Формообразование деталей методами гибки-прокатки и обтяжки

Для формообразования деталей обшивки из листов и фрезеро­ванных панелей широко применяют прогрессивные процессы гибки — прокатки и обтяжки на новом оборудовании, изготовляемом фир­мами «Шеридан», «Хаффорд», «Версон» и др. *.

Бее обтяжное оборудование можно разделить на четыре основ­ных типа:

1) растяжно-обтяжные (рис. 3.2) и обтяжные (рис. 3.3, 3.4) прессы с горизонтальным расположением зажимных устройств и заготовки;

2) растяжно-обтяжные прессы с вертикальным расположением зажимных устройств и заготовки (рис. 3.5);

3) комбинированные растяжно-обтяжные прессы с четырьмя зажимными устройствами для выполнения различных видов обтяж­ки с горизонтальным расположением заготовки;

4) универсальные гидравлические прессы с встроенными зажим­ными устройствами для одновременного выполнения процессов об­тяжки и вытяжки, гибки, подсечки, выдавливания и т. д. (рис. 3.6).

Все новые прессы, применяемые при гибке-прокатке и обтяжке, отличаются широкими технологическими возможностями благодаря

* Фирмы «Шеридан» и «Хаффорд» в настоящее время объединены в ком­панию «Шеридан-Грей».

5ft

Рис. 3. 3. Обтяжной пресс усилием 500 тс фирмы «Шеридаи-Грей» модель ТС-1000-168-20. Максимальный размер листовой заготовки 4,2×6,0 м

Рис. 3.4. Обтяжной пресс усилием 680 тс фирмы «Шеридан-Грей», эксплуати­руемый на заводе фирмы «Боинг»

Рис. 3.5. Растяжио-обтяжиой пресс фирмы «Хаффорд». Максимальный размер листовой заготовки 1,6X4,7 м

дополнительным движениям столов и зажимов, наличи­ем шарнирных растяжных губок с дополнительными ци­линдрами для односторонне­го натяжения заготовки при несимметричных обшивках; на многих из них предусмот­рена возможность совмеще­ния процесса обтяжки с дру­гими процессами деформи­рования. Максимальная дли­на заготовок из листа при обтяжке составляет 12 м.

Прессы с горизонтальным расположением зажимных устройств и заготовки выпус­кает в основном фирма «Ше­ридан-Грей». Фирма постав­ляет прессы следующих мо­делей: ТС-300-120-12; ТС — 1000-168-20; Т-500-168-12,

ТТ-750-144-24; ТС-750-144-

20; ТС-1500-192-30; L-700-

96C-4Q; ТС-750-72-20 и др. с усилием стола 150, 200, 350, 375, 500, 680, 750, 1000 и 1500 тс. Пресс модели ТС-750-72-20 с усилием стола 1500 тс уникален, на нем можно обрабатывать де­тали размером 4,8×12,2 м.

Большая часть обтяжных прессов оборудована каретками; мак-4 симальное усилие растяжения равно половине усилия стола пресса. Зажимы листа выполнены не клиновыми, а прямого действия, что, по-видимому, при том же усилии зажима листа позволяет умень­шить их габаритные размеры.

Растяжно-обтяжные прессы с вертикальным расположением за­жимных устройств (более десяти моделей — 44, 46, 50, 60, 87, 92 и др.) усилием от 50 до 350 тс используются для обработки листов с максимальной толщиной 10 мм (их выпускала фирма «Хаффорд»), Эти прессы предназначены для изготовления листовых обшивок двойной кривизны и формообразования сотовых панелей, на них можно также изготавливать и детали из профилей. Прессы этой группы оснащают сменными зажимными устройствами. Наличие в конструкции перемещающихся рычагов (крыльев) с зажимными устройствами позволяет производить формообразование деталей с большим углом охвата (до 180°).

