Способ изготовления декоративного элемента и гибочный блок для кузнечного станка для его осуществления Российский патент 2021 года по МПК B21D7/02 B21D11/14 

Группа изобретений относится к обработке металлов, а именно к деформации заготовок, и может быть использована при изготовлении декоративных художественных элементов, таких как «тугой завиток» из металлопроката круглого сечения, квадратного сечения, стальной полосы и т.д.

Из существующего уровня техники известен способ изготовления декоративного элемента в виде завитка путем горячей ковки с использованием широко известного кондуктора для художественной ковки «улитка», заключающийся в нагревании металлической заготовки для того, чтобы металл стал более мягким и пластичным, далее конец прутка зажимается в центре спирали кондуктора для художественной ковки, а затем заготовку гнут по наружной поверхности кондуктора. На простейшем оборудовании мастер с заготовкой ходит вокруг устройства, вручную и с помощью рычага, укладывая его в кондуктор. При использовании подвижного приспособления, используется рычаг для вращения. Кондуктор можно располагать горизонтально и быть выполнено как приспособление со штурвалом, когда штамп будет вращаться вертикально. Ковка с ручной гибкой возможна на малых сечениях прутка (до 12 мм). Источник: https://metalloy.ru/stanki/dlya-kovki/ustrojstvo-ulitki.

Недостатком данного технического решения является большие трудозатраты при использовании, мастер должен обладать большой физической силой, чтобы получить итоговый элемент, под каждый размер декоративного элемента нужны свои составные части, устройство не является универсальным. Также изготовление «тугого завитка» с помощью данного устройства не представляется возможным.

Наиболее близким техническим решением является кузнечный блок, описанный в патенте на полезную модель RU №192644 (опубликовано 25.09.2019). Кузнечный блок для профилирования труб квадратного поперечного сечения, содержащий корпус, в котором установлены профилирующий узел, эксцентриковый узел и узел их соединения с мотор-редуктором, причем профилирующий и эксцентриковый узлы выполнены в виде вальцев, расположенных на двух параллельно расположенных и кинематически связанных между собой ведущем и ведомом валах, установленных с возможностью вращения в подшипниковых опорах, жестко закрепленных в корпусе, вальцы профилирующего узла установлены соосно валам, выполнены разного диаметра и с центральным выступом на наружной поверхности для обеспечения деформирования обрабатываемой трубы при ее прокатке внутрь и разделены прижимными шайбами с образованием прохода для обрабатываемой трубы, имеющего замкнутый профиль, а вальцы эксцентрикового узла выполнены цилиндрическими разного диаметра и установлены со смещением относительно осей ведущего и ведомого валов.

Данный кузнечный блок предназначен для сплющивания конца и формирования «лапки» оконечной части трубы квадратного сечения, а также оттяжку «гусиной лапки» из полнотелого квадратного прутка, заранее разогретого. Вторая функция данного кузнечного блока - это профилирование по длине труб квадратного сечения, а именно - прокатка канавки (корытообразного паза) по стенкам трубы квадратного сечения. Таким образом, на вышеописанном кузнечном блоке, нет технической возможности и оснастки для получения декоративного элемента кузнечной ковки «тугой завиток».

Задачей заявляемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Техническим результатом заявляемой группы изобретений заключается в создании возможности получения декоративного кузнечного элемента «тугой завиток» разной плотности (скрученности) из предварительно разогретого конца заготовки с раскованным окончанием.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ изготовления декоративного элемента и гибочный блок для кузнечного станка для его осуществления. Способ изготовления декоративного элемента включает предварительную подготовку конца заготовки, предварительный загиб конца заготовки исходя из дизайна тугого завитка, причем перед скручиванием декоративного элемента производят регулировку угла подъема рычага приспособления для изготовления тугого завитка с целью получения необходимого дизайна тугого завитка, установку заготовки на приспособление для изготовления тугого завитка, фиксацию заготовки с помощью винта, скручивание декоративного элемента с помощью кузнечного станка с установленным гибочным блоком. Гибочный блок для кузнечного станка состоит из эксцентрикового узла, узла для изготовления тугого завитка, причем узел для изготовления тугого завитка выполнен в виде приспособления для изготовления тугого завитка, закрепленного на корпусе кузнечного станка, при этом одна из частей приспособления выполнена подвижной с возможностью регулировки угла подъема, и включающее в себя винт фиксации заготовки, а эксцентриковый узел выполнен в виде эксцентрикового валка, закреплённого на рабочем вале кузнечного станка. Эксцентриковый валок может быть закреплен через шпонку передачи крутящего момента.

