[go: up one dir, main page]

RU2449847C2 - Method of thermal-power local forming of metal panels - Google Patents

Method of thermal-power local forming of metal panels Download PDF

Info

Publication number
RU2449847C2
RU2449847C2 RU2010126468/02A RU2010126468A RU2449847C2 RU 2449847 C2 RU2449847 C2 RU 2449847C2 RU 2010126468/02 A RU2010126468/02 A RU 2010126468/02A RU 2010126468 A RU2010126468 A RU 2010126468A RU 2449847 C2 RU2449847 C2 RU 2449847C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
curvature
panel
along
bending
heating
Prior art date
Application number
RU2010126468/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010126468A (en
Inventor
Алексей Анатольевич Васильев (RU)
Алексей Анатольевич Васильев
Олег Сергеевич Куклин (RU)
Олег Сергеевич Куклин
Владимир Юрьевич Шуньгин (RU)
Владимир Юрьевич Шуньгин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС")
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 Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС") filed Critical Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС")
Priority to RU2010126468/02A priority Critical patent/RU2449847C2/en
Publication of RU2010126468A publication Critical patent/RU2010126468A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2449847C2 publication Critical patent/RU2449847C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used in fabricating modular metal panels consisting of sheets and ribs or sections, moulded or welded panels. First, lengthwise forces are applied along stiffness rubs to curve the panel along said ribs. Then, crosswise forces are applied, along with heating, to wedge-like panel sections located across stiffness ribs. Note here that wedge base width and spacing between said sections are selected in proportion to preset radii of curvature, while billet is heated through its height.
EFFECT: reduced labor input, higher efficiency.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении металлических конструкций типа модуль-панель, состоящих из листов и ребер или профилей, а также прессованных или сварных панелей.The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of metal structures of the module-panel type, consisting of sheets and ribs or profiles, as well as extruded or welded panels.

Известны способы гибки и правки металлических деталей с применением упругопластического изгиба в холодном состоянии, а также с применением местных нагревов (Куклин О.С., Шабаршин В.П. «Средства технологического оснащения корпусообрабатывающих цехов». - Л.: "Судостроение", 1985, Куклин О.С., Михайлов B.C. «Проблемы повышения качества правки и гибки корпусных деталей». - "Судостроение", 1988, Горбач В.Д., Васильев А.А. и др. «Технологическое проектирование корпусообрабатывающих цехов судостроительных предприятий». - СПб: ФГУП "ЦНИИТС", 2005).Known methods of bending and dressing of metal parts using elastoplastic bending in the cold state, as well as using local heating (Kuklin OS, Shabarshin VP "Means of technological equipment of case-processing workshops." - L .: "Shipbuilding", 1985 , Kuklin OS, Mikhailov BC “Problems of improving the quality of dressing and bending of hull parts.” - “Shipbuilding”, 1988, Gorbach VD, Vasiliev A.A. et al. “Technological design of hull processing workshops of shipbuilding enterprises”. - St. Petersburg: FSUE TsNIITS, 2005).

Известно техническое решение по патенту РФ №927372, в котором при формообразовании металлических заготовок предложено совместное воздействие локальных изгибающих усилий и местных нагревов по линиям гибки.A technical solution is known according to the patent of the Russian Federation No. 927372, in which, when forming metal blanks, the combined effect of local bending forces and local heating along bending lines is proposed.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение ресурсосбережения при гибке и правке металлических деталей и конструкций типа модуль-панель. Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в снижении длительности и трудоемкости технологического процесса формообразования указанных деталей и конструкций.The objective of the present invention is to provide resource saving when bending and dressing metal parts and structures of the module-panel type. The technical result that provides a solution to the problem is to reduce the duration and complexity of the technological process of forming these parts and structures.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

В предлагаемом способе сначала производят приложение продольных усилий вдоль оси ребер жесткости до придания панели криволинейной формы вдоль этих ребер, а затем поперечных усилий с одновременным нагревом с вогнутой стороны панели участков в виде клиньев, расположенных поперек ребер жесткости. При этом ширину основания клиньев и шаг между участками выбирают обратно пропорциональным заданным радиусам кривизны, а глубину нагрева осуществляют на высоту заготовки.In the proposed method, first, longitudinal forces are applied along the axis of the stiffeners until the panel is curved along these ribs, and then transverse forces are simultaneously heated from the concave side of the panel of plots in the form of wedges located across the stiffeners. In this case, the width of the base of the wedges and the step between the sections are chosen inversely proportional to the specified radii of curvature, and the heating depth is carried out to the height of the workpiece.

