[go: up one dir, main page]

RU2569864C2 - Sheet bending machine and production of increasing radius of curvature - Google Patents

Sheet bending machine and production of increasing radius of curvature Download PDF

Info

Publication number
RU2569864C2
RU2569864C2 RU2014111390/02A RU2014111390A RU2569864C2 RU 2569864 C2 RU2569864 C2 RU 2569864C2 RU 2014111390/02 A RU2014111390/02 A RU 2014111390/02A RU 2014111390 A RU2014111390 A RU 2014111390A RU 2569864 C2 RU2569864 C2 RU 2569864C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sheet
bending
bed
curvature
handle
Prior art date
Application number
RU2014111390/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014111390A (en
Inventor
Ольга Павловна Кононова
Павел Иосифович Чумак
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Аэростарт"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Аэростарт" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Аэростарт"
Priority to RU2014111390/02A priority Critical patent/RU2569864C2/en
Publication of RU2014111390A publication Critical patent/RU2014111390A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2569864C2 publication Critical patent/RU2569864C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: bending is executed at the sheet bending machine. Forming drum is mounted at the bed of said machine. Said drum is composed of shaped cams coupled by two rods. One of the latter makes the shaft resting on two brackets arranged at said bed and revolved by the handle. The sheet blank end is fitted into the forming drum cutout, the drum being turned clockwise by aforesaid handle. Sheet elastoplastic straining starts after the sheet is pressed to the bed and ends at the moment the drum cams rest on the bed. After removal of the torque applied to the handle the sheet blank springs back to preset shape of the part.
EFFECT: higher precision of bending to low curvature radii of resilient steel sheets.
2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к гибке листового металла с увеличивающимся радиусом кривизны, и может быть использовано для изготовлении обшивки лопастей воздушных винтов ветроэнергетических установок, а также обшивки носков крыла, горизонтального оперения и других несущих частей летательных аппаратов. Изобретение может быть использовано также для профильной (координатной) гибки металлической обшивки.The invention relates to the field of metal forming, in particular to bending sheet metal with increasing radius of curvature, and can be used for the manufacture of sheathing of propeller blades of wind turbines, as well as sheathing of wing socks, horizontal tail and other load-bearing parts of aircraft. The invention can also be used for profile (coordinate) bending of metal plating.

Из уровня техники известны способы обработки металлов давлением для гибки листовых деталей (патенты РФ на изобретения №№2243843, 2414980, 2272690, 2307719, 2243049), формообразование которых выполняют деформированием заготовок с помощью деформирующих элементов, имеющих профильную поверхность заданной кривизны.The prior art methods of metal forming for bending sheet metal parts (RF patents for inventions No. 2243843, 2414980, 2272690, 2307719, 2243049), the shaping of which is performed by deformation of the workpieces using deforming elements having a profile surface of a given curvature.

Известен способ гибки деталей по большому радиусу в штампе, при котором радиус пуансона выполняется заведомо меньшего размера, чем радиус в детали после гибки (Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка./Под общей редакцией Л.И. Рудмана. - М.: Машиностроение, 1988, с. 210-211). Это связано с тем, что при гибке по большому радиусу, кроме большого угла пружинения, происходит упругое изменение радиуса кривизны. Радиус закругления пуансона рассчитывают по формуле, согласно которой он зависит от толщины материала, радиуса гибки и коэффициентов механических характеристик материала. Расчет по формуле является приближенным.There is a method of bending parts over a large radius in the stamp, in which the radius of the punch is known to be smaller than the radius in the part after bending (Reference stamp designer: Sheet stamping. / Under the general editorship of LI Rudman. - M.: Engineering, 1988 p. 210-211). This is due to the fact that when bending along a large radius, in addition to a large spring angle, an elastic change in the radius of curvature occurs. The radius of curvature of the punch is calculated by the formula according to which it depends on the thickness of the material, the bending radius and the coefficients of the mechanical characteristics of the material. The calculation by the formula is approximate.

