RU2707024C1 - Die for forming panels - Google Patents

Die for forming panels Download PDF

Info

Publication number
RU2707024C1
RU2707024C1 RU2019104810A RU2019104810A RU2707024C1 RU 2707024 C1 RU2707024 C1 RU 2707024C1 RU 2019104810 A RU2019104810 A RU 2019104810A RU 2019104810 A RU2019104810 A RU 2019104810A RU 2707024 C1 RU2707024 C1 RU 2707024C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
panel
wedge
punch
die
stamp
Prior art date
Application number
RU2019104810A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Максименков
Марина Владиславовна Молод
Владислав Игоревич Федосеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2019104810A priority Critical patent/RU2707024C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2707024C1 publication Critical patent/RU2707024C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention can be used in aircraft engineering, shipbuilding and other machine building. Die for forming panels, comprising a unit for controlling pressure on the puncheon, characterized in that the die is equipped with a device for simultaneous stretching of the panel, made in the form of wedge joints, movably connected to levers of the pressure control unit. At that panel tension force is defined by Pp=(P3/cosα) cosγ, where α is wedge angle, degrees; γ is angle between plane of wedge and horizontal plane, degrees; P3 – vertical wedge force, chr.
EFFECT: high quality of the obtained panels.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей из листовых и слоистых материалов на предприятиях машиностроения.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of parts from sheet and layered materials at engineering enterprises.

Известен штамп для формообразования панелей термофиксацией: авт. Максименков В.И. и др.; авторское свидетельство СССР №654084 кл. В21Д 11/00 28.01.1977 г., позволяющий осуществлять формообразование панелей с регулированием величины давления на панель, что повышает качество получаемой заготовки.Known stamp for forming panels by heat setting: ed. Maksimenkov V.I. and etc.; USSR copyright certificate No. 654084 class. V21D 11/00 01/28/1977, allowing the formation of panels with the regulation of the pressure on the panel, which improves the quality of the workpiece.

Недостатки: штамп не позволяет получать панели двойной кривизны.Disadvantages: the stamp does not allow receiving panels of double curvature.

Известен штамп для формообразования с термофиксацией сотовых панелей: авт. Максименков В.И. и др.; авторское свидетельство СССР №1312828 кл. В21Д 11/00 1985 г. Штамп содержит матрицу, пуансон с изогнутой рабочей поверхностью и узел регулирования величины давления пуансона, который позволяет осуществлять формообразование панелей с получением двойной кривизны.Known stamp for shaping with heat setting of honeycomb panels: ed. Maksimenkov V.I. and etc.; USSR copyright certificate No. 1312828 class. V21D 11/00 1985. The stamp contains a die, a punch with a curved working surface, and a punch pressure control unit that allows shaping the panels to produce double curvature.

Недостатки: при формообразовании сотовой панели невозможно обеспечить заданную величину растяжения панели, что оказывает влияние на качество изготовления панели.Disadvantages: when forming a honeycomb panel, it is impossible to provide a predetermined stretch value of the panel, which affects the quality of manufacture of the panel.

Данное изобретение направлено на устранение недостатков рассматриваемой конструкции.This invention is aimed at eliminating the disadvantages of this design.

Технический результат: повышение качества панели, что достигается посредством того, что штамп для формообразования панелей, включающий матрицу, пуансон с изогнутой рабочей поверхностью и узел регулирования давления на пуансон, отличающийся тем, что штамп дополнительно снабжен средством одновременного растяжения панели, выполненном в виде клиновых соединений, подвижно соединенных с рычагами узла регулирования давления на пуансон, а усилие растяжения панели определяется по зависимостиTechnical result: improving the quality of the panel, which is achieved by the fact that the stamp for forming the panels, including a die, a punch with a curved working surface and a pressure control unit on the punch, characterized in that the stamp is additionally equipped with means for simultaneously stretching the panel made in the form of wedge joints movably connected to the levers of the pressure control unit on the punch, and the tensile force of the panel is determined by the dependence

Figure 00000001
Figure 00000001

где α - угол клина, град.;where α is the angle of the wedge, deg .;

γ - угол между плоскостью клина и горизонтальной плоскостью, град;γ is the angle between the plane of the wedge and the horizontal plane, deg;

P3 - вертикальное усилие клина, кгс.P 3 - the vertical force of the wedge, kgf.

