МАШИНА ДЛЯ ГИБКИ УДЛИНЕННОЙ ЗАГОТОВКИ БЕЗ ОБРАЗОВАНИЯ СКЛАДОК Российский патент 2023 года по МПК B21D7/24 B21D37/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к машине для гибки удлиненной заготовки без образования складок.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обычно образование складок в трубчатой стенке удлиненной заготовки, подвергающейся при операции гибки большим напряжениям, вызываемым давлением, предотвращают с помощью приспособления для предотвращения образования складок, расположенного рядом с гибочной матрицей (гибочным штампом). Приспособление для предотвращения образования складок работает при условии, что оно расположено правильным образом относительно гибочной матрицы (гибочного штампа). Наличие неравномерности или даже небольшого (малого) зазора между гибочной матрицей (гибочного штампа) и приспособлением для предотвращения образования складок является достаточным для образования складок, тем самым ухудшая качество удлиненной заготовки после гибки. Приспособление для предотвращения образования складок также выполнено с возможностью изменения, чтобы учитывать износ во время использования. Кроме того, приспособление для предотвращения образования складок необходимо полностью заменять при его износе, когда оно подверглось определенному числу операций гибки.

Для исправления этих недостатков US2008/0110223 описывает машину для гибки удлиненной заготовки без образования складок. Машина содержит роликовую матрицу, имеющую окружную канавку, и зажимное приспособление, выполненное с возможностью удерживать конец удлиненной заготовки, подлежащей гибке. Матрица выполнена с возможностью вращения вокруг оси вращения и поддерживает, центрально и коаксиально в ее профиле в форме канавки, пластинчатый элемент, колеблющийся на опорах относительно матрицы вокруг ее оси вращения. Для размещения этого колеблющегося пластинчатого элемента матрица выполнена из двух частей. Колеблющийся пластинчатый элемент имеет окружной профиль, форма которого соответствует контуру удлиненной заготовки, подлежащей гибке. US2008/0110223 заявляет, что благодаря этому колеблющемуся пластинчатому элементу получают уменьшение неравномерности и воздушных зазоров в тех окружных областях удлиненной заготовки, подлежащей гибке, которые подвержены более высокому риску. Конструкция, состоящая из приспособления для предотвращения образования складок и колеблющегося пластинчатого элемента, подвергается минимальному износу из-за трения, и тем самым она имеет длительный срок службы. Колеблющийся пластинчатый элемент способен направлять удлиненную заготовку во время операции гибки и уменьшать до минимума растягивающие напряжения трубчатой стенки удлиненной заготовки.

Таким образом, колеблющийся пластинчатый элемент можно рассматривать как выполненное в виде единой детали приспособление для предотвращения образования складок. Для его соединения с гибочной матрицей, конструкция гибочной матрицы состоит из двух частей, что ведет к недостаткам для изготовления.

JP2017094374A описывает узел гибочной матрицы для труб, состоящей из двух частей, и приспособления для предотвращения образования складок, состоящего из нескольких частей, которые частично окружают втулку матрицы. Втулка матрицы соединяет две части гибочной матрицы для труб с помощью осевого элемента, обеспечивая ось вращения. US2016/175909Al описывает узел гибочной матрицы для труб, состоящей из двух частей, и приспособления для предотвращения образования складок, состоящего из нескольких частей, из которых только первая часть вставлена внутрь гибочной матрицы для труб, которая является разрезной сбоку для обеспечения возможности этой вставки. По меньшей мере вторая часть приспособления для предотвращения образования складок соединена с возможностью отсоединения с первой частью приспособления для предотвращения образования складок, чтобы обеспечить возможность замены второй части при ее износе.

JP2017087220A раскрывает узел гибочной матрицы для труб, которая является разрезной сбоку, и приспособления для предотвращения образования складок, состоящего из нескольких частей, из которых только первая часть вставлена внутрь разрезной матрицы и удерживается в ней с помощью втулки и осевого вала. По меньшей мере вторая часть приспособления для предотвращения образования складок соединена с возможностью отсоединения с первой частью приспособления для предотвращения образования складок, чтобы обеспечить возможность замены второй части при ее износе.