Для обтяжки листовых обшивок прессы вертикального исполне­ния могут быть оснащены как криволинейными (рис. 3.7, 3.8), так и прямолинейными (см. рис. 3.5) зажимными устройствами, что

Рис. 3. 7. Растяжно-обтяжной пресс фирмы «Хаффорд» с криволинейными секционными зажимными губками

Рис. 3. 8. Криволинейные зажимные губки. Длина захва­та 1,7 м

Рис. 3. 9. Растяжно-обтяжной пресс модели L-400-72C-22, совмещенный
с гидравлическим прессом

значительно расширяет их технологические возможности. Нормали­зованные зажимные устройства поставляются отдельно.

Комбинированные растяжно-обтяжные прессы различных моде­лей поставляет фирма «Шеридан-Грей». Так, комбинированный пресс модели ТС-750-72-20 предназначен для формообразования об­шивок различными видами обтяжки. Максимальные размеры листа 1800X6700 мм, максимальное усилие стола 750 тс.

В производстве применяются узкоспециализированные прессьі фирмы «Шеридан-Грей» моделей TSD-333, TSD-200 и TSD-100 для обтяжки узких лобовых обшивок крыла. Прессы могут компоно­ваться из отдельных секций на длину лобовой обшивки до 6 м. Раз­личаются указанные модели прессов только удельным усилием фор­мообразования, которое изменяется от 170 до 50 тс/м.

Перечисленные выше растяжно-обтяжные и обтяжные прессы не имеют ни стационарных, ни откатных порталов, за исключением растяжно-обтяжного пресса модели L-400-72C-22 (рис. 3.9), совме­щенного с гидравлическим прессом С-образной станиной усилием 85 тс, который используется взамен портала. Отсутствие порта­лов сужает технологические возможности прессов, поскольку это не позволяет изготовлять на них детали с обратной кривизной.

Преимущество универсальных прессов со встроенными зажим­ными устройствами состоит в том, что на них можно штамповать крупногабаритные детали сложной формы. Оснастка в этом случае включает только пуансон и матрицу. Роль прижима выполняют универсальные зажимные губки. Фирма «Шеридан-Грей»- выпуска­ет такие прессы трех моделей:

1) пресс SDP-250-85-84-7 с вертикальным усилием 250 тс и уси­лием растяжных цилиндров 85 тс для формообразования листовых деталей сложной формы из алюминиевых сплавов (максимальный размер заготовки 2X2 м);

2) пресс SDP-400-300-84-12 с вертикальным усилием 400 тс и усилием растяжных цилиндров 300 тс, максимальные размеры за­готовки 2X4 м;

3) уникальный пресс LS-1200-72C-12 с вертикальным усилием 2400 тс и усилием растяжных цилиндров 600 тс. На этом прессе проводится поперечная гибка впередвижку крупногабаритных об­шивок и монолитных панелей по ширине заготовки.

Для формообразования методом гибки-прокатки панелей крыла, сотовых панелей и других деталей одинарной кривизны толщиной до 9 мм фирма «Макдокнелл—Дуглас» применяет трехвалковый гибочный пресс усилием 1800 тс с длиной валков 12 м, изготовлен­ный фирмой «Версон» с участием фирмы «Фарнхам». Фирма «Бо­инг» также располагает мощными прессами для образования слож­ных деталей замкнутой формы. Крупногабаритные бесшовные коль­цевые детали, например, переднее кольцо воздухозаборника двига­теля изготовляют на одном из таких прессов методом вытяжки за шесть переходов.

Фирма «Макдоннелл — Дуглас» в цехе вырубки и формообра­зования мелких и средних деталей использует большое количество эксцентриковых прессов, главным образом фирмы «Данли», выпу­щенных 15—20 лет назад. Операции подачи лент и заготовок в ра­бочую зону штампа и снятия со штампов готовых деталей на этих прессах механизированы.