В частном случае предлагаемого способа поперечные усилия прикладывают с учетом последующей тепловой усадки нагретого металла и его пружинения, причем в местах с заданной двоякой кривизной поперечное усилие выбирают прямо пропорционально сумме заданных продольной и поперечной кривизны панели.In the particular case of the proposed method, transverse forces are applied taking into account the subsequent thermal shrinkage of the heated metal and its springing, and in places with a given double curvature, the transverse force is directly proportional to the sum of the specified longitudinal and transverse curvatures of the panel.

Сущность предложения поясняется схемами на фиг.1-5.The essence of the proposal is illustrated by the diagrams in figure 1-5.

На фиг.1 изображена гибка листовой детали ротационно-локальным деформированием (РЛД) с применением местных (локальных) нагревов.Figure 1 shows the bending of sheet metal by rotational-local deformation (RLD) using local (local) heatings.

На фиг.2 изображена та же операция с применением последовательно локального деформирования.Figure 2 shows the same operation using sequentially local deformation.

На фиг.3 приведен способ гибки (правки) типовой сварной конструкции типа модуль-панель (вид сверху), состоящей из листов и профилей.Figure 3 shows a method of bending (editing) a typical welded construction of the module-panel type (top view), consisting of sheets and profiles.

На фиг.4 показано поперечное сечение изгибаемой листовой части панели или листов сварной конструкции (сечение А-А на фиг.1-3).Figure 4 shows a cross section of a bendable sheet part of a panel or sheets of a welded structure (section AA in Figs. 1-3).

На фиг.5 изображено поперечное сечение Б-Б сварной конструкции модуль-панель (Фиг.3) в месте приварки профиля.Figure 5 shows a cross section BB of the welded construction module-panel (Figure 3) in the place of welding profile.

Листовая деталь 1 (Фиг.1) подвергается по линии гиба ротационно-локальному деформированию (РЛД) роликом 3 с радиусом закругления Rп рабочей поверхности усилием Р по сечению 5 (А-А) по предварительно нагретому участку 6 линии гиба шириной bн с шагом линий гиба и нагрева bi. Заданные радиусы кривизны детали - продольный Rпр и поперечный Rпоп (фиг.4).The sheet part 1 (Fig. 1) is subjected to a rotational-local deformation (RLD) along the bending line by a roller 3 with a radius of curvature R p of the working surface by a force P along section 5 (AA) along a preheated section 6 of the bending line with a width of b n in increments bending and heating lines b i . The specified radii of curvature of the part - longitudinal R CR and transverse R pop (figure 4).

Листовая деталь 1 (Фиг.2), входящая, например, в состав модуль-панели, может быть изогнута последовательно локальным деформированием (ПЛД) по линии гиба 2 пуансоном 3 с закруглением Rп его рабочей поверхности усилием Р в точках 4, обозначенных крестиками с предварительным нагревом в этих точках, как показано в поперечном сечении А-А на фиг.4. Шаг линий гиба и точек нагрева bi.The sheet part 1 (FIG. 2), which, for example, is part of the module panel, can be bent sequentially by local deformation (PLD) along the bend line 2 by the punch 3 with a curve Rp of its working surface with force P at points 4, indicated by crosses with preliminary by heating at these points, as shown in cross section AA in FIG. The pitch of the bending lines and heating points b i .

Сварная конструкция типа модуль-панель, состоящая из листов 1 и ребер жесткости (профилей) 7 (фиг.3), подвергается локальным нагревам по линиям гиба на листах 2, как показано в сечении А-А на фиг.4. Причем нагрев производится в левой части с вогнутой лицевой стороны сверху, а в правой части конструкции - снизу (фиг.5), так как в этом месте направление гибки меняется.The welded construction of the module-panel type, consisting of sheets 1 and stiffeners (profiles) 7 (Fig. 3), is subjected to local heating along the bending lines on the sheets 2, as shown in section AA in Fig. 4. Moreover, heating is carried out in the left part with the concave front side from the top, and in the right part of the structure from the bottom (Fig. 5), since the bending direction changes in this place.

Местные нагревы листовых деталей (фиг.1-2) и конструкции (фиг.3) производятся в поперечном сечении в виде клина по толщине (высоте) заготовки) (фиг.4 и 5) с шириной основания клина bн. Величина bн выбирается в зависимости от радиуса заданной кривизны изгиба R детали, с которым она связана соотношением, исходя из общепринятой гипотезы плоских сечений при изгибе (фиг.4)Local heating of sheet parts (FIGS. 1-2) and designs (FIG. 3) are made in cross section in the form of a wedge along the thickness (height) of the workpiece) (FIGS. 4 and 5) with a wedge base width b n . The value of b n is selected depending on the radius of the specified bending curvature R of the part with which it is connected by the ratio, based on the generally accepted hypothesis of flat sections during bending (figure 4)

Figure 00000001
.
Figure 00000001
.

