ГИБОЧНО-ПРАВИЛЬНЫЙ СТАНОК Российский патент 1998 года по МПК B21D7/02 B21D3/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для формообразования листов и профилей.

Известны листогибочные станки типа ЛГС-2, содержащие станину консольной конструкции, на которой расположен давильный ролик с механическим нажимным приводом и внизу на раме расположен другой ролик с приводом вращения. Изгиб на станке происходит путем прокатки и местного утонения материала [1]
Недостатком указанного станка является консольная конструкция станины, из-за чего подобные станки ограничены по мощности (15 тс) и технологическим возможностям и имеют повышенную металлоемкость.

В связи с отмеченными недостатками появились гидравлические прессы, так называемого портального типа. Такой пресс содержит смонтированные на концах неподвижной траверсы две рамы с установленной между ними подвижной траверсой, приводные гидроцилиндры, смонтированные на концах траверс в местах их охвата рамами, и инструмент (штампы), установленный на траверсах с возможностью перемещения вдоль последних на инструментодержателях по направляющим [2]
Недостатками рассматриваемого пресса является: большая энергоемкость процесса из-за большой площади контакта инструмента и заготовки, а, следовательно, и увеличенного усилия формообразования, малая универсальность процесса, ввиду необходимости применения большого количества инструментов-штампов в виде матриц и пуансонов. Из-за большого усилия формообразования и большого количества штамповой оснастки велика металлоемкость процесса. Производственная площадь, занимаемая подобным оборудованием, значительна, т.к. с обеих сторон пресса должна быть площадь для подачи и съема заготовки.

Наиболее близким аналогом к заявляемому является решение [3]
Известный станок содержит станину в виде рамы с вертикальными стойками, между которыми установлена верхняя траверса, несущая верхний деформирующий инструмент, смонтированный с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости относительно обрабатываемой поверхности, а также нижняя (траверса) опора, несущая нижний деформирующий инструмент с гидроприводом его перемещения в вертикальной плоскости относительно обрабатываемой поверхности, зажимной узел, передний поддерживающий упор и ходовую часть в виде колесной тележки, обеспечивающей перемещением станка относительно основания.

Недостатком известного станка является ограниченные технологические возможности из-за недостаточности степеней свободы деформирующего инструмента, большая энергоемкость процесса из-за необходимости применения длинномерных штампов и значительных усилий деформирования, несовершенства регулирования величины перемещения деформирующего элемента.

Цель изобретения снижение энергоемкости и материалоемкости процесса формообразования с увеличением его технологических возможностей и производительности на одном станке путем сведения до минимума инструментальной штамповой оснастки и усилия формообразования, а также уменьшение занимаемой площади, и улучшение условий труда за счет возможности перемещения инструмента относительно неподвижной заготовки.

Указанная цель достигается тем, что предложенный станок имеет следующие конструктивные отличия:
верхний деформирующий инструмент смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль траверсы, что в совокупности с подвижностью станка относительно заготовки и подвижностью инструмента в вертикальной плоскости обеспечивает подвижность деформирующего инструмента в 3-х координатах;
деформирующий инструмент выполнен в виде ролика, обеспечивающего линейный или точечный контакт с обрабатываемым изделием по сравнению с контактом по площади при других видах штампового инструмента, что позволяет снизить энергоемкость процесса, ввиду снижения усилия деформирования.

Ввиду возможности заданных перемещений ролика по 2-3 координатам увеличивается производительность и улучшаются условия труда, особенно при автоматизации перемещений, которые в прототипе и других решениях достигаются перемещением формообразуемых крупногабаритных заготовок. Материалоемкость процесса уменьшается также путем замены множества пуансонов и матриц одним роликом, который за счет задаваемого перемещения по высоте позволяет добиваться различной кривизны на одной и той же матрице, например, с двумя плоскими опорами;
силовой привод (гидравлический или электромеханический) обеспечивает бесступенчатое регулирование величины перемещения верхнего деформирующего элемента;
траверсы станка выполнены с консолями, обеспечивающими выход инструмента за пределы пространства, ограниченного стойками, что позволяет расширить технологические возможности станка путем установки дополнительного инструмента, например, для гибки профилей или осуществлять гибку колец;
поддерживающие захваты выполнены поворотными, установлены с противоположных сторон станины, при этом один из захватов стационарно установлен на основании, а второй смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно станины по основанию, что способствует повышению производительности труда за счет обеспечения поддержания и центровки заготовки любой длины и формы в процессе формообразования, что также улучшает условия труда.

На основании изложенного можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям новизны изобретательского уровня и промышленной применимости.

На фиг.1 представлено поперечное сечение предлагаемого станка, на фиг.2
вид сбоку станка с захватами.

