ПРОФИЛИРУЮЩИЙ СТАНОК Российский патент 1994 года по МПК B21D5/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для производства гофрированных панелей, и может быть использовано в авиа-, судоавтостроении, строительстве и др.

Известен профилегибочный стан (авт. св. N 1237274, кл. В 21 D 5/06, 1986), содержащий последовательно расположенные приводные клети для профилирования и осадки и дополнительные неприводные клети, выполненные в виде расположенных в шахматном порядке верхних и нижних роликов, установленных с возможностью регулировки по высоте относительно друг друга. Стан имеет большое количество клетей, занимает большие производственные площади.

При замене типа изготавливаемых панелей необходима замена всех валков, что требует продолжительного времени.

Основной недостаток - высокая стоимость оснастки, которая должна быть откалибрована с высокой точностью.

Известно устройство, содержащее раму (станину) и установленные на ней направляющие ролики и десять рабочих клетей. Направляющие ролики имеют возможность регулировки в горизонтальной плоскости при помощи винтов. Каждая рабочая клеть состоит из двух станин открытого типа, на которых с помощью шпилек укреплены крышки с нажимными винтами. В станках на подшипниках скольжения размещены рабочие валки, состоящие из вала и профильных шайб, надетых на валки и закрепленных круглыми гайками.

Между рабочими клетями установлены столы с неприводными вертикальными роликами, служащими для удержания полосы. Положение роликов по высоте регулируется прокладками, а относительно оси профилирования каждый ролик может устанавливаться самостоятельно с помощью винтового механизма. Между отдельными клетями вместо вертикальных роликов на кронштейнах устанавливаются горизонтальные ролики.

Привод стана групповой, осуществляется от одного двигателя переменного тока через клиноременную передачу на трансмиссионный вал, от которого вращение передается шестеренным клетям.

Недостатками указанного стана являются значительные габариты, энергозатраты и ограниченные технологические возможности, связанные с необходимостью иметь большое количество формующих клетей, число которых увеличивается пропорционально числу формуемых гофр и сложности сечения профиля. Стан требует большого количества оснастки, сложен в настройке.

Цель изобретения - уменьшение габаритов оборудования и расширение технологических возможностей.

Это достигается тем, что профилирующий станок, содержащий станину, установленные на ней направляющие ролики, имеющие регулировку в горизонтальной плоскости, и приводные профилирующие клети с валками, дополнительно снабжен установленной за направляющими роликами приводной клетью предварительной гибки и неприводным гофрирующим блоком, причем направляющие ролики установлены с возможностью наклона оси и регулировки в вертикальной плоскости, клеть предварительной гибки содержит пару центральных, закрепленных на верхнем и нижнем основаниях и установленных за ней двух пар боковых роликов, размещенных на шарнирно закрепленных между собой кронштейнах, причем зазоры указанных роликовых пар в проекции на вертикальную плоскость, перпендикулярную направлению профилирования, совпадают с дугой общей окружности.

Гофрирующий блок содержит несколько рабочих клетей, в каждой из которых на верхнем и нижнем основаниях в вилках по дуге окружности в шахматном порядке с возможностью регулировки шага и перекрытия установлены наборы свободно вращающихся радиально ориентированных формующих роликов, причем радиус дуги, проходящей через середину межцентрового расстояния роликов первой рабочей клети, равен радиусу дуги общей окружности клети предварительной гибки, а наборы роликов последней рабочей клети установлены горизонтально. Вилки соответствующих роликов каждой рабочей клети соединены общими направляющими штангами. Валки последних профилирующих клетей установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

На фиг. 1 изображен профилирующий станок, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А, на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б, на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1.

Предлагаемый станок содержит станину 1, на которой смонтированы привод 2, входное устройство 3 и профилирующие клети 4 с валками 5. Входное устройство 3, выполненное отдельным блоком, содержит направляющие ролики 6 и клеть 7 предварительной гибки. Направляющие ролики 6 установлены с возможностью наклона оси вращения и регулировки в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Клеть предварительной гибки содержит пару центральных роликов 8 и две пары боковых роликов 9. Центральные ролики 8 установлены на верхнем и нижнем основаниях входного устройства 3, а боковые ролики 9 - попарно на шарнирно закрепленных между собой кронштейнах 10. Причем зазоры указанных роликовых пар в проекции на вертикальную плоскость, перпендикулярную направлению профилирования, совпадают с дугой общей окружности.

