Способ изготовления металлического листового кровельного материала Советский патент 1984 года по МПК B21D11/18 E04D3/30 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению металлического листового кровельного материала, похожего на черепицу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ изготовления металлического листового кровельного материала, при котором лист на первом этапе профилируют с получением в сечении, перпендикулярном поверхности листа, волнообразной преимущественно синусоидальной формы, на втором этапе на предварительно профилированном листе формуют поперечный уступ заданной высоты посредством по меньшей мере двух штампов, состоящих каждый из пары инструментов, подвижных в направлении навстречу друг другу и друг от друга путем зажима в них профилированного листа и перемещения одного штампа относительно другого перпендикулярно плоскости профилированного листа на расстояние, соответствующее высоте уступа, а затем предварительно профилированный лист последовательно перемещают на величину, равную расстоянию между уступами, и формуют следую щие уступы LI

Недостатком известного способа является то, что расстояние между уступами выдерживается не точно из-за неопределенности процесса формирования уступа.

Целью изобретения является повышение качества путем обеспечения точного расстояния между уступами.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления металлического листового кровельного материала, при котором лист на первом этапе профилируют с получением в сечении, перпендикулярном поверхности листа, участка волнообразной преимущественно синусоидально формы, на втором этапе на предварительно профилированном листе формуют

«

поперечньм уступ заданной высоты

посредством по меньшей мере двух штампов, состоящих каждый из пары инструментов, подвижных в направлени навстречу друг другу и друг от друга путем зажима в них профилированного листа и перемещения одного штампа относительно другого перпендикулярно плоскости профилированного листа на

расстояние, соответствующее высоте ,уступа, а затем предварительно профилированный, лист последовательно перемещают на величину, равную расстоя1шю между уступами, и формуют следующие уступы, предварительно профилированньм лист зажимают во втором по ходу подачи штампе усилием, исключающим проскальзывание листа относительно поверхности инструментов при перемещении одного штампа относительно другого, а в первом штампе лист зажимают меньшим усилием, допускающим при перемещении штампа проскальзывание листа относительно инструмента по достижении в листе напряжений растяжения вьш1е П1)едела текучести.

Усилие зажима листа во втором штампе на 25-10.0%,, преимущественно на 50%, Bbmie усилия зажима в первом штампе.

Формование уступов может быть осуществлено путем приложения дополнительной силы к одному из инструментов второго штампа и перемещением этого штампа.

На фиг. 1 показан участок предварительно профилированного листа. на фиг. 2 - участок профилированного листа с поперечными уступами; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг.4 - комплект штампов; на фиг,5 сечение Б-Б на фиг. А; на фиг.6a-6d рабочий цикл формования уступа; на фиг. 7 - схема привода штампов.

На фиг. 1 показан участок листа, профилированного в штампах или на роликовой листогибочной машине, в результате чего лист приобрел требуемое волнообразное, например синусоиальное , сечение.На профилированном таким образом листе 1 выполняют описанным ниже способом уступы 2, перпендикулярные к основной плоскости листа поперек направления профилирования (см. фиг. 2 и 3). I

Для осуществления способа предусмотрены два штампа, состоящие каждый из пары инструментов 3, 4 и 5, 6 соответственно. Кажд1)1й инструмент 3-6 может быть перемещен в направлении к противоположному инструменту и обратно усилиями 7 и 8 соответственно гидроцилиндров или других силовых средств. Подача листа 1 осуществляется в направлении стрелки 9. Каждый инструмент имеет рабочую поверхность 10 и 11, конфигураци

KOTOpofi соответствует профилю предварительно профилированного листа (см. фиг. 5). Инструменты 3, 4 и соответственно 5, 6, в каждой из упомянутых пар имеют поверхности, соответствующие сечению профилированного листа, что обеспечивает плотное прилегание их друг к другу.

Расстояние между штампами должно быть больше толщины листа 1. Предпочтительно оно в 2-10 раз больше толщины листа. Согласно известному способу формование уступа 2 осуществляют путем установки предварительно профилированного листа между двумя парами инструментов 3, 4 и соответственно 5, 6 и зажима листа между ними, после чего пары инструментов перемещают относительно друг друга в направлении,перпендикулярном к плоскости листа 1. Однако в известном способе происходит неуправляемое скользящее движение между поверхностями инструментов 3и листом 1. Это приводит к тому,что расстояние я (см. фиг.2) между двумя последовательными уступами 2 не вьщерживается и образуются складки в зонах, схематически показанных кругами С на фиг. 2, и/или трещины в 3qHax, схематически показанных на фиг. 2 кругами Вл

Таким образом, складки имеют тенденцию образовьтаться около точе перегиба волнистого профиля,, а трещины - в самых верхних и самых нижних точках профиля.