Применение растяжения в процессе формообразования панели позволяет обеспечить растяжение внутренней и наружной обшивок и соединенных с ними ячеек сотового заполнителя. При этом грани ячеек остаются прямолинейными, то есть не теряют своей геометрической формы, что обеспечивает требуемое качество получаемой панели.The use of stretching in the process of forming the panel allows to stretch the inner and outer skin and the honeycomb cells connected to them. At the same time, the faces of the cells remain rectilinear, that is, they do not lose their geometric shape, which ensures the required quality of the resulting panel.

На фиг. 1 представлен расчет усилия растяжения в зависимости от угла клина.In FIG. 1 shows the calculation of tensile forces depending on the angle of the wedge.

На фиг. 2 показан штамп для формообразования панелей.In FIG. 2 shows a stamp for forming panels.

Штамп состоит из узла регулирования давления на пуансон, включающий: матрицу 1, пуансона 2, рычагов 3, на которых закреплен груз 4, контактирующих с пуансоном с помощью упоров 5 и передающих вес груза 4, закрепленного на рычагах 3, которые, в свою очередь, подвижно соединены с клиньями 6, перемещающимися в направляющих 7 и контактирующих с пластинами, соединенными с панелью 8.The stamp consists of a pressure control unit for the punch, including: matrix 1, punch 2, levers 3, on which the load 4 is fixed, in contact with the punch using stops 5 and transferring the weight of the load 4, mounted on the levers 3, which, in turn, movably connected to the wedges 6, moving in the guides 7 and in contact with the plates connected to the panel 8.

Штамп работает следующим образом: заготовку панели 8 устанавливают на матрицу 1; сверху на панель устанавливают пуансон 2; рычаги 3 с грузами 4 перемещаются в рабочее положение до касания упоров 5 пуансона 2; клинья 6 входят в контакт с пластиной, соединенной с панелью 8.The stamp works as follows: the blank of the panel 8 is installed on the matrix 1; on top of the panel set the punch 2; levers 3 with loads 4 are moved to the working position until the stops 5 of the punch 2 touch; the wedges 6 come into contact with the plate connected to the panel 8.

Штамп помещают в печь и нагревают. При высокой температуре предел текучести материалов резко снижается. Под действием нагрузки, приложенной к панели начинается процесс ее деформации, который продолжается до полного прилегания к матрице.The stamp is placed in an oven and heated. At high temperatures, the yield strength of materials decreases sharply. Under the action of the load applied to the panel, the process of its deformation begins, which continues until it is fully adhered to the matrix.

Процесс формообразования панели сопровождается ее растяжением с помощью клиньев 6. После окончания формообразования печь выключается и после остывания штампа, последующей разборки, определяется качество получаемой панели.The process of forming the panel is accompanied by its stretching with the help of wedges 6. After the completion of the forming, the furnace is turned off and after the die is cooled, followed by disassembly, the quality of the resulting panel is determined.

ПримерExample

Процесс формообразования осуществляется в штампе с нагревом в печи.The forming process is carried out in a stamp with heating in a furnace.

Сотовая панель, состоящая из двух обшивок, соединенных с сотовым заполнителем. Материал обшивок - титановый сплав ОТ4-1. Заполнитель изготовлен из титанового сплава ВТ1-0; длина панели 1000 мм; высота панели 15 мм; радиус пуансона 500 мм.A honeycomb panel consisting of two skins connected to a honeycomb core. Sheathing material - OT4-1 titanium alloy. The filler is made of titanium alloy VT1-0; panel length 1000 mm; panel height 15 mm; the radius of the punch is 500 mm.