Между входным устройством 3 и профилирующими клетями 4 расположен неприводной гофрирующий блок 11 с четырьмя рабочими клетями 12. Клети, имеющие верхнее 13 и нижнее 14 основания, крепятся на одной общей раме гофрирующего блока 11. На основаниях 13, 14 с возможностью перемещения установлены вилки 15, а в вилках - свободно вращающиеся радиально ориентированные формующие ролики 16.

Вилки соответствующих формующих роликов каждой рабочей клети соединены направляющими штангами 17. Наборы формующих роликов 16 установлены на верхнем 13 и нижнем 14 основаниях по дуге окружности в шахматном порядке с возможностью регулировки шага и перекрытия посредством смещения вилок по направ- ляющим и опускания на винтах, причем радиус дуги, проходящей через середину межцентрового расстояния формующих роликов первой рабочей клети 12, равен радиусу дуги общей окружности клети предварительной гибки 7. Наборы формующих роликов последней четвертой рабочей клети 12 установлены горизонтально. В промежуточных рабочих клетях (второй и третьей) 12 радиус дуги окружности и перекрытие наборов роликов увеличиваются, а шаг уменьшается, принимая значения промежуточные между соответствующими величинами первой и последней клетей 12, что обеспечивается установкой штанг 17. В станок подается листовая заготовка 18.

При работе профилирующего станка листовая заготовка вручную подается в направляющие ролики 6 входного устройства 3, которыми осуществляется ее центрирование относительно оси профилирования. Далее производится захват и подача листа приводными центральными роликами 8 клети предварительной гибки 7, в которых происходит изгиб листа по дуге окружности в поперечном сечении. При этом направляющие ролики 6, выставленные в горизонтальном и вертикальном направлениях, изменяют угол наклона оси вращения, ориентируясь по кромкам листовой заготовки. Концы изогнутой по дуге окружности листовой заготовки захватываются приводными боковыми роликами 9, регулировка которых производится поворотом кронштейнов 10 вокруг шарнира.

Изогнутая по дуге окружности и получившая продольную жесткость листовая заготовка проталкивается в неприводной гофрирующий блок 11, так как радиус дуги, проходящей через середину межцентрового расстояния формующих роликов 16 первой рабочей клети 12, равен радиусу дуги окружности клети предварительной гибки 7, то листовая заготовка попадает в формующие ролики первой рабочей клети, которые расположены на верхнем и нижнем основаниях в шахматном порядке с установленными путем настройки шагом и перекрытием.

На изогнутой по дуге окружности листовой заготовке происходит одновременная формовка всех волнообразных гофров. В каждой последующей рабочей клети радиус дуги окружности и перекрытие увеличиваются, а шаг уменьшается. В последней рабочей клети формующие ролики 16 расположены горизонтально. Поскольку формующие ролики установлены в вилках 15, которые соединены направляющими штангами 17, то положение формующих роликов, промежуточных рабочих клетей, расположенных между первой и последней, определяется положением формующих роликов в крайних рабочих клетях.

Из последней рабочей клети 12 гофрирующего блока 11 выходит плоская волнообразная гофрированная панель, которая захватывается валками 5 приводных профилирующих клетей 4, где происходит насадка гофр со скругленными вершинами в гофр требуемой геометрии (трапециевидный, треугольный и др. ), т. е. происходит окончательное формообразование. Перемещение валков 5 профилирующих клетей 4 в вертикальной плоскости позволяет выбрать положение, при котором обеспечивается наилучший захват гофрированной панели, выходящей из гофрирующего блока 11 и дает возможность устранения продольного изгиба.

Листовая заготовка длиной 6000 мм, шириной 1200 мм, толщиной 1,2 мм из алюминиевого сплава марки Д16 по рольгангу подается в профилирующий станок. Направляющие ролики 6 входного устройства 3 центрируют ее относительно оси профилирования. Центральные и боковые ролики клети предварительной гибки изгибают ее по дуге окружности с радиусом 550 мм. Получившая продольную жесткость листовая заготовка подается в неприводной гофрирующий блок 11. Радиус дуги окружности наборов формующих роликов 16 первой рабочей клети 12 равен 550 мм, перекрытие 10 мм, шаг 79 мм. У второй рабочей клети радиус дуги окружности равен 610 мм, перекрытие 15 мм, шаг 68 мм, у третьей рабочей клети радиус 900 мм, перекрытие 20 мм, шаг 58 мм, у четвертой наборы формующих роликов расположены горизонтально, перекрытие 26 мм, шаг 50 мм. Полученную гофрированную панель захватывают валки 5 приводной профилирующей клети 4. Здесь происходит осадка гофр со скругленными вершинами в трапециевидные, с шагом 50 мм, высотой - 20 мм; основание трапеции гофра 25 мм, вершина 22 мм.