Все узлы гибочной матрицы и приспособления для предотвращения образования складок в приведенных выше документах известного уровня техники требуют, чтобы матрица была или частично разрезной в поперечном направлении или была выполнена из двух частей, чтобы обеспечить возможность установки приспособления для предотвращения образования складок. Для этого требуется втулка, которая удерживается с помощью вала матрицы и окружена одной или более частями приспособления для предотвращения образования складок. Кроме того, описанные в приведенных выше документах матрицы подразумевают, что для установки приспособления для предотвращения образования складок требуется разборка вала матрицы и втулки. Кроме того, приспособление для предотвращения образования складок не имеет симметричную конструкцию, чтобы его можно было установить на гибочной матрице для гибки удлиненной заготовки в правом направлении и, после разборки и переворачивания, для гибки удлиненной заготовки в левом направлении.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на преодоление приведенных выше недостатков.

Основной целью настоящего изобретения является обеспечение возможности гибки удлиненной заготовки без образования складок с использованием гибочной матрицы, имеющей конструкцию, выполненную в виде единой детали, без диаметральных разрезов, даже если только частичных.

Другой целью настоящего изобретения является создание приспособления для предотвращения образования складок, которое может быть установлено на матрице без разборки вала матрицы.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание матрицы с приспособлением для предотвращения образования складок, которые обеспечивают возможность гибки изделия как в правом направлении, так и в левом направлении.

Для достижения приведенных выше целей настоящее изобретение, как определено в п. 1 прилагаемой формулы изобретения, предлагает машину для гибки удлиненной заготовки без образования складок, содержащую гибочную матрицу, которая имеет роликовую конструкцию, имеющую центральное отверстие и профиль в форме канавки, причем гибочная матрица выполнена с возможностью вращения вокруг оси вращения матрицы, поддерживает, центрально и коаксиально в ее профиле в форме канавки, пластинчатый элемент, колеблющийся вокруг оси вращения матрицы, и эксцентрично зажимное приспособление, выполненное с возможностью удерживать один конец удлиненной заготовки, подлежащей гибке, причем пластинчатый элемент имеет периферийный край, который продолжает профиль в форме канавки гибочной матрицы, при этом роликовая конструкция гибочной матрицы выполнена в виде единой детали, и пластинчатый элемент состоит по меньшей мере из двух частей, которые выполнены с возможностью соединения друг с другом после окружения роликовой конструкции гибочной матрицы.

Пластинчатый элемент имеет симметричную форму в продольном направлении и выполнен с возможностью установки в гибочной матрице для гибки удлиненной заготовки в правом направлении, и разборки и повторной установки в перевернутом положении в гибочной матрице для гибки удлиненной заготовки в левом направлении.

Зажимное приспособление имеет плоскость симметрии для обеспечения возможности установки в гибочной матрице для гибки удлиненной заготовки в правом направлении, и разборки и повторной установки после поворота на 180° в гибочной матрице для гибки удлиненной заготовки в левом направлении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие характеристики и преимущества изобретения станут более очевидными из описания варианта осуществления машины для гибки удлиненной заготовки без образования складок, иллюстрируемого в качестве неограничивающего примера на прилагаемых чертежах, на которых:

Фиг. 1 - вид сверху в перспективе в три четверти машины в соответствии с изобретением на начальном этапе гибки удлиненной заготовки;

Фиг. 2 - вид с торца, противоположного гибочной матрице, машины на фиг. 1;

Фиг. 3 - вид сверху машины на фиг. 1;

Фиг. 4 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей гибочной матрицы и зажимного приспособления на фиг. 1;

Фиг. 5 - вид в разрезе по линиям A-A на фиг. 3; и

Фиг. 6 - вид с частичным разрезом по линиям B-B на фиг. 2.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сперва обратимся к фиг. 1-3, на которых представлены вид сверху в перспективе в три четверти машины в соответствии с изобретением на начальном этапе гибки удлиненной заготовки, вид с торца, противоположного гибочной матрице, и вид сверху машины на фиг. 1.