Станок состоит из верхней неподвижной траверсы 1 с консолью 2, которая рамами 3 соединена также с неподвижной траверсой 4, имеющей консоль 5. На траверсе 1 размещен на направляющих подвижной силовой привод 6, на штоке 7 которого размещен нажимной ролик 8, имеющий возможность заданного перемещения по высоте от силового привода и вместе с последним вдоль по траверсе 2 и консоли 3. На нижней траверсе 4 расположен инструментодержатель 9 со штамповым инструментом 10 (фиг. 2). Вся рама станка на катках 11 может перемещаться по направляющим 12. Передвижной поворотный захват 13 и стационарный поворотный захват 14 удерживают в процессе формообразования заготовку 15.

Гибочно-правильный станок действует следующим образом. Шток 7 через нажимной ролик 8 осуществляет в заданном месте заготовки 15, уложенной на инструментодержателе 9 с инструментом (штампом) 10, формообразующее воздействие, определяемое усилием в силовом приводе или перемещением его штока. Заготовка 15 удерживается захватами по продольной оси. При нажиме роликом захваты 13 и 14 поворачиваются, а захват 13 пассивно перемещается по продольной оси заготовки.

Таким образом, заготовка при перемещении ролика 8 вдоль траверсы 1 формообразуется на заданную кривизну по поперечному сечению заготовки. Затем станок на катках 11 в направляющих 12 передвигается на расчетный шаг и нажимной ролик производит заданное формообразование в следующем поперечном сечении заготовки, что и обеспечивает получение требуемой кривизны в продольном направлении.

Пример использования: листовая заготовка из стали марки 09Г2 размером 6х1600х2000 мм подвергается гибке на станке "МГС-5" с усилием 5 тс до заданной парусовидной формы с продольным радиусом 4000 мм и поперечным 1500 мм. Заготовка по продольной оси зажата поворотными захватами и уложена на двухопорную матрицу с расстоянием между опорами 150 мм. Нажимной ролик по заданному ходу от поверхности листа осуществляет нажим на заготовку до радиуса до пружинения 100•6=600 мм, что соответствует ходу 38 мм и с образованием заданной поперечной кривизны по всему поперечному сечению заготовки. Затем станок перемещается по направляющим вдоль заготовки на шаг 100 мм и формообразуется второе сечение. При этом проверяется шаблоном, как поперечная так и продольная погибь. При недостаточности поперечной погиби производится нажимное воздействие с большим ходом, а при недостаточности продольной погиби уменьшается шаг перемещения станка. Формообразование заготовок целесообразно начинать от середины с последующим переходом к одному, а затем другому краю заготовки.

Правка осуществляется локальным воздействием на искривленные места заготовок.

В настоящее время спроектированы станки усилием 5, 10, 25 и 50 тс. Осуществляется опытно-промышленное внедрение многоцелевых гибочно-правильных станков МГС-5 и МГС-25. Станок МГС-25 по силовым возможностям заменяет гидропресс 400 тс (ПА-3236), при этом усилие гибки в 16 раз меньшее; установленная мощность 10 кВт вместо 80 кВт; масса оснастки 2,5 т вместо 80-100 т; габариты 3,0х1,0х3,0 м вместо 9,6х4,2х7,5 м; масса станка 12,0 т вместо 82,0 т у пресса. Разработана концепция полностью автоматизированной гибки на станках типа МГС с применением стандартных персональных ЭВМ.

Использование: обработка металлов давлением, в частности, гибка и правка листов и профилей. Сущность изобретения: станок содержит ходовую часть для перемещения станка относительно основания, станину в виде двух рам, размещенные между рамами траверсы, несущие деформирующие элементы. Один из деформирующих элементов, размещенный на верхней траверсе, смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль траверсы, а также с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости в направлении к нижней траверсе. Перемещение в вертикальной плоскости в направлении к нижней траверсе осуществляется от силового привода, обеспечивающего бесступенчатое регулирование величины перемещения. Траверсы выполнены с консолями. Станок содержит также поддерживающие захваты, один из которых установлен стационарно, а другой - с возможностью поступательного перемещения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гибочно-правильный станок, содержащий ходовую часть для возвратно-поступательного перемещения относительно основания, станину, выполненную в виде двух рам, размещенные между рамами траверсы, несущие соответственно верхний и нижний деформирующие элементы, один из которых смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плосткости в направлении к нижней траверсе от силового привода, поддерживающие захваты, отличающийся тем, что верхний деформирующий инструмент, установленный с возможностью перемещения в вертикальной плоскости в направлении к нижней траверсе, смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль траверсы и выполнен в виде ролика, установленного в инструментодержателе, закрепленном на штоке силового привода, обеспечивающего бесступенчатое регулирование величины перемещения ролика в вертикальной плоскости в направлении к нижней траверсе. 2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что траверсы выполнены с консолями для размещения деформирующего инструмента. 3. Станок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что поддерживающие захваты выполнены поворотными, установлены с противоположных сторон станины, при этом один из захватов стационарно установлен на основании, а второй смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно станины по основанию.