После завершения формообразования деформация е наружной обшивки определяется H/R=15/500=0,03, то есть ε1=3%.After completion of the shaping, the deformation e of the outer skin is determined by H / R = 15/500 = 0.03, i.e. ε 1 = 3%.

Относительное удлинение обшивок в холодном состоянии составляет 11%.The relative elongation of the skin in the cold state is 11%.

При нагреве панели относительное удлинение панели увеличивается до 18%.When the panel is heated, the elongation of the panel increases to 18%.

При разработке штампа выбираем угол наклона клина α=10 град., тогда деформация для двух сторон клина составляет ε2=6,8% при перемещении клина на 200 мм. Угол наклона клина выбирается с учетом пластических характеристик панели.When developing a stamp, we select the angle of inclination of the wedge α = 10 deg., Then the deformation for both sides of the wedge is ε 2 = 6.8% when moving the wedge 200 mm. The wedge angle is selected taking into account the plastic characteristics of the panel.

Общая деформация панели составляет ε312=9,8%.The total deformation of the panel is ε 3 = ε 1 + ε 2 = 9.8%.

Рассмотрим деформацию ячеек заполнителя.Consider the deformation of the placeholder cells.

Формообразование без растяжения панели показано на фиг. 3. Размеры ячеек заполнителя на внутренней стороне панели, контактирующей с заполнителем, - сжимаются (фиг. 3а), а на наружной (фиг. 3б) растягиваются. При этом грани ячеек теряют прямолинейную форму.Forming without stretching the panel is shown in FIG. 3. The dimensions of the filler cells on the inner side of the panel in contact with the filler are compressed (Fig. 3a), and on the outer (Fig. 3b) are stretched. In this case, the faces of the cells lose their rectilinear shape.

На фиг. 4 показано формообразование с растяжением панели.In FIG. 4 shows the shaping with stretching of the panel.

Сравнивая характер деформаций заполнителя следует, что в первом случае возникающие деформации на внутренней ячейки и внешней имеют различные знаки (сжатие и растяжение), что ведет к искажению граней ячейки, вследствие этого снижается качество панели.Comparing the nature of the deformations of the aggregate, it follows that in the first case, the resulting deformations on the inner cell and the outer have different signs (compression and tension), which leads to distortion of the faces of the cell, as a result, the quality of the panel decreases.

Применение растяжения обеспечивает деформации одного знака (фиг. 4а и фиг. 4б), что исключает искажение граней ячейки и достаточно для получения качественной панели, а также снижение трудоемкости изготовления панели более чем в 1,5 раза.The use of tension ensures the deformation of one sign (Fig. 4a and Fig. 4b), which eliminates the distortion of the cell faces and is sufficient to obtain a high-quality panel, as well as reducing the laboriousness of manufacturing the panel by more than 1.5 times.

Claims (5)

Штамп для формообразования панелей, включающий матрицу, пуансон с изогнутой рабочей поверхностью и узел регулирования давления на пуансон, отличающийся тем, что штамп дополнительно снабжен средством одновременного растяжения панели, выполненным в виде клиновых соединений, подвижно соединенных с рычагами узла регулирования давления на пуансон, а усилие растяжения панели определяется по зависимостиA stamp for forming panels, including a matrix, a punch with a curved working surface and a pressure control unit on the punch, characterized in that the stamp is additionally equipped with means for simultaneously stretching the panel, made in the form of wedge joints, movably connected to the levers of the pressure control unit on the punch, and the force panel stretching is determined by
Figure 00000002
Figure 00000002
где α - угол клина, град;where α is the wedge angle, deg; γ - угол между плоскостью клина и горизонтальной плоскостью, град;γ is the angle between the plane of the wedge and the horizontal plane, deg; P3 - вертикальное усилие клина, кгс.P 3 - the vertical force of the wedge, kgf.
RU2019104810A 2019-02-20 2019-02-20 Die for forming panels RU2707024C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104810A RU2707024C1 (en) 2019-02-20 2019-02-20 Die for forming panels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104810A RU2707024C1 (en) 2019-02-20 2019-02-20 Die for forming panels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2707024C1 true RU2707024C1 (en) 2019-11-21