На фигурах 1 и 2 представлен гибочный блок для кузнечного станка, а именно: на фигуре 1 представлена схема сборки гибочного блока на кузнечном станке, на фигуре 2 представлена гибочный блок в собранном виде, где:

1- рабочий вал станка;

2- приспособление для изготовления тугого завитка

3- эксцентриковый валок;

4- шпонка для передачи крутящего момента;

5- шайба;

6,8- винты крепления элементов оснастки к кузнечному блоку;

6- винт-маячок положения эксцентрикового валка

9- финт фиксации заготовки;

10- винт регулировки положения рычага приспособления для изготовления тугого завитка;

11- выемки для предварительного загиба конца заготовки.

Заявляемый способ изготовления декоративного элемента осуществляется с помощью заявляемого гибочного блока для кузнечного станка и состоит из следующих этапов:

a) подготовка конца заготовки для изготовления декоративного элемента;

b) предварительный загиб конца заготовки исходя из дизайна тугого завитка;

c) регулировка угла подъема рычага приспособления для изготовления тугого завитка с целью получения необходимого дизайна тугого завитка;

d) установка разогретой заготовки на приспособление для изготовления тугого завитка;

e) фиксация заготовки винтом фиксации заготовки;

f) скручивание декоративного элемента с помощью приведения кузнечного станка с установленным гибочным блоком в работу.

Подготовленным концом заготовки для изготовления декоративного элемента считается расковка конца заготовки в виде элемента «гусиная лапка», нагретого в кузнечном горне или любом другом устройстве (газовые горны, очковые печи, щелевые печи, мазутные печи и т.д.). Предварительный загиб разогретого конца заготовки может осуществляться в выемках для предварительного загиба конца заготовки 11, выполненных с торцевой части приспособления для предварительного загиба, согласно дизайну тугого завитка, который необходимо получить. Если необходимо получить плотный тугой завиток, то необходимо сделать маленький загиб конца заготовки, если необходимо получить менее плотный тугой завиток, то загиб должен выполняться больше. Таким образом, чем больший загиб, тем менее плотный тугой завиток получится в результате осуществления заявляемого способа. При помощи болта 10 пользователь производит настройку угла подъёма рычага приспособления для изготовления тугого завитка исходя из того, что для более плотного тугого завитка требуется положение, приближенное к горизонтальному, то есть угол подъема должен быть небольшим, а для менее плотного тугого завитка или кольцевого завитка угол подъема должен быть больше. Далее пользователь производит дополнительный разогрев заготовки для повышения пластичности материала и устанавливает на приспособление для изготовления тугого завитка, производит фиксацию заготовки винтом 9, приводит кузнечный станок в работу, тем самым вал кузнечного станка передает вращение эксцентриковому валку 3 и эксцентриковый валок скручивает заготовку по форме тугого завитка. Для получения максимально одинаковых декоративных элементов в виде тугих завитков требуется выполнять прогрев заготовки одинаковой степени, осуществлять одинаковый предварительный загиб заготовок и придерживаться одинакового угла подъёма рычага приспособления для изготовления тугого завитка.

Гибочный блок для кузнечного станка устанавливается в виде дополнительного блока оборудования на кузнечный станок и включает в себя приспособление для изготовления тугого завитка 2, закрепленное на корпусе кузнечного станка, одна из частей которого выполнена подвижной таким образом, что имеется возможность регулировать угол подъема положения рычага винтом 10. Приспособление для изготовления тугого завитка включает в себя винт фиксации заготовки для зажима заготовки в процессе скрутки тугого завитка, а также эксцентриковый валок, который закрепляется на рабочем вале кузнечного станка и может быть закреплен через шпонку передачи крутящего момента или другой технологически возможный элемент. В приспособлении для изготовления тугого завитка могут быть выполнены выемки для предварительного загиба заготовки. При запуске кузнечного станка, на котором установлено дополнительное оборудование в виде кузнечного блока, вал станка приводит в движение эксцентриковый валок 3 и скручивает заготовку в виде тугого завитка. Внешний вид получаемых изделий приведен в Приложении 1.