Машина в соответствии с изобретением содержит корпус 1, гибочную матрицу 2, зажимное приспособление 3, выполненное с возможностью удерживать конец удлиненной заготовки P, и контрматрицу 4. Как показано подробно на фиг. 4, на котором представлен вид в перспективе с пространственным разделением деталей гибочной матрицы 2 и зажимного приспособления 3, гибочная матрица 2 имеет роликовую конструкцию, выполненную в виде единой детали, имеющую центральное отверстие 5 и окружной профиль 6 в форме канавки, и выполнена с возможностью вращения вокруг оси y вращения матрицы. Гибочная матрица 2 имеет на обеих ее сторонах (на чертеже показана только верхняя сторона) выступ 7 матрицы, который окружает центральное отверстие 5 гибочной матрицы 2. Кроме того, конструкция гибочной матрицы облегчена с помощью отсутствующего участка, имеющего форму, подобную круговому сегменту, то есть гибочная матрица 2 имеет вырез по плоскости α, параллельной оси y вращения матрицы и проходящей через хорду c кругового сегмента. Плоскость α указана с помощью ее следа на фиг. 3. Круговой сегмент имеет ось x диаметральной симметрии, как показано на фиг. 4. Две опорные пластины 8, 8 яйцевидной формы установлены на обеих сторонах гибочной матрицы. Они имеют большое отверстие 9, коаксиальное с осью y вращения матрицы, так что каждая опорная пластина 8 окружает соответствующий выступ 7. Кроме того, каждая опорная пластина 8 имеет небольшое (малое) отверстие 10, перекрывающееся с указанным отсутствующим участком, имеющим форму кругового сегмента, и центрированное по оси y1, параллельной оси y вращения матрицы.

Каждая опорная пластина 8 имеет препятствующий вращению выступ 11 в углублении 12 гибочной матрицы 2.

Втулка 13 расположена между двумя опорными пластинами 8, 8 яйцевидной формы и удерживается в них с помощью шарнирного пальца 15, проходящего через отверстие 14 втулки. Шарнирный палец 15 также проходит через небольшое (малое) отверстие 10 каждой из опорных пластин 8, 8 яйцевидной формы и имеет головку 16 со сквозным отверстием для соединения с зажимным приспособлением 3, как будет описано ниже. Гибочная матрица 2 имеет в ее профиле 6 в форме канавки, центрально и коаксиально в профиле в форме канавки, канал, указанный ссылочной позицией 17 на фиг. 4. Канал 17 служит для размещения пластинчатого элемента 18, который, благодаря тому, что он свободен в канале 17, колеблется относительно матрицы 2 вокруг ее оси y вращения. Пластинчатый элемент 18 имеет периферийный край 19, который продолжает профиль 6 в форме канавки гибочной матрицы 2, смежно каналу 17. В соответствии с изобретением пластинчатый элемент 18 состоит из частей 20, 21, в количестве двух в этом варианте осуществления, выполненных с возможностью соединения друг с другом после окружения гибочной матрицы 2.

Две части 20, 21 пластинчатого элемента 18 после их размещения вокруг гибочной матрицы 2 соединяют друг с другом, с расположением между ними небольшого зерновидного элемента 22, с помощью винтов 23, проходящих через отверстия 24 двух частей 20, 21. В частности, часть 20 пластинчатого элемента 18 имеет форму крюка и направляется втулкой 13, имеющей центральную канавку 44 таким образом, чтобы не мешать вращению пластинчатого элемента 18. Часть 21 пластинчатого элемента 18 имеет плоскость в форме трапеции с закруглением на основании, и расположена на стороне, противоположной втулке 13, относительно оси y вращения матрицы. Благодаря тому, что пластинчатый элемент 18 может свободно колебаться вокруг гибочной матрицы 2, получают хороший эффект предотвращения образования складок на удлиненной заготовке P, подлежащей гибке. Кроме того, как уже было упомянуто, так как пластинчатый элемент 18 выполнен из двух частей, он может быть установлен на гибочной матрице 2 для гибки вправо удлиненной заготовки P, и разобран и перевернут для гибки влево удлиненной заготовки P. Это обеспечивается благодаря симметричной форме в продольном направлении пластинчатого элемента 18, и благодаря тому, что зажимное приспособление 3 имеет плоскость симметрии, проходящую через ось шарнирного пальца 15 и ось зажимного винта 33, как показано подробно на фиг. 3. Так как ось шарнирного пальца 15 расположена в центральной плоскости, проходящей через ось гибочной матрицы 2 и перпендикулярно следу плоскости α, зажимное приспособление 3 может быть установлено на гибочной матрице 2 в первом положении и во втором положении, после его поворота на 180° относительно первого положения, для использования для гибки в правом направлении и в левом направлении, как было указано выше.