Вследствие того, что высота h уступа 2 соответствует разности высот двух черепиц, перекрьгоающих одна другую в черепичной кровле, т.е. составляет несколько см, а лис имеет толпСину всего лишь 0,5-1 мм, необходимо, чтобы лист проскальзывал относительно поверхностей инстр ментов и не разорвался при формообразовании уступа. Находящийся в продаже листовой металл обычно имеет относительное удлинение при разрыве максимум 15-30%.

Формование уступов 2 осуществляю следующим образом.

После придания листу 1 предварительного волнистого профиля, например синусоидального, лист вставляют между инструментами 3, 4 и 5, 6 в направлении стрелки 9. На фиг. 6а это положение показано схематически

Затем ко всем инструментам прикладывают усилия 7, 8, в результате чего лист оказывается зажатым в штампах.

Однако усилие зажима листа в первой паре инструментов 3, 4 должно отличаться от усилия зажима во второй паре 5,6 таким образом, что уснпие 8 зажима во второй паре 5, 6, т.е. во второй паре по ходу подачи, значительно превышает силу 7 зажатия в первой паре инструментов 3, 4.

После приложения сил 7, 8 штампы перемещают относительно друг друга на расстоянии h, соответствукицее высоте требуемого уступа 2 (см.фиг.6с) в результате чего образуется уступ 2 Пара инструментов 5,6 должна в соответствии с предпочтительным вариантом иметь длину, соответствующую расстоянию и между двумя соседними уступами.

Усилие 8 зажима листа во второй паре инструментов 5, 6 устанавливают таким образом, чтобы полностью предотвратить скользящее движение между парой инструментов 5, 6 и листом 1, а силу 7 зажатия в первой паре инструментов 3, 4 устанавливают такой величины, чтобы лист 1 начинал скольжение относительно поверхностей зтой пары инструментов, когда в результате относительного перемещения штампов будет достинуто определенное растягивающее напряжение в листе.

Растягивающее напряжение в листе на уступе должно быть ниже, чем предел прочности на растяжение листового материала, но выше, чем его предел текучести. Благодаря этому, когда растягивающее напряжение достигает упомянутой величины, лист не разрывается, а начинает скользить относительно первой пары инструментов 3, 4 и продолжает столько скользить, сколько необходимо для образования уступа.

Благодаря созданию в листе растягивающего напряжения, величина которого находится в диапазоне между пределом текучести листа и пределом прочности его на растяжение, а также скольжению листа относительно инструментов и выходу его в зону деформации, лист будет деформироваться (растягиваться) равномерно, в результате чего уступ будет иметь плоску|.| форму $ и располагаться между штампами.Угол между плоской поверхностью уступа и направлением перемещения штампов зависит от расстояния между ними. Благодаря растяжению листа, которое кроме направления, параллельного направлению перемещения штампов, происходит также и в других направлениях, а именно под углом около 45° к упомянутому направлению, обес печивается предотвращение образования складок и/или трещин. Так как скольжение листа 1 проис ходит только относительно первой пары инструментов 3,4, расстояние с между двумя соседними уступами будет всегда одинаковым. Результато этого является то, что каждый элемент кровельного материала, содержа щий, например, пять черепиц в направлении его ширины и пять черепи в его продольном направлении, будет по существу, одинаков с другими. При скреплейии таких элементов друг с другом получается непроницаемая кровля с точно подходящими друг к другу по их профилю соседними элементами . Вьпде у помянутое усилие 8 зажима во второй паре инструментов 5, 6, т.е. во втором пггампе по ходу подачи,примерно на 25-100%, а предпочтительно примерно на 50%, выше, чем сила 7 в первой паре инструментов 3, 4. Разумеется, усилие 7 зажима лист в первом штампе необходимо в соответствии с вышесказанным регулировать. При этом решающее значение имеет сочетание свойств листового материала, таких, как предел текучести, предел прочности на растяжение и коэффициент трения листа отно сительно инструмента. Относительное перемещение между парами инструментов 3, 4 и 5, 6 соответственно осуществляют в соответствии с изобретением путем приложения к одному из инструментов пары 5,6 (предпочтительно к верхнему инструменту 5) дополнительной силы,, соответствующей примерно 5065 усилию 8 зажима во второй паре инструментов. Типичными значениями вышеупомянутых сип при формоизменении стального листа толщиной 0,5 мм и ширино 1000 мм с высотой уступа 112 мм и расстоянием а между двумя соседними уступами 350 мм являются следующие. Усилие зажима в первой паре инструментов 3j 4 состаБл:яет 5-15 тс, а во второй паре 5,6-20-30 тс. При перемещении пар инструментов относительно друг друга .силу, действующую на вторую пару инструментов 5, 6, увеличивают до 40-50 тс. После штамповки указанным образом уступа 2 инструменты 3, 4 и 5, 6 отводят друг от друга, как.показано на фиг, 6, и продвигают лист вперед на расстояние, соответствующее требуемому расстоянию а между двумя последовательными уступами 2. После этого штампуют следующий уступ. В соответствии с предпочтительным вариантом каждый инструмент 3-6 может быть перемещен посредством гидравлических цилиндров 12-15, каждый из которых является гидроцилиндром двойного действия. Для каждого цилиндра 12-15 предусмотрен трубопровод 16-19 для перемещения соответствуюшего инструмента в направлении к противоположному инструменту и второй трубопровод 20-23 для перемещения соответствующего инструмента в направлении от противоположного инструмента. Кроме того, для каждого цилиндра 12-15 предусмотрен клапан 2427, к которому подводят масло под давлением от насоса 28 по трубопроводу 29. Обычным образом предусмотрена система 30 - 33 слива (см.фиг.7). Что касается положений, показанных на фиг. 6Ъ- 6с, то сначала (см.фиг.ба) создают давление во всех цилиндрах 12-15 через трубопроводы 16-19, причем к цилиндрам 14 и 15 второй пары инструментов 5, 6 подводят более высокое давление, чем к цилиндрам 12, 13 первой пары инструментов 3, 4, в результате чего во второй паре инструментов получают усилие зажима больше , чем в первой паре , Лля обеспечения действия, пока-занного на фиг. 6с, в цилиндрах 12, 13 первой пары инструментов 3, 4 поддерживают постоянное давление, а давление в цилиндре 14 верхнего инструмента 5 второй пары инструментов повышают путем управления соответствующим клапаном 24. При этом усилие зажима будет увеличиваться, в то врем:я как вторая пара инструментов 5, 6 будет перемещаться вниз

