Листогибочная валковая машина Советский патент 1989 года по МПК B21D5/14 

1

(21)4265210/31-27

(22)16.06.87

46) 23.1 К89. Вкш. № 43

(71)Казанский авиационный институт им.А.Н.Туполева

(72)А.К.Гайнутдинов и И.М.Закиров (53) 621о981.1 (088,8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 745572, кл. Б 21 D 5/14, 09.11.77.

(54) ЛИСТОГИБОЧНАЯ ВАЛКОВАЯ МАШИНА

(57) Из.обретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для свертки листовых заготовок в трубы. Цель изобретения - повышение производительности, Листогибочная валковая машина содержит приводной формующий валок, прижимной валок и валок-оправку 14. На валу 8

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для свертки листовых заготовок в трубы. Цель изобретения - повышение производительности. Листогибочная валковая машина содержит приводной формирующий валок 9, прижимной валок и валок-оправку 14. На валу 8 формующего валка установлены опоры 12 и 13 валка-оправки, гильза и кулачковая муфта. Кулачковая муфта выполнена в виде двух полумуфт (П) 54 и 55. П 54 подвижно соединена с опорой 12 валка-оправки, а П 55 жестко связана с валом 8 формующего валка. Опоры гибочного валка-оправки смонтированы на валу формующего валка с возможностью вращательного перемещения относительно его оси. Поступательное перемещение гибочного валка-оправки в радиальном относительно формующего валка направлении осуществляют посредством ползунов 26 и 27. Ползуны установлены в пазах, выполненных в опорах. Регулирование зазора между валками-оправкой и формирующим валком осуществляют посредством роликов 32, взаимодействующих с неподвижными кулачками 33 и 34. Ролики размещены на ползунах. Для снятия готовых изделий валок-оправка выполнен откидывающимся в плоскости, проходящей через оси формующего валка и валка-оправки. В устройстве предусмотрено четыре валка-оправки, расположенные по периметру формующего валка на равном расстоянии друг от друга. При постоянном вращении вала 8 происходит периодический поворот опор валка-оправки на 90°. В результате гибочные валки-оправки поочередно с остановкой вводятся и выводятся из рабочей зоны. Устройство позволяет за один полный оборот формующего валка получить две готовые детали. 5 з.п. ф-лы, 16 ил.

«- -

-

&ИЖ

(Л

формующего валка установлены опоры 12 и 13 валка-оправки, гильза и кулачковая муфта. Кулачковая муфта вы- полкеиа в виде двух полумуфт (П) 54 и 55„ П 54 подвижно соединена с опорой 12 валка-оправки, а П 55 жестко связана с валом 8 формующего валка. Опоры гибочного валка-оправки смонтированы иа валу форлзующего валка с возможностью вращательного перемещения относительно его оси. Поступательное перемещение гибочного валка- оправки в радиальном относительно формующего валка направлении осуществляют посредством ползунов 26 и 27 Ползуны установлены в пазах, выполненных в опорах о Регулирование зазо-. ра меж,ду вахисами-оправкой и формующим валком осуществляют посредством

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для свертки листовых заготовок в трубы.

Цель изобретения - повышение производительности за счет автоматиза- 30 ции основных технологических операций ,

На фиг.1 показана мапшна, фронтальный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверхуj на фиг.З - сечение А-А на 35 фигЛ а на фиг.4 - сечение Б-БнафиГоЗ; на фиг,5 -- сечение В-В на фиг.З на фиг с 6 - сечение Г-Г на фиг.3 на фиг.7- сечение Д-Д на фиг.З; на фиг.8 - сечение Е-Е на фиг.З; на фиг.9 - сече- 40 ние Ж-Ж на фиг.1; на фиг.10-15 - схема циклов формообразования деталей в зависимости от углов поворота формующего валка и опоры гибочного валка- оправки J на фиг.16 - муфта сцепления 45 разрезы 3-3 и И-И, развертка поверх- . ностей К и Л. , -

Листогибочная валковая машина содержит станину, cocтoяa yю из задней 1 и передней 2 стенок, соединенных основанием 3 и боковыми связками 4 и 5 о На стенках 1 и 2 смонтированы корпуса подшипников 6 и 7, в которые входит концами вал 8 приводного формующего валка. Приводной формующий валок состоит из вала В, на среднюю часть которого надета гильза 9 с эластичным покрытием 10, например.

роликов 32, взаимодействующих с неподвижными кyлaчкaмIi 33 и 34. Ролик ,: размещены на.ползунах. Для снятия готовых изделий валок-оправка выполнен откидывающимся в плоскости, проходя- щей через оси формующего валка и валка-оправки. В устройстве предусмотрено четыре валка-оправки, расположенные по периметру формующего валка на равном расстоянии друг от друга,, При постоянном вращении вала 8 происходит периодический поворот опор валка-оправки на 90 . В результате ги.бочные валки-оправки поочередно с остановкой вводятся и выводятся из рабочей soHMv Устройство позволяет за один полный оборот формующего валка получить две готовые детали. 5 з.п.

ф-лы, 16 ил.

0

5 0 5

0

5

из полиуретана. Гильза 9 жестко связана с валом 8 через шпонку 11. По обоим торцам гильзы 9 с эластичным покрытием 10 на валу 8 смонтированы опоры 1.2 и 13 с расположенными в них гибочными валками-опорами 14. Опоры 12 и 13 смонтированы на валу 8 с возможностью свободного вращения вокруг него. На опорах установлены звездочки 15 и 16, соединенные жестко с опорами через шпонки 17 и 18. Звездочки 15 и 16 через цепные передачи 19 и 20 связаны со звездочками 21 и 22, жестко сидящими на одном валу 23. Вал 23 .своими концами установлен в подшипники, корпуса 24 и 25 которых установлены на стенках 1 и 2.