В соответствии с настоящим изобретением, как показано подробно на фиг. 4, зажимное приспособление 3 содержит нижнюю губку 25 и верхнюю губку 26, противостоящие друг другу и имеющие L-образную форму. Нижняя губка 25 и верхняя губка 26 поддерживают отдельные каналы для удержания трубы, указанные в общем ссылочной позицией 27. Нижняя губка 25 имеет на заднем участке сквозное отверстие 28 и крепежный винт 29 для закрепления шарнирного пальца 15 на нижней губке 25 зажимного приспособления 3. Верхняя губка 26 соединена на заднем участке с головкой 16 со сквозным отверстием с помощью поперечного пальца 30, проходящего через шарнирные элементы 31 верхней губки 26, расположенные с обеих сторон от головки 16 со сквозным отверстием шарнирного пальца 15. Кроме того, верхняя губка 26 имеет отверстие 32 и зажимной винт 33 для каналов 27 для удержания трубы. Зажимной винт 33 снабжен управляющим стержнем 34. Спереди верхняя губка 26 снабжена ушками 35, 35 со сквозным отверстием, которые расположены с обеих сторон от зацепляющего рычага 36 для зажима нижней губки 25 и верхней губки 26. Палец 37 удерживается, проходя через ушки 35, 35 со сквозным отверстием и головку 38 зацепляющего рычага 36. Зацепляющий рычаг 36 имеет на его конце, противоположном головке 38, крюк 39, выполненный с возможностью зацепления с передней выемкой 40 нижней губки 25.

Посадочное место 41 образовано в гибочной матрице 2 рядом с ее участком выреза в форме кругового сегмента. Посадочное место 41, которое образовано на обеих сторонах гибочной матрицы 2 для обеспечения возможности гибки вправо и влево, выполнено с возможностью принимать вогнутую вставку 42, которую пересекает крюкообразная часть 20 пластинчатого элемента 18. Вогнутая вставка 42 служит для предотвращения деформации удлиненной заготовки P из-за удара или сдавливания в начале этапа гибки, и для создания прямолинейной непрерывности между зажимным приспособлением 3 и канавкой гибочной матрицы 2. Кроме того, так как она установлена симметричным образом на обеих сторонах в соответствующих посадочных местах 41, вогнутая вставка 42 выполняет функцию обеспечения возможности сборки и разборки пластинчатого элемента 18, чтобы обеспечить возможность гибки вправо и гибки влево, соответственно.

Далее обратимся к фиг. 5, на котором представлен разрез, образованный плоскостью со следом A-A на фиг. 3. На этом чертеже ясно показано зажимное приспособление 3 после сборки компонентов, показанных на виде с пространственным разделением деталей на фиг. 4. Зажимное приспособление 3 находится в закрытом положении, с удлиненной заготовкой P между каналами 27 для удержания трубы.

На фиг. 6, на котором представлен разрез, образованный плоскостью со следом B-B на фиг. 2, в частности показано, что крюкообразная часть 20 пластинчатого элемента 18 проходит между гибочной матрицей 2 и втулкой 13 напротив центральной канавки 44 последней.

Следует понимать, что изобретение достигает заданных целей. Оно обеспечивает возможность гибки удлиненной заготовки как вправо, так и влево, без образования складок с использованием гибочной матрицы, имеющей конструкцию в виде единой детали.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для гибки удлиненных заготовок. Машина имеет роликовый гибочный штамп (2) с зажимным приспособлением (3), выполненным с возможностью удерживания одного конца удлиненной заготовки, подлежащей гибке. Гибочный штамп (2) выполнен с центральным отверстием (5) и с профилем (6) в форме канавки. поддерживает пластинчатый элемент (18), установленный центрально и коаксиально в профиле (6) в форме канавки. Пластинчатый элемент (18) колеблется вокруг оси (y) штампа (2) и имеет периферийный край (19), который продолжает профиль (6) в форме канавки. Пластинчатый элемент состоит по меньшей мере из двух частей (20, 21), которые выполнены с возможностью соединения друг с другом после окружения гибочного штампа(2). В результате обеспечивается возможность гибки удлиненной заготовки без образования складок в правом и левом направлениях с использованием роликового гибочного штампа в виде единой детали. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Машина для сгибания удлиненной заготовки без образования складок, содержащая:

гибочный штамп (2), который имеет роликовую конструкцию, имеющую центральное отверстие (5) и профиль (6) в форме канавки, и выполненный с возможностью вращения вокруг оси (y) вращения штампа;

пластинчатый элемент (18), поддерживаемый гибочным штампом (2) центрально и коаксиально в его профиле (6) в форме канавки таким образом, что пластинчатый элемент (18) колеблется вокруг оси (y) вращения штампа, причем пластинчатый элемент (18) имеет периферийный край (19), который продолжает профиль (6) в форме канавки гибочного штампа (2); и