Шаг линий гибов bi и ширина нагрева bн увеличиваются с уменьшением требуемого радиуса детали в зависимости от допуска на заданную форму ее поверхности и с учетом последующей тепловой усадки нагретого металла, как это принято при тепловой гибке листов, что определяется по приведенным в описании литературным источникам.The pitch of the bending lines b i and the heating width b n increase with a decrease in the required radius of the part, depending on the tolerance on the given shape of its surface and taking into account the subsequent thermal shrinkage of the heated metal, as is customary for thermal bending of sheets, which is determined by the literature sources .

Приложение изгибающих усилий Р (Фиг.1, 2, 3) осуществляется перемещаемыми по линиям гиба 2 роликом или пуансоном, а изгибающие моменты создаются с применением опорных матриц 8 или укладкой грузов, как это выполняется при изгибе листов и секций корпусов судов.The application of bending forces P (Figs. 1, 2, 3) is carried out by a roller or punch that is moved along the bending lines 2, and bending moments are created using support dies 8 or stacking weights, as is done when bending sheets and sections of ship hulls.

При гибке листовых деталей конструкции (модуль-панели) двойная кривизна получается приданием утонения заготовке Δh (фиг.4), величина которого определяется в зависимости от требуемых радиусов продольного Rпр и поперечного Rпоп изгиба по общепринятому условию несжимаемости твердого телаWhen bending sheet structural parts (module-panel), double curvature is obtained by thinning the workpiece Δh (Fig. 4), the value of which is determined depending on the required radii of the longitudinal R pr and transverse R pop bending according to the generally accepted condition of solid incompressibility

Figure 00000002
Figure 00000002

Локальный нагрев при гибке и правке может осуществляться установками ТВЧ, газовыми или плазменными горелками, лазером, при этом для создания клиновых прогревов наиболее эффективны первые три указанных метода.Local heating during bending and dressing can be carried out by HDTV installations, gas or plasma burners, a laser, and the first three of these methods are most effective for creating wedge heating.

Опробование предложенного способа осуществлялось в производственных условиях ОАО "Судостроительный завод "Северная верфь", где на экспериментальной установке изгибались листы наружной обшивки корпусов судов с применением местных полосовых нагревов газовыми горелками. Для интенсификации формообразования изгибающие моменты создавались обжимом заготовки клиньями по кромкам. Применение местных нагревов также проверялось на станке МГПС-25 в условиях ОАО "СФ "Алмаз". При этом нагрев осуществлялся сварочными электродами.Testing of the proposed method was carried out under the production conditions of Severnaya Verf Shipbuilding Plant OJSC, where sheets of the outer skin of the hulls were bent at the pilot plant using local strip heating with gas burners. To intensify the shaping, bending moments were created by crimping the workpiece by wedges along the edges. Local heating was also used It was tested on the MGPS-25 machine under the conditions of OAO Almaz SF. In this case, the heating was carried out by welding electrodes.

Применение предложенного способа формообразования (гибки и правки) листовых деталей типа модуль-панель с использованием, например, автоматизированного гибочно-правильного комплекса АГПК-25 позволит по сравнению с применяемым в настоящее время методом РЛД увеличить толщину обрабатываемых листов до 4 раз при проведении зонального нагрева зоны устройствами ТВЧ, например, норвежской фирмы "ELCA". По сравнению с гидропрессами и вальцами снижение требуемого усилия гибки достигает 20-40 раз, массы гибочной оснастки в 12-60 раз, массы оборудования в 3,5-6 раз, установленной мощности в 2-4 раза.The application of the proposed method of forming (bending and straightening) sheet parts of the module-panel type using, for example, the automated bending and correcting complex AGPK-25 will allow, in comparison with the RLD method currently used, increase the thickness of the processed sheets up to 4 times during zone heating HDTV devices, for example, the Norwegian company "ELCA". Compared with hydraulic presses and rollers, the reduction in the required bending effort reaches 20–40 times, the weight of bending equipment by 12–60 times, the mass of equipment by 3.5–6 times, and the installed capacity by 2–4 times.

Claims (2)