Наличие двух приводных профилирующих клетей 4 с регулируемыми в вертикальной плоскости валками 5 позволяет сделать калибровку и правку получаемой трапециевидной панели, ширина которой 730 мм, а число гофр 14.

Использование профилирующего станка позволит значительно сократить занимаемые производственные площади из-за его достаточно малых габаритов и расширить технологические возможности. Станок позволяет производить на нем формообразование панелей с количеством гофр до 14 при длине станка 4 м. Аналогичные панели получают на известных станках с числом клетей более 20 и длиной в несколько десятков метров. При этом также повышается качество получаемой панели, так как предварительное формообразование волнообразных гофр осуществляют без перетяжки материала, а окончательное формообразование их в гофры окончательной геометрии (трапециевидные, треугольные и др. ) происходит путем осадки, что устраняет какие-либо утонения листового материала и ухудшение качества поверхности.

Для выпуска панелей иной геометрии профиля поперечного сечения достаточна перенастройка гофрирующего блока и замена двух пар валков профилирующих клетей, что расширяет технологические возможности станка. Для известных станов необходима замена всех пар валков.

Заявляемый станок позволяет экономить производственные площади, имеет малую металлоемкость и небольшие энергозатраты. Станок удобен в эксплуатации в условиях единичного и мелкосерийного производства. (56) Тришевский И. С. , Клепанда В. В. , Хижняков Я. В. Холодногнутые гофрированные профили проката. Техника, 1973, с. 33-35.

Использование: для производства гофрированных панелей для авиа- и судостроению, строительства и т. д. Листовая заготовка вручную подается в направляющие ролики входного устройства, которыми осуществляются ее центрирование относительно оси профилирования. Затем производится захват и подача листа приводными центральными роликами клети предварительной гибки, в которой производится изгиб листа по дуге окружности в поперечном сечении. После этого листовая заготовка проталкивается в неприводной гофрирующий блок и попадает в формующие ролики первой рабочей клети, которые расположены на верхнем и нижнем основаниях в шахматном порядке. На изогнутой по дуге окружности листовой заготовке происходит одновременная формовка всех волнообразных гофр. В последней рабочей клети формующие ролики расположены горизонтально. Из этой клети выходит плоская волнообразная гофрированная панель, которая захватывается валками приводных профилирующих клетей, где происходит осадка гофра со скругленными вершинами в гофр требуемой геометрии. 5 ил.

ПРОФИЛИРУЮЩИЙ СТАНОК, содержащий станину, установленные на ней направляющие ролики, имеющие регулировку в горизонтальной плоскости, и приводные профилирующие клети с валками, отличающийся тем, что он снабжен приводной клетью предварительной гибки, установленной за направляющими роликами, и неприводным гофрирующим блоком, направляющие ролики установлены с возможностью наклона оси вращения и регулировки в вертикальной плоскости, клеть предварительной гибки содержит пару центральных роликов, закрепленных на верхнем и нижнем основаниях, и установленные за ней две пары боковых роликов, размещенных на шарнирно закрепленных между собой кронштейнах, причем проекция зазоров всех роликов клети предварительной гибки на вертикальную плоскость, перпендикулярную направлению профилирования, расположена по дуге окружности, гофрирующий блок содержит несколько рабочих клетей, в каждой из которых на верхнем и нижнем основаниях в вилках установлены по дуге окружности в шахматном порядке с возможностью регулировки шага и перекрытия наборы свободно вращающихся радиально ориентированных формующих роликов, при этом радиус дуги, проходящей через середину межцентрового расстояния роликов первой рабочей клети, равен радиусу окружности клети предварительной гибки, наборы роликов последней рабочей клети гофрирующего узла установлены горизонтально, вилки соответствующих роликов каждой рабочей клети связаны общими направляющими штангами, а валки профилирующих клетей установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.