RU2410181C2

RU2410181C2 - Stretch male die for forming long shells

Info

Publication number: RU2410181C2
Application number: RU2009103476/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Литвинов (RU); Владимир Михайлович Литвинов; Павел Николаевич Лиман (RU); Павел Николаевич Лиман; Юрий Григорьевич Сидоров (RU); Юрий Григорьевич Сидоров; Ольга Михайловна Молчанова (RU); Ольга Михайловна Молчанова; Александр Яковлевич Ундалов (RU); Александр Яковлевич Ундалов; Роман Викторович Кукотин (RU); Роман Викторович Кукотин
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2011-01-27
Also published as: RU2009103476A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: proposed male die comprises carcass with stiffness ribs. Said carcass represents a frame. Stiffness ribs are support assemblies mounted on the frame and tied by lengthwise stiffness sections. Male die working surface is made from longitudinal set of planks made from wood laminar plastics attached to support assemblies.

EFFECT: higher quality.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению конструкций обтяжных пуансонов для формообразования самолетных обшивок одинарной и двойной кривизны методом продольной обтяжки.The invention relates to the field of metal forming, in particular to the manufacture of structures for tight punches for the shaping of aircraft cladding of single and double curvature by the method of longitudinal tightening.

Известен деревянный пуансон, предназначенный для формообразования крупногабаритных листовых деталей (А.И.Грошиков, В.А.Малафеев. Заготовительно-штамповочные работы в самолетостроении. М., Машиностроение, 1976, с.314, рис.10.25), представляющий собой монолитную конструкцию, выполненную из деревянных брусков или досок, склеенных в горизонтальной плоскости.The well-known wooden punch designed for shaping large sheet metal parts (A.I. Groshikov, V. A. Malafeev. Blanking and stamping in aircraft construction. M., Mechanical Engineering, 1976, p. 314, Fig. 10.25), which is a monolithic design made of wooden blocks or boards glued in a horizontal plane.

Такая конструкция оправдана для изготовления обтяжного пуансона длиной до 4 м. При длине пуансона свыше 4 м вес пуансона превышает 5 т, что делает его проблемным для внутрицеховых транспортных перевозок из-за ограниченных возможностей грузоподъемных механизмов. Кроме того, дальнейшее увеличение веса приводит к расслаиванию брусков и досок по поверхностям склеивания при подъеме и перевозке пуансона, а в дальнейшем и к его разрушению. Эффект расслаивания ведет к изменению геометрии обводообразующих поверхностей и снижению качества изготавливаемых на них обшивок. Вышеперечисленное является недостатком для таких конструкций пуансонов.This design is justified for the manufacture of a tight punch up to 4 m long. With a punch length of more than 4 m, the weight of the punch exceeds 5 tons, which makes it problematic for in-shop transportation due to the limited capacity of lifting mechanisms. In addition, a further increase in weight leads to delamination of the bars and boards along the bonding surfaces when lifting and transporting the punch, and further to its destruction. The effect of delamination leads to a change in the geometry of the surface-forming surfaces and a decrease in the quality of the skins made on them. The above is a disadvantage for such punchet designs.

Известен составной пуансон для обтяжки длинномерных обшивок (патент RU №2120342, МПК B21D 11/20, опубл. 20.10.98), который выполнен из металлических секций с внутренним ребром жесткости, соединенных по продольному и поперечным стыкам, последние из которых расположены по обеим сторонам от продольного стыка и разнесены друг относительно друга.Known composite punch for tightening long skins (patent RU No. 2120342, IPC B21D 11/20, publ. 20.10.98), which is made of metal sections with an inner stiffener, connected along the longitudinal and transverse joints, the latter of which are located on both sides from the longitudinal joint and spaced relative to each other.

Основным недостатком данной конструкции при длине пуансона более 5 м является ее весовой параметр, превышающий ограничения, заложенные для механообрабатывающих станков с ЧПУ, на которых пуансон проходит обработку, и для грузоподъемных механизмов, используемых при транспортировке пуансона в цехах предприятия, а также дорогостоящие работы по литью секций пуансона. К недостаткам также относятся низкая технологичность в изготовлении и низкая степень ремонтоспособности пуансона.The main disadvantage of this design with a punch length of more than 5 m is its weight parameter that exceeds the restrictions imposed for CNC machining machines on which the punch is processed, and for lifting mechanisms used in transporting the punch in the workshops of the enterprise, as well as expensive casting work sections of the punch. The disadvantages also include low manufacturability and a low degree of maintainability of the punch.

Технической задачей изобретения является создание оптимальной конструкции пуансона для формообразования длинномерных обтяжных обшивок длиной до 7 м и более, сочетающего ограниченные весовые параметры с высокой степенью жесткости, высокими эксплутационными характеристиками и повышенной точностью рабочей поверхности с наименьшими трудозатратами и металлоемкостью при его изготовлении.An object of the invention is the creation of an optimal punch design for shaping long lengthy skin linings up to 7 m or more in length, combining limited weight parameters with a high degree of stiffness, high performance characteristics and increased accuracy of the work surface with the least labor and metal consumption in its manufacture.