зажимное приспособление (3), эксцентрически обеспеченное в гибочном штампе (2) и выполненное с возможностью удержания одного конца удлиненной заготовки (P), подлежащей сгибанию,

отличающаяся тем, что

роликовая конструкция гибочного штампа (2) выполнена в виде единой детали, а пластинчатый элемент (18) состоит по меньшей мере из двух частей (20, 21), которые выполнены с возможностью соединения друг с другом после окружения роликовой конструкции гибочного штампа (2),

пластинчатый элемент (18) имеет симметричную форму в продольном направлении и выполнен с возможностью установки на гибочном штампе (2) для сгибания удлиненной заготовки (P) в правом направлении, и выполнен с возможностью разборки и повторной установки в перевернутом положении на гибочном штампе (2) для сгибания удлиненной заготовки (P) в левом направлении, и зажимное приспособление (3) имеет плоскость симметрии для обеспечения возможности установки в гибочном штампе (2) для сгибания удлиненной заготовки (P) в правом направлении, и для обеспечения возможности разборки и повторной установки после поворота на 180° в гибочном штампе (2) для сгибания удлиненной заготовки (P) в левом направлении.

2. Машина по п. 1, в которой гибочный штамп (2) имеет на ее обеих сторонах выступ (7) штампа, который окружает центральное отверстие (5) гибочного штампа (2), и причем гибочный штамп (2) облегчен посредством отсутствующего участка, имеющего форму, подобную круговому сегменту, причем круговой сегмент вырезан по плоскости (α), параллельной оси (y) вращения штампа и проходящей через хорду (c) кругового сегмента, имеющего ось (x) диаметральной симметрии.

3. Машина по п. 2, в которой две опорные пластины (8, 8) яйцевидной формы, установленные на обеих сторонах гибочного штампа (2), имеют большое отверстие (9), коаксиальное оси (y) вращения штампа, так что каждая опорная пластина (8) окружает соответствующий выступ (7) штампа, и малое отверстие (10), перекрывающее упомянутый отсутствующий участок, имеющий форму, подобную круговому сегменту, и центрированное по оси (y1) вращения, параллельной оси (y) вращения штампа, причем втулка (13) расположена между двумя опорными пластинами (8, 8) яйцевидной формы и удерживается в них посредством шарнирного пальца (15), причем шарнирный палец (15) также проходит через малое отверстие (10) каждой из опорных пластин (8, 8) яйцевидной формы.

4. Машина по п. 3, в которой часть (20) пластинчатого элемента (18) имеет крюкообразную форму и направляется втулкой (13), а часть (21) пластинчатого элемента (18), имеющая плоскость в форме трапеции с закруглением на ее основании, расположена на стороне, противоположной втулке (13), относительно оси (y) вращения штампа.

5. Машина по п. 3, в которой шарнирный палец (15) имеет головку (16) со сквозным отверстием, выполненную с возможностью соединения шарнирного пальца (15) с зажимным приспособлением (3) с помощью поперечного пальца (30).

6. Машина по п. 5, в которой зажимное приспособление (3) содержит нижнюю губку (25) и верхнюю губку (26), обе имеют L-образную форму и противостоят друг другу, по отдельности поддерживая обращенные друг к другу каналы (27, 27) для удержания трубы, причем нижняя губка (25) на заднем участке имеет сквозное отверстие (28) и крепежный винт (29) для закрепления шарнирного пальца (15) на нижней губке (25) зажимного приспособления (3), причем верхняя губка (26) соединена на заднем участке с головкой (16) шарнирного пальца (15) с помощью поперечного пальца (30) и имеет отверстие (32) и зажимной винт (33), проходящий через отверстие (32), для зажима каналов (27, 27) для удержания трубы.

7. Машина по п. 6, в которой верхняя губка (26) снабжена зацепляющим рычагом (36), имеющим крюк (39), зацепляющийся с передней выемкой (40) нижней губки (25).

8. Машина по п. 6, в которой плоскость симметрии зажимного приспособления (3) проходит через ось шарнирного пальца (15) и ось зажимного винта (33), а ось шарнирного пальца (15) расположена в центральной плоскости, проходящей через ось (y) вращения штампа и перпендикулярно плоскости (α).

9. Машина по п. 4, в которой посадочное место (41) обеспечено симметричным образом на обеих сторонах гибочного штампа (2) рядом с его участком выреза в форме кругового сегмента, причем посадочное место (41) выполнено с возможностью размещения вогнутой вставки (42), которая пересекается крюкообразной частью (20) пластинчатого элемента (18).