Недостатком данного способа является низкая точность при гибке из-за изменения величины пружинения.The disadvantage of this method is the low accuracy during bending due to changes in the magnitude of the spring.

Широко известны гибочные машины с вращающимся столом для гибки сортового проката и труб. Конец изгибаемой заготовки закрепляется на круглом столе, а ее изгиб осуществляется вращением стола. При этом свободный конец заготовки удерживается роликом. Кривизна изгиба определяется шаблоном в виде плоского профилированного кулачка, закрепленного на столе. Недостатком такой машины является то, что она не выполняет функции листогибочной машины.Rotary table bending machines for bending long products and pipes are widely known. The end of the bent workpiece is fixed on a round table, and its bending is carried out by rotating the table. In this case, the free end of the workpiece is held by a roller. The curvature of the bend is determined by the template in the form of a flat shaped cam mounted on a table. The disadvantage of this machine is that it does not perform the functions of a bending machine.

Широко известны ротационные гибочные машины с симметричным или ассиметричным расположением валков. Симметричное расположение валков позволяет производить изгиб заготовки при меньших значениях силы и крутящего момента. При этом оба конца заготовки остаются прямыми. При ассиметричном расположении валков только один из них остается прямым.Rotary bending machines with symmetrical or asymmetric roll arrangement are widely known. The symmetrical arrangement of the rolls allows bending of the workpiece at lower values of force and torque. In this case, both ends of the workpiece remain straight. With an asymmetric arrangement of the rolls, only one of them remains straight.

Несмотря на широкое применение в машиностроении ротационных гибочных машин, их нельзя использовать для формирования профиля с переменным радиусом кривизны по точно заданным координатам профиля.Despite the widespread use in mechanical engineering of rotary bending machines, they cannot be used to form a profile with a variable radius of curvature at precisely specified profile coordinates.

Из уровня техники известен гибочный пресс для гибки листового металла (варианты) (патент RU№2433008 С1, кл. B21D 5/01, опубл. 10.11.2011), содержащий верхний и нижний столы с гибочным инструментом и прорезями и регулирующими упорами. Используя этот гибочный пресс по одному из вариантов, возможно сформировать заданную кривизну обшивки лопасти воздушного винта ветроэнергетической установки, крыла или оперения самолета по координатам аэродинамического профиля.The prior art bending press for bending sheet metal (options) (patent RU No. 2433008 C1, class B21D 5/01, publ. 10.11.2011), containing the upper and lower tables with a bending tool and slots and adjusting stops. Using this bending press according to one of the options, it is possible to form a predetermined curvature of the sheathing of the blades of the propeller of a wind power plant, wing or tail of an airplane according to the coordinates of the aerodynamic profile.

Однако использование такого мощного и дорогостоящего прессового оборудования для профильной гибки тонкого листового металла нецелесообразно по экономическим соображениям.However, the use of such powerful and expensive press equipment for profile bending of thin sheet metal is impractical for economic reasons.

Технической задачей заявляемой группы изобретений является повышение точности при гибке деталей из листового металла с увеличивающимся радиусом кривизны при изготовлении обшивок аэродинамических профилей, например лопастей воздушных винтов ветроэнергетических установок, крыла и оперения легких самолетов и беспилотных летательных аппаратов, особенно при их мелкосерийном производстве.The technical task of the claimed group of inventions is to increase accuracy when bending sheet metal parts with an increasing radius of curvature in the manufacture of skins for aerodynamic profiles, for example, propeller blades of wind turbines, wing and empennage of light aircraft and unmanned aerial vehicles, especially in small-scale production.

Для решения технической задачи и реализации заявляемого способа разработан листогибочный станок для получения деталей с увеличивающимся радиусом кривизны из достаточно упругого листового металла, например алюминиевого сплава Д16АТ, с соответствующими заданными координатами аэродинамического профиля.To solve the technical problem and implement the proposed method, a bending machine was developed to produce parts with an increasing radius of curvature from a sufficiently elastic sheet metal, for example, aluminum alloy D16AT, with the corresponding given coordinates of the aerodynamic profile.