Способ изготовления декоративного элемента и гибочный блок для кузнечного станка для его осуществления работают следующим образом:

Пользователь осуществляет монтаж гибочного блока на кузнечном станке, на который технически возможно установить заявляемый гибочный блок. Далее пользователь осуществляет подготовку конца заготовки для изготовления декоративного элемента, производит расковку конца заготовки в виде элемента «гусиная лапка» и нагревает. Следующим этапом пользователь производит предварительный загиб конца заготовки согласно дизайну будущего тугого завитка. С целью получения более тугого завитка пользователь устанавливает угол рычага приспособления для изготовления тугого завитка равным примерно 10°, после этого осуществляет дополнительный разогрев загнутого конца заготовки, если это необходимо. Следующим этапом пользователь производит установку подготовленной заготовки на приспособление для изготовления тугого завитка, фиксирует заготовку винтом фиксации заготовки, приводит кузнечный станок с установленным гибочным блоком в работу, тем самым валок производит скручивание заготовки в тугой завиток. Если пользователю необходимо получить менее тугой завиток, он устанавливает угол рычага приспособления для изготовления тугого завитка равным примерно 20-45°.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «новизна».

Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении декоративных художественных элементов в форме тугого завитка. Осуществляют предварительную подготовку конца заготовки и предварительный загиб в соответствии с дизайном тугого завитка. Затем производят скручивание заготовки в гибочном блоке. Блок содержит эксцентриковый валок, закрепленный на рабочем валу кузнечного станка, приспособление для изготовления тугого завитка, имеющее подвижную часть в виде рычага, выполненного с возможностью регулирования угла его подъема, и винт для фиксации заготовки. Перед скручиванием регулируют угол подъема рычага для получения необходимого дизайна тугого завитка. Разогретую заготовку устанавливают на приспособление для изготовления тугого завитка, фиксируют винтом и производят ее скручивание посредством эксцентрикового валка, который приводят во вращение при работе кузнечного станка. В результате обеспечивается возможность получения тугого завитка различной плотности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления декоративного элемента в форме тугого завитка, включающий скручивание заготовки в гибочном блоке на кузнечном станке, отличающийся тем, что осуществляют предварительную подготовку конца заготовки и предварительный загиб разогретого конца заготовки в соответствии с дизайном тугого завитка, после чего производят скручивание заготовки, которое осуществляют в гибочном блоке, содержащем эксцентриковый валок, закрепленный на рабочем валу кузнечного станка, закрепленное на корпусе кузнечного станка приспособление для изготовления тугого завитка, имеющее подвижную часть в виде рычага, выполненного с возможностью регулирования угла его подъема, и винт для фиксации заготовки, при этом перед скручиванием заготовки осуществляют регулировку угла подъема рычага для получения необходимого дизайна тугого завитка, заготовку, разогретую для повышения пластичности материала, устанавливают на приспособление для изготовления тугого завитка, фиксируют на упомянутом приспособлении винтом и производят ее скручивание посредством эксцентрикового валка, который приводят во вращение при работе кузнечного станка.

2. Гибочный блок для кузнечного станка, предназначенный для скручивания заготовки при изготовлении декоративного элемента в форме тугого завитка, отличающийся тем, что он содержит эксцентриковый валок, выполненный с возможностью закрепления на рабочем валу кузнечного станка с обеспечением передачи ему крутящего момента от рабочего вала, выполненное с возможностью закрепления на корпусе кузнечного станка приспособление для изготовления тугого завитка, имеющее подвижную часть в виде рычага, выполненного с возможностью регулирования угла его подъема, и винт для фиксации заготовки на приспособлении для изготовления тугого завитка.

3. Гибочный блок по п.2, отличающийся тем, что эксцентриковый валок выполнен с возможностью закрепления на рабочем валу кузнечного станка с обеспечением передачи ему крутящего момента от рабочего вала посредством шпонки.

4. Гибочный блок по п.2, отличающийся тем, что приспособление для изготовления тугого завитка выполнено с выемками для предварительного загиба конца заготовки в соответствии с дизайном тугого завитка.