Обтяжной пуансон для формообразования длинномерных обшивок выполнен в виде каркаса с ребрами жесткости. В отличие от прототипа каркас выполнен в виде рамы, ребра жесткости выполнены в виде ложементов, закрепленных на раме и стянутых поверху продольным профилем жесткости. Рабочая поверхность пуансона выполнена из продольного набора досок из древесно-слоистых пластиков, прикрепленного к ложементам.The tightening punch for shaping lengthy skins is made in the form of a frame with stiffeners. In contrast to the prototype, the frame is made in the form of a frame, the stiffeners are made in the form of lodgements, mounted on the frame and strapped on top by a longitudinal stiffness profile. The working surface of the punch is made of a longitudinal set of boards made of wood-laminated plastics, attached to the lodgements.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 указан общий вид обтяжного пуансона, на фиг.2 - поперечный разрез обтяжного пуансона.The invention is illustrated in graphic materials, where in Fig.1 shows a General view of a tight punch, figure 2 is a cross section of a tight punch.

Обтяжной пуансон для формообразования длинномерных самолетных обшивок содержит стальную сварную раму 1, на которой по установочным отверстиям 2 смонтированы дюралевые ложементы 3. Ложементы между собой скреплены стяжками 4 и профилем жесткости 5. Сверху ложементов установлен продольный набор облицовочных досок 6 из древесно-слоистых пластиков. Облицовочные доски соединены с ложементами крепежными элементами 7.The tightening punch for forming long aircraft skins contains a steel welded frame 1, on which duralumin lodgements 3 are mounted on the mounting holes 2. The lodgements are fastened together with ties 4 and a stiffness profile 5. A longitudinal set of cladding boards 6 made of wood-laminated plastics is installed on top of the lodgements. The cladding boards are connected to the lodges with fasteners 7.

Изготовление и увязка всех элементов конструкции осуществляется на основе электронного моделирования. За счет точности изготовленных элементов и сборки по установочным отверстиям достигается высокое качество сборки каркаса пуансона без наличия существенных напряжений в самой конструкции, а при габаритах обтяжного пуансона 850 x 2050 x 7500 вес достигает 3,5…4,2 т.The manufacture and coordination of all structural elements is carried out on the basis of electronic modeling. Due to the accuracy of the manufactured elements and the assembly through the mounting holes, a high quality assembly of the punch frame is achieved without significant stresses in the structure itself, and with the dimensions of the tight punch 850 x 2050 x 7500, the weight reaches 3.5 ... 4.2 t.

Обтяжной пуансон для формообразования длинномерных самолетных обшивок методом продольной обтяжки устанавливается и монтируется на прессе продольной обтяжки FEL 2 x 500-2560-11000 с ЧПУ по базовым отверстиям пресса. Листовая заготовка устанавливается и зажимается в губках пресса, затем продольно растягивается и обтягивается по рабочей поверхности обтяжного пуансона до ее полного прилегания. Данный процесс формообразования по пуансону происходит строго по программе.A tightening punch for forming long aircraft skins by the method of longitudinal covering is installed and mounted on a press of longitudinal covering FEL 2 x 500-2560-11000 with CNC on the base openings of the press. The sheet blank is installed and clamped in the jaws of the press, then it is longitudinally stretched and tightened along the working surface of the tightening punch until it fits completely. This punch forming process occurs strictly according to the program.

Рабочая поверхность обтяжного пуансона, полученная за счет механической обработки облицовочных досок из ДСП на станках с ЧПУ по программе с минимальными припусками на обработку, имеет малый коэффициент трения, что дает возможность формообразовывать обшивки высокого качества. Капитальный и текущий ремонт пуансонов заключается в замене части облицовочных досок либо их полной замене, что не является сложной технической задачей и не ведет к большим материальным и трудовым затратам.The working surface of the tightening punch obtained by machining the facing boards from chipboard on CNC machines according to the program with minimal machining allowances has a low coefficient of friction, which makes it possible to form high-quality casing. Overhaul and current repair of punches consists in replacing part of the cladding boards or their complete replacement, which is not a difficult technical task and does not lead to large material and labor costs.

Эксплуатация в течение 3-х лет без ремонта при производстве фюзеляжных обшивок для самолетов и с контролем обводообразующих рабочих поверхностей лазерным радаром показала, что отклонений по геометрическим параметрам у данной конструкции не появилось.Operation for 3 years without repair in the production of fuselage skin for aircraft and with the control of contour-forming work surfaces by a laser radar showed that deviations in geometric parameters of this design did not appear.

Claims

A tightening punch for shaping lengthy cladding, consisting of a frame with stiffeners, characterized in that the frame is made in the form of a frame, the stiffening ribs of which are made in the form of lodgements, mounted on the frame and strapped on top by a longitudinal stiffness profile, the working surface of the punch is made of a longitudinal set of boards made of wood-laminated plastics attached to tool holders.