Заявляемый способ получения деталей с увеличивающимся радиусом кривизны из тонких упругих металлических заготовок заданной толщины с использованием листогибочного станка обеспечивает достижение технического результата - повышение точности гибки при получении малых радиусов кривизны тонких упругих листов металла, сокращение трудоемкости и энергоемкости процесса формообразования.The inventive method for producing parts with increasing radius of curvature from thin elastic metal billets of a given thickness using a bending machine provides a technical result - improving the bending accuracy when obtaining small radii of curvature of thin elastic metal sheets, reducing the complexity and energy consumption of the forming process.

Листогибочный станок для получения деталей с увеличивающимся радиусом кривизны из тонких упругих металлических листовых заготовок заданной толщины выполнен в виде плоских профилированных кулачков, неподвижно закрепленных на двух стержнях, одним из которых является вал, опертый на втулки двух закрепленных на станине кронштейнов с возможностью вращения от рукоятки, при этом профилированные кулачки выполнены с прорезью для установки конца листовой заготовки и контуром, заданным с учетом выбранной толщины листовой заготовки и распружинивания используемого материала заготовки.A bending machine for producing parts with an increasing radius of curvature from thin elastic metal sheet blanks of a given thickness is made in the form of flat profiled cams fixedly mounted on two rods, one of which is a shaft supported on the bushings of two brackets fixed on the frame with the possibility of rotation from the handle, while the profiled cams are made with a slot for setting the end of the sheet stock and a contour defined taking into account the selected thickness of the sheet blank and Ivanov workpiece material used.

Решение технической задачи изобретения по способу заключается в том, что в способе получения деталей с увеличивающимся радиусом кривизны из тонких упругих металлических заготовок заданной толщины с использованием листогибочного станка, включающем установку конца листовой заготовки в прорези профилированных кулачков формообразующего барабана, ее прижим к основанию, согласно изобретению наматывают листовую заготовку на формообразующий барабан при его повороте с помощью рукоятки до опирания профилированных кулачков на станину, снимают крутящий момент с рукоятки и распружинивают листовую заготовку, до принятия заданной формы детали.The solution of the technical problem of the invention according to the method lies in the fact that in the method for producing parts with increasing radius of curvature from thin elastic metal blanks of a given thickness using a bending machine, including setting the end of the sheet blank in the slots of the profiled cams of the forming drum, its pressing against the base, according to the invention wrap the sheet blank on the forming drum when it is rotated using the handle until the profiled cams rest on the bed, removed from the handle torque and raspruzhinivayut sheet blank, prior to taking a predetermined shape of the part.

Сущность заявляемого изобретения поясняется следующими чертежами и графиком.The essence of the invention is illustrated by the following drawings and graph.

Фиг. 1 - общий вид листогибочного станка;FIG. 1 - General view of the bending machine;

Фиг. 2 - то же, начало работы, в прорези кулачков вставлен конец листовой заготовки;FIG. 2 - the same, the beginning of work, in the slot of the cams inserted the end of the sheet blank;

Фиг. 3 - то же, начало упругопластической деформации листовой заготовки;FIG. 3 - the same, the beginning of the elastoplastic deformation of the sheet stock;

Фиг. 4 - то же, окончание рабочего цикла, момент опирания кулачков профилирующего барабана на основание;FIG. 4 - the same, the end of the working cycle, the moment of support of the cams of the profiling drum on the base;

Фиг. 5 - график зависимости радиусов изогнутой листа заготовки (после ее освобождения) и цилиндрической поверхности;FIG. 5 is a graph of the radii of a bent sheet of a workpiece (after its release) and a cylindrical surface;

Фиг. 6 - графическое изображение заданной формы профиля заготовки;FIG. 6 is a graphical depiction of a given shape of the blank profile;

Фиг. 7 - графическое изображение контура профиля кулачков.FIG. 7 is a graphical representation of a cam profile contour.