Family

ID=68652917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019104810A RU2707024C1 (en) 2019-02-20 2019-02-20 Die for forming panels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2707024C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU341561A1 (en) * М. И. Лысов , В. Г. Борисов Казанский авиационный институт METHOD FOR OBTAINING DETAILS FROM PROFILES BY BENDING
RU1557781C (en) * 1987-12-21 1995-12-10 Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля Press tool for shape-forming of cellular panels by thermofixing
SU1312828A1 (en) * 1985-11-25 1996-01-20 В.И. Максименков Die for forming honeycombs by thermal fixation
SU1434608A1 (en) * 1987-02-24 1996-02-27 В.И. Максименков Die set forming honeycomb panels with thermal stabilization
SU1772979A1 (en) * 1990-05-07 1996-03-20 Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля Method and apparatus for cellular panels shaping
SU1785131A1 (en) * 1990-02-14 1996-03-20 Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля Method for forming curved products and device for its embodiment
SU1424201A1 (en) * 1986-09-29 1996-07-27 В.И. Максименков Stamp for shaping cell panels with thermal fixing

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU341561A1 (en) * М. И. Лысов , В. Г. Борисов Казанский авиационный институт METHOD FOR OBTAINING DETAILS FROM PROFILES BY BENDING
SU1312828A1 (en) * 1985-11-25 1996-01-20 В.И. Максименков Die for forming honeycombs by thermal fixation
SU1424201A1 (en) * 1986-09-29 1996-07-27 В.И. Максименков Stamp for shaping cell panels with thermal fixing
SU1434608A1 (en) * 1987-02-24 1996-02-27 В.И. Максименков Die set forming honeycomb panels with thermal stabilization
RU1557781C (en) * 1987-12-21 1995-12-10 Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля Press tool for shape-forming of cellular panels by thermofixing
SU1785131A1 (en) * 1990-02-14 1996-03-20 Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля Method for forming curved products and device for its embodiment
SU1772979A1 (en) * 1990-05-07 1996-03-20 Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля Method and apparatus for cellular panels shaping

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104646475B (en) Aluminium alloy aircraft integral panel multi-point forming method
JP5610073B2 (en) Press forming method
JP5765496B2 (en) Press molding method and manufacturing method of press molded parts
JP5682701B2 (en) Sheet metal bending method and product
CN101786128B (en) Hot stamping and superplastic gas-bulging combined forming process
JP5380890B2 (en) Press molding method and apparatus excellent in shape freezing property
JP5079655B2 (en) Press forming method
CN105855345A (en) Magnesium alloy plate two-way circulation bending composite deformation method and die device
CN108856442B (en) Warm electromagnetic forming device and method for skin piece
CN108787904B (en) Stamping and riveting integrated process and die for patch reinforcing structure
WO2011132501A1 (en) Hot press molding method enabling hardness adjustment
JP2016043403A (en) Press-forming method and method for manufacturing press-formed component
JPWO2016136612A1 (en) Press forming method
Luo et al. Numerical simulation and experimental study on cyclic multi-point incremental forming process
CN105598217A (en) Constant-temperature and constant-pressure straightening method for warpage of titanium alloy die forging
JP2017113782A (en) Hot press device and hot press molding method
RU2707024C1 (en) Die for forming panels
JP5990923B2 (en) Hot press molding apparatus and hot press molding method
CN104148477B (en) The separation diel of hot forming steel plate and separating technology
KR20240089283A (en) Two-step heat forming forging process for large crank slowdowns
CN104707926B (en) A kind of large-scale arc forging stock molding forging method
CN105945146A (en) Forming mold and method for aluminum alloy profile
US11413673B2 (en) Manufacturing method of body frame and body frame
RU2475322C1 (en) Method of forming
RU2545863C2 (en) Multiprocess drawing of box part from sheet blank