Для правки и гибки листов и профилей на самолетостроитель­ных заводах США применяют правильно-гибочные прессы, изготов-

ляемье фирмой «Шеридан-Грей»; На рис. 3.10 представлен пра­вильно-гибочный пресс модели РВ-750-14 с максимальным усилием 750 тс. Расстояние между колоннами 4,2 м. Рабочие части стола и ползуна пресса — поворотные. Роликовая правильная машина пред­назначена для правки листов шириной до 3,0 м (рис. 3.11). Шесть пар хромированных роликов обеспечивают точную регулировку и высокое качество правки.

Для раскроя листов фирма «Стилвелд» выпускает гильотинные ножницы почти 40 моделей с высокой степенью механизации и авто-

‘ Рис. *3. 12. Пресс для* термокалибровки листовЬк деталей-усилием 150 те фирмы «Шеридан-Грей»

Рис. 3. 13. Пресс для термокалибровки листовых деталей фирмы сХаф*
форд». Максимальный размер плит 0,6X0,6 м

матизированным регулированием основных параметров — зазора между ножами, угла наклона ножей, расстояния до передних и зад — них упоров и т. д. Длина реза у ножниц одной из моделей достигает 1.0 м.

Для штамповки эластичной средой деталей небольших размеров на фиріме «Макдоннелл — Дуглас» применяется полуавтоматиче­ский пресс. Сравнительно небольшой рабочий ход пресса и относи­тельно малая высота формуемых деталей способствует повышению производительности пресса. Стол с подготовленными для формова­ния заготовок форм-блоками подается в рабочее положение и осво­бождается, когда контейнер поднят путем поворота вокруг гори­зонтальной оси на угол ~30°. Заготовки поступают на стол с конвейера периодического действия.

Штамповку листовых деталей с нагревом заготовок обычно ве­дут на прессах двух видов — прессах для термокалибровки деталей после их предварительного формообразования и прессах для. горя-: чего формообразования деталей в изотермических условиях. ‘ ,;д

Для термокалибровки деталей фирма «Шеридан-Грей» постав­ляет прессы моделей НРЕ-70-25-34, НРЕ-150-75-45 (рис. 3.12). и НРЕ-300-75-34, а фирма «Хаффорд» — пресс модели 173 (рис. 3.13).* Эти прессы отличаются усилием (от 7 до 300 тс) и габаритами нагреваемых плит. Заготовка вместе со штампом закладывается в пресс и зажимается между двумя плитами, которые нагревают до температуры от 90 до 870° С. При калибровке заготовку выдержи­вают в течение времени, необходимого для релаксации напряжений, возникающих при нагружении в пределах упругих деформаций. Кроме фирм «Шеридан-Грей» и «Хаффорд», подобные прессы выпу­скают фирмы «Ай-Си-Клиринг», «Мордок», «Груммен» (США).

На заводе в г. Сиэттле для горя­чей калибровки листовых деталей из сплавов титана используют оборудо­вание с температурой нагрева до 900° С. Возможна перекомпоновка таких прессов для горячей калиб­ровки с целью более рационального использования производственных площадей. Максимальный размер обрабатываемых деталей 4,3X6 м.

Для горячего формообразования листовых деталей из титановых сплавов и других высокопрочных материалов по прогрессивной техно­логии фирма «Шеридан-Г’рей» по­ставляет оборудование типа прессов — печей с надежным контролем и ре­гулированием температур нагрева, а также регулированием всех сило­вых параметров (усилий вертикаль­ного и горизонтального ползунов и усилия выталкивателя). Нагрева­тельные плиты пресса выполнены из стали с высоким содержанием ни­келя, при креплении плит предусмотрена компенсация от термичес­кого расширения. Аналогичное оборудование разрабатывает и фир­ма «Мордок».

Фирма «Хаффорд», креме прессов для термокалибровки и горя­чего формообразования, выпускает печи сопротивления для нагре­ва металла перед обтяжкой и штамповкой на падающих молотах — Фирма «Шеридан-Грей» выпускает тяжелые гидравлические ковоч­ные прессы. На рис. 3.14 представлен гидравлический четырехко­лонный ковочный пресс усилием 3500 тс для горячей объемной ков­ки-штамповки.