Основной частью станка (фиг. 1) является закрепленный на станине 1 формообразующий барабан 2, набранный из профилированных кулачков 3, соединенных между собой посредством двух стержней, один из которых является валом 4, опирающимся на два кронштейна 5 на станину 1 и приводимым во вращение рукояткой 6.The main part of the machine (Fig. 1) is a forming drum 2 mounted on the frame 1, assembled from profiled cams 3, interconnected by two rods, one of which is a shaft 4, supported by two brackets 5 on the frame 1 and driven by a handle 6.

Конец листовой заготовки вставляют в прорезь 7 кулачков формообразующего барабана 2 (фиг. 1), после чего его поворачивают с помощью рукоятки 6 по часовой стрелке. Упругопластическая деформация листа начинается с момента его прижатия к станине 1 и заканчивается в момент опирания кулачков 3 профилирующего барабана 2 на станину. Полный рабочий цикл упругопластической деформации показан на фиг. 2-4. После снятия крутящего момента, прикладываемого к рукоятке 6, заготовка, распружиниваясь, приобретает заданную форму детали.The end of the sheet blank is inserted into the slot 7 of the cams of the forming drum 2 (Fig. 1), after which it is rotated using the handle 6 clockwise. The elastic-plastic deformation of the sheet begins from the moment it is pressed against the frame 1 and ends when the cams 3 of the profiling drum 2 rest on the frame. The full duty cycle of elastoplastic deformation is shown in FIG. 2-4. After removing the torque applied to the handle 6, the workpiece, springing, acquires the specified shape of the part.

При этом заданная форма профиля будет точно обеспечена только для заранее выбранной толщины используемого материала, под который и разрабатывают формообразующий барабан 2.In this case, the specified profile shape will be accurately provided only for a pre-selected thickness of the material used, under which the forming drum 2 is developed.

Подобно пуансону (см. Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка./Под общей редакцией Л.И. Рудмана. - М.: Машиностроение, 1988, с. 210-211) текущий радиус формообразующего барабана выполняется заведомо меньшего размера, чем радиус детали после гибки. Это объясняется тем, что при гибке по большому радиусу, кроме большого угла пружинения, происходит упругое изменение радиуса кривизны. Радиус закругления пуансона рассчитывают по формуле, согласно которой он зависит от толщины материала, радиуса гибки и некоторого коэффициента, определяемого механическими характеристиками материала. Расчет по мнению авторов указанного выше источника является приближенным и, как показала практика, дает только приближенные результаты.Like a punch (see. Stamp Designer Handbook: Sheet Metal Stamping. / Under the General Editorship of LI Rudman. - M.: Mashinostroenie, 1988, p. 210-211) the current radius of the forming drum is obviously smaller than the radius of the part after bending . This is because when bending along a large radius, in addition to a large spring angle, there is an elastic change in the radius of curvature. The radius of curvature of the punch is calculated by the formula according to which it depends on the thickness of the material, the bending radius and a certain coefficient determined by the mechanical characteristics of the material. The calculation, according to the authors of the above source, is approximate and, as practice has shown, gives only approximate results.

Исходя из этого, заявляемый новый способ гибки опирается на экспериментальные данные при работе с материалом листовой заготовки:Based on this, the claimed new method of bending is based on experimental data when working with sheet material:

- вырезают ряд узких листовых заготовок-пластинок (в количестве 5…10 шт.) из материала заготовки;- cut a number of narrow sheet blanks-plates (in the amount of 5 ... 10 pcs.) from the material of the workpiece;

- подбирают цилиндрические поверхности разных диаметров, к которым по окружности прижимаются данные пластинки; замеряют диаметры использованных цилиндрических поверхностей и диаметры соответствующих им изогнутых пластинок и строят график (фиг. 5) зависимости радиуса изогнутой пластинки (после ее освобождения) от радиуса цилиндрической поверхности, к которой она была прижата в процессе эксперимента.- choose cylindrical surfaces of different diameters, to which these plates are pressed around the circumference; measure the diameters of the used cylindrical surfaces and the diameters of the corresponding curved plates and plot (Fig. 5) the dependence of the radius of the curved plate (after its release) on the radius of the cylindrical surface to which it was pressed during the experiment.