относительно первой пары 3, 4 в положение, показанное на фиг. 6с. Когда верхний цилиндр 14 перемещает вторую пару инструментов вниз, через трубопровод 19, присоединенный к цилиндру 15 нижнего инструмента 6, сливается масло при заданном давлении в трубопроводе 19. Затем ко всем цилиндрам 12-15 подводят давление ро трубопроводам 20-23 и обеспечивают слив масла через трубопроводы 16-19 настолько, чтобы создать между инструментами расстояние, превьшающее высоту уступа, что позволит произвести подачу листового металла на фиг. 6о1 вправо.

Очевидно, что схематически описанная гидросистема может быть изменена без изменения рабочей последовательности перемещений инструментов.

Кроме того, цилиндр 13 может быть исключен. В этом случае нижний инструмент 4 первого штампа неподвижно закрепляют. Еще одной модификацией является замена цилиндра 15, присоединенного к нижнему инструменту 6 второго штампа.пружиной, способной обеспечить требуемую величину усилия зажима во втором штампе и перемещени второй пары инструментов 5, 6 относительно первой пары инструментов 3, 4.

В соответствии с настоящим изобретением можно осуществлять обработку листов, имеющих не синусоидальный а.какой-либо иной волнистый профиль, а также использовать листы не из стали, а из другого материала , В некоторых отношениях листы алюминия предпочтительнее стальных листов.

Что касается волнистых проф&лей, то можно, например, осуществлять формообразование изогнутых участков и соседних с ними плоских участков.

Вышеуказанные размеры и усилия следует также рассматривать лишь в качестве примеров, которые могут быт изменены в зависимости от требуемой );онфигурации и материала листа.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЖНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛИСТОВОГО КРОВЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА, при котором лист на первом этапе профилируют с получением в сечении, перпендикулярном поверхности листа, участка волнообразной преимущественно синусоидальной .формы, на втором этапе на предварительно профилированном листе формуют поперечный уступ заданной высоты посредством по меньшей мере двух штампов, состоящих каждый из пары инструментов, подвижных в направлении навстречу друг другу и друг от друга, путем зажима в них профилированного листй и перемещения одного штампа относительно другого перпендикулярно плоскости профилированного листа на расстояние, соответствующее высоте уступа, а затем предварительно профилированный лист последовательно перемещают на величину, равную расстоянию между уступами, и формуют следующие уступы, отличающий ся тем, что, с целью повышения качества путем обеспечения точного расстояния между уступами, предварительно профилированный лист зажимают во втором по ходу подачи штампе усилием,исключающим проскальзывание листа относительно поверхности инструментов при перемещении одного штампа относительно другого, а в первом штампе лист зажимают меньшим усилием, допускающим i при перемещении штампа проскальзывасл ние листа относительно инструмента по достижении в листе напряжений растяжения выше предела текучести. 2.Способ ПОП.1, отличающий с я тем, что усилие зажима листа по втором штампе на 25-100%, преимущественно на 50%, выше усилия ю IND ю зажима в первом штампе. 3.Способ по п.2, отличающий с я тем, что формование уступов осуществляют путем приложения дополнительной силы к одному из инструментов второго штампа и перемещением этого штампа.

а

а

5-В

фиг 4 В

Фиг. В

6

Ч

Фиг. 6а

8

Г

78

фиг. 6