 (en) | Method of rotary drawing of thin-walled article | |
RU2755137C1 (en) | Method for obtaining diamond-shaped riffles on the outer and inner surfaces of a cylindrical shell | |
RU2775663C1 (en) | Device for obtaining a shell with a variable wall thickness along the perimeter | |
RU2705830C1 (en) | Die for drawing with thinning |