По данному графику (фиг. 5) для выбранного материала и его толщины строят профили кулачков 3 для любого профиля, включая аэродинамический. Для этого необходимо: построить контур профиля (фиг. 6) и разбить его на отдельные участки, поставив перпендикуляры к касательным в начале и конце каждого участка, определить текущие радиусы кривизны, используя построенный ранее график (фиг. 5), определить текущие радиусы кривизны для каждого из участков формообразующего барабана 2;According to this graph (Fig. 5), for the selected material and its thickness, cam profiles 3 are constructed for any profile, including aerodynamic. To do this, it is necessary: to build a profile contour (Fig. 6) and divide it into separate sections, placing the perpendiculars to the tangents at the beginning and end of each section, determine the current radii of curvature using the previously constructed graph (Fig. 5), determine the current radii of curvature for each of the sections of the forming drum 2;

- провести дугу с наименьшим радиусом барабана 2 и отложить на ней длину дуги, измеренной на чертеже контура профиля детали (фиг. 6);- draw an arc with the smallest radius of the drum 2 and set aside the length of the arc measured on the outline profile of the part (Fig. 6);

- операцию повторяют для каждого последующего участка, при этом дугу откладывают так, чтобы совмещенные кривые образовали лекальную кривую, далее по полученному контуру кривой изготавливают профилированные кулачки 3 формообразующего барабана 2.- the operation is repeated for each subsequent section, while the arc is laid so that the combined curves form a curve, then the profiled cams 3 of the forming drum 2 are made according to the obtained contour of the curve.

По полученному контуру вырезают один из профилированных кулачков 3. Вырезается пластинка из материала заготовки. Наматывают по контуру листовую заготовку-пластинку на кулачок 3, а затем освобождают. После частичного распрямления пластинка должна соответствовать контуру изготавливаемого профиля.One of the profiled cams 3 is cut out according to the obtained contour. A plate is cut from the workpiece material. Wrap along the contour of the sheet blank plate on the cam 3, and then release. After partial straightening, the plate should correspond to the contour of the manufactured profile.

Claims (2)

1. Листогибочный станок для получения деталей с увеличивающимся радиусом кривизны из тонких упругих металлических листовых заготовок заданной толщины, содержащий установленный на станине формообразующий барабан, выполненный в виде плоских профилированных кулачков, неподвижно закрепленных на двух стержнях, одним из которых является вал, опертый на втулки двух закрепленных на станине кронштейнов с возможностью вращения от рукоятки, при этом профилированные кулачки выполнены с прорезью для установки конца листовой заготовки и контуром, заданным с учетом выбранной толщины листовой заготовки и распружинивания используемого материала заготовки.1. A bending machine for producing parts with increasing radius of curvature from thin elastic metal sheet blanks of a given thickness, comprising a forming drum mounted on a bed, made in the form of flat profiled cams fixedly mounted on two rods, one of which is a shaft supported on two bushings brackets mounted on the bed with the possibility of rotation from the handle, while the profiled cams are made with a slot for installing the end of the sheet blank and the contour defined taking into account the selected thickness of the sheet stock and springing of the used material of the workpiece. 2. Способ получения деталей с увеличивающимся радиусом кривизны из тонких упругих металлических листовых заготовок заданной толщины с использованием листогибочного станка по п. 1, включающий установку конца листовой заготовки в прорези профилированных кулачков формообразующего барабана, ее прижим к основанию и намотку листовой заготовки на формообразующий барабан при его повороте с помощью рукоятки до опирания профилированных кулачков на станину, снятие крутящего момента с рукоятки и распружинивание листовой заготовки до принятия заданной формы детали. 2. A method of producing parts with increasing radius of curvature from thin elastic metal sheet blanks of a given thickness using a bending machine according to claim 1, comprising setting the end of the sheet blank in the slotted profiled cams of the forming drum, pressing it to the base and winding the sheet blank onto the forming drum when turning it with the handle until the profiled cams rest on the bed, removing the torque from the handle and springing the sheet blank before accepting This form details.
RU2014111390/02A 2014-03-25 2014-03-25 Sheet bending machine and production of increasing radius of curvature RU2569864C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014111390/02A RU2569864C2 (en) 2014-03-25 2014-03-25 Sheet bending machine and production of increasing radius of curvature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014111390/02A RU2569864C2 (en) 2014-03-25 2014-03-25 Sheet bending machine and production of increasing radius of curvature