1. Способ термосилового формообразования металлических панелей двоякой кривизны, состоящих из листов с ребрами жесткости или профилей, отличающийся тем, что сначала прикладывают продольные усилия вдоль оси ребер жесткости до придания криволинейной формы с продольным радиусом кривизны панели вдоль этих ребер, а затем для получения поперечного радиуса кривизны прикладывают поперечные усилия с одновременным нагревом с вогнутой стороны панели участков в виде клиньев, расположенных поперек ребер жесткости, причем ширину основания клиньев и шаг между участками выбирают обратно пропорциональными заданным радиусам кривизны, а глубину нагрева осуществляют на высоту заготовки.1. The method of thermoset forming of metal panels of double curvature, consisting of sheets with stiffeners or profiles, characterized in that first they apply longitudinal forces along the axis of the stiffeners until they are curved with a longitudinal radius of curvature of the panel along these ribs, and then to obtain a transverse radius the curvatures apply lateral forces while heating from the concave side of the panel sections in the form of wedges located across the stiffeners, and the width of the base of the wedge and a step between the portions are selected inversely proportional to specify the radius of curvature, and depth of heating is carried out at the height of the workpiece. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поперечные усилия прикладывают с учетом последующей тепловой усадки нагретого металла и его пружинения, причем в местах с заданной двоякой кривизной поперечное усилие выбирают прямо пропорционально сумме заданных продольной и поперечной кривизны панели. 2. The method according to claim 1, characterized in that the transverse forces are applied taking into account the subsequent thermal shrinkage of the heated metal and its springing, and in places with a given double curvature, the transverse force is chosen directly proportional to the sum of the specified longitudinal and transverse curvature of the panel.
RU2010126468/02A 2010-06-28 2010-06-28 Method of thermal-power local forming of metal panels RU2449847C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126468/02A RU2449847C2 (en) 2010-06-28 2010-06-28 Method of thermal-power local forming of metal panels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126468/02A RU2449847C2 (en) 2010-06-28 2010-06-28 Method of thermal-power local forming of metal panels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010126468A RU2010126468A (en) 2012-01-10
RU2449847C2 true RU2449847C2 (en) 2012-05-10

Family

ID=45783293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126468/02A RU2449847C2 (en) 2010-06-28 2010-06-28 Method of thermal-power local forming of metal panels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2449847C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2566689C2 (en) * 2013-12-20 2015-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исседовательский технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИРНИТУ") Straightening of long ribbed part and device to this end (versions)
CN119407003A (en) * 2024-11-08 2025-02-11 沈阳飞机工业(集团)有限公司 A method for processing double-curvature skin parts with local features

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU776708A2 (en) * 1978-05-15 1980-11-07 Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева Method of producing sections from high-strength strip blanks
SU1250348A1 (en) * 1983-05-03 1986-08-15 Предприятие П/Я А-1944 Method of bending welded steel panels containing a casing with stiffening ribs
RU2007341C1 (en) * 1992-06-18 1994-02-15 Сергей Дмитриевич Калабухов Parachute complex for paraplane pilot

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU776708A2 (en) * 1978-05-15 1980-11-07 Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева Method of producing sections from high-strength strip blanks
SU1250348A1 (en) * 1983-05-03 1986-08-15 Предприятие П/Я А-1944 Method of bending welded steel panels containing a casing with stiffening ribs
RU2007341C1 (en) * 1992-06-18 1994-02-15 Сергей Дмитриевич Калабухов Parachute complex for paraplane pilot

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2566689C2 (en) * 2013-12-20 2015-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исседовательский технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИРНИТУ") Straightening of long ribbed part and device to this end (versions)
CN119407003A (en) * 2024-11-08 2025-02-11 沈阳飞机工业(集团)有限公司 A method for processing double-curvature skin parts with local features

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010126468A (en) 2012-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3165815A (en) Process for the manufacture of sections
CN108480415A (en) A kind of online roll-in thermoforming process of hot plate/band and its application
US11712729B2 (en) Production method for pressed components, press forming device, and metal sheet for press forming
CN102704567A (en) H-shaped steel structural part and production method thereof
CA2961129C (en) Method for producing metal sheet with raised lines, metal sheet with raised lines, and structural component
CN102409273A (en) Method for weakening cardinal plane texture of magnesium alloy plate strip
US20210114076A1 (en) Production method for pressed components, press forming device, and metal sheet for press forming
RU2449847C2 (en) Method of thermal-power local forming of metal panels
CN111633101B (en) A process of repeated thinning, bending and strong deformation of sheet
CN111495967B (en) A hot-rolled thin-bellied, ultra-deep variable-section trapezoidal rib and its hot continuous rolling production process
Reddy Simulation analysis of four-pass shape roll forming of I-sections
JP2005169447A (en) Method for working metallic material and metallic worked goods
CN212349884U (en) Hot-rolled thin-web and ultra-deep variable-section trapezoidal rib
RU2638476C1 (en) Method for manufacturing welded straight-seam pipes of titanium alloys
CN202023254U (en) H-shaped steel structure piece
RU2246365C1 (en) Method for making welded structure with curvilinear surface
CN109500249A (en) A kind of vehicle rail molding die
CN104942531B (en) Annular furnace girder steel processing method
US20200130037A1 (en) Formed body, structural member, and method for producing formed body
CN210231088U (en) Mould of steel case roof beam U rib preparation
SU657888A1 (en) Profile-making method
JP6741268B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for steel plate having embossed shape
RU2492015C1 (en) Method of making frames
JP5965325B2 (en) Method for patterning aluminum profiles
RU2504598C2 (en) Method for producing pipe from technically pure titanium with radial texture

Legal Events

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

Effective date: 20170629