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014111390A RU2014111390A (en) 2015-09-27
RU2569864C2 true RU2569864C2 (en) 2015-11-27

Family

ID=54250813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014111390/02A RU2569864C2 (en) 2014-03-25 2014-03-25 Sheet bending machine and production of increasing radius of curvature

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2569864C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2022424A1 (en) * 1969-05-13 1970-12-03 Grotnes Machine Works Inc Method and apparatus for forming cylindrical blanks
SU1479165A1 (en) * 1987-03-30 1989-05-15 Краматорский Индустриальный Институт Method of manufacturing curved billets
RU2198049C2 (en) * 2000-06-19 2003-02-10 Закрытое акционерное общество ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА "ТРАНС-МАГИСТРАЛЬ" Bending machine
RU2358824C1 (en) * 2007-12-07 2009-06-20 Владимир Дмитриевич Пилипенко Device for bending of sheet billet

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2022424A1 (en) * 1969-05-13 1970-12-03 Grotnes Machine Works Inc Method and apparatus for forming cylindrical blanks
SU1479165A1 (en) * 1987-03-30 1989-05-15 Краматорский Индустриальный Институт Method of manufacturing curved billets
RU2198049C2 (en) * 2000-06-19 2003-02-10 Закрытое акционерное общество ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА "ТРАНС-МАГИСТРАЛЬ" Bending machine
RU2358824C1 (en) * 2007-12-07 2009-06-20 Владимир Дмитриевич Пилипенко Device for bending of sheet billet

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014111390A (en) 2015-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107186063B (en) Rolling-based integrated rib forming and bending forming method for integral panel ribs
CN103801609A (en) Stretch-bending forming method for aircraft skin part
CN204685815U (en) A kind of Trinity assembled tool of winding
RU2569864C2 (en) Sheet bending machine and production of increasing radius of curvature
EP2581160A3 (en) System and method of manufacturing a structure with a high performance metal alloy
CN110496899A (en) The manufacturing process and equipment of plate
CN104801578A (en) Bending method for three-roller plate bending machine
RU2620219C2 (en) Method of drawing thin-wall products of complex form
CN104722578A (en) Rolling device for rod piece forging blank and rod piece forming method
WO2016184054A1 (en) Bending method for three-roller plate bending machine
CN202006239U (en) Plate bend die
CN104936717A (en) Method for manufacturing metal component with three-dimensional edge, and die for manufacturing
CN104209407A (en) Automotive chassis stamping die
US2343126A (en) Process of corrugating sheet metal
RU2451570C9 (en) Method of producing variable-corrugation elements
WO2009113907A2 (en) Method for applying a logo to a rotary embossing cylinder and a cylinder made according to said method
JP6541024B2 (en) Mold for hot forging and hot forging method
CN103521570A (en) Five-roller rolling device for enabling bars to form into butt welding rings
CN210387073U (en) Bending device formed by rolling in wheel rotating mode
CN203887057U (en) Steel angle stamping die
Thome et al. Calculation tool and closed loop control for the JCO® pipe forming process
RU2836116C1 (en) Manual bending device
WO2016163308A1 (en) Hot forging die and hot forging method
CN207857580U (en) A kind of adjustable cutter structure of metal plate bending
RU2376094C1 (en) Method of shaping of box-like and tubular parts of double curvature

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180326