Опоры 12 и 13 имеют по четыре одинаковых, радиально расположенных паза, в каждом из которых установлены ползуны 26 и 27, подпружиненные в направлении к оси вращения опор пружиной 28 (фиг.5), удерживаемой с одного конца штифтами 29 и 30, установленными на опоре, а вторым концом опирающейся на ось 31 ролика 32, ус- тановле нного на ползуне. Ролики 32 опираются на поверхность неподвижных кулачков 33 и 34, смонтированных на кронштейнах 35 и 36 (фиг.З). Ползун 26 опоры 12 имеет пойорачивагощийся вкладыш 37, установленный в ползуне на осях 38 и являющийся одновременно и корпусом для подшипников 39, в которые одним концом вставлен гибочный валок-оправка 14, удерживаемый гайкой 40 (фиг.З и 4).

Ползун 27 выполнен с угловым вырезом в верхней части, предназначенным для улавливания второго конца гибочного валика-оправки 14 и переходящий в отверстие, в которое вставлена поворотная втулка 41 с прорезью, удерживаемая от осевого перемещения накладкой 42 (фиг.З). На втулке 41 закреплен рычаг 43 с установленными по концам на осях втулоч- ками 44. Для поворота втулки 41 на закрытие или открытие на стенке 2 станины установлены пружинящие упоры 45 и 46 (фиго2)о Для ограничения поворота втулки 41 на ползуне 27 упорные штифты 47 и 48 (фиг.5)

Для .ограничения угла откидывания гибочного валка-оправки 14, а также для его подъема в исходное положение служит ограничитель 49, установленный в кронштейнах 50 и 51 с опорами 52 и 53, закрепленных на стенках 1-й 2 станины (фиг.1-3). Поворот опоры 12 вокруг вала, а вместе с ней и опоры 13 через промежуточный вал 23 осуществляется посредством управляемой сцепкой кулачковой муфты, состоящей из полумуфт 54 и 55 (виг. 2 и 3) „ Полумуфта 54 имеет подвижное ишицевое соединение с опорой 12, а полумуфта 55 посредством шпонки 56 и гайки 57 жестко связана с валом 8 (фиг.З). На встречных торцах полумуфты для сцепления друг с другом имеются выступы 58 и 59, по четыре выступа на каждой полумуфте, расположенных через 90° (фиг.2, 3 и 8). По окружности наружной поверхности полумуфты 55 выполне фигурный паз 60, в котором установлен вспомогательный ролик 61, соединенный через ось 62 с подвижной балкой 63, расположенной в направляющих пазах кронштейна 64, жестко установленного на стенке 1 (фиг.З).

Балка 63 через ось 65 шарнирно соединена с управляющим рычагом 66, смонтированным в опорах 67 и 68 на осях 69 и 70 (фиг.7). На концах рычага 66 на осях 71 и 72 установлены ролики 73 иг 74, входящие в кольцевой паз 75, выполненньй на наружной поверхности полумуфты 54. Кроме того, на наружной поверхности полумуфты 54 имеются выступы 76, входящие в за0

5

0

5

цепление с выступом 7/ на балке 63 при расцепленных полумуфтах 54 и 55. На передней части вала 8 посредством шпонки 78 и гайки 79 жестко установлена приводная звездочка 80 (фиг.З), связанная цепной передачей 81 со звездочкой 82 редуктора 83, приводимого от электродвигателя 84 через ременную передачу 85 (фиг,1).

Прижимной форг-гующий валок состоит из неподвижного вала 86, на котором на подшипниках 87 и 88 с возможностью свободного вращения смонтирована

гильза 89 с эластичным покрытием 90, удерживаемая от осевого смещения крышками 91 и 92 (фиг.1, 2 и 9).

Вал 86 установлен концами в корпусах 93 и 94, жестко закрепленных на ползуне 95о Ползун 95 размещен в направляющих 96 и 97, смонтированных на опорах 98 и 99, жестко связанных со стенками 1 и 2 станины (фиг,9), В заднюю часть ползуна 95 с возможностью свободного вращения вмонтирован упорным концом винт 100, ввернутый в гайку-опору 101, жестко связанной со связкой 5 станины. Для вращения винта 100 на нем установлен штурвал 102. Для измерения перемещения ползуна 95, а следовательно, и глубины внедрения на опоре 98 установлена шкала 103, а на ползуне указатель 104 (фиг.2и9)„ Для доступа к редуктору 83 и электро- г двигателю 84 при их монтаже или демонтаже имеется объемная панель 105 Для сбора готовых деталей имеется приемный контейнер 106 (фиГо1)о

Перед включением машины производят настройку глубины внедрения гибочного валка-оправки 14 в эластичные поверхности 10 и 90 (фиГоО формующих валков. Для этого, вращая винт 100 штурвалом 102, перемещают ползун 95 вместе с прижимным валком до тех пор, пока прижимной валок своей эластичной поверхностью 90 не прижмет гибочный валок-оправку 14 к эластичной поверхности 10 приводного формующего валка. Затем, заметив показания указателя 104 rio шкале 103 (фиг.2), осуществляют дальнейшее внедрение на требуемую величину.

Машина работает следующим образом При включении электродвигателя 84 приводной вал 8 -от редуктора 83 вращается с постоянной скоростью в направлении по стрелке на фиг.1. Вместе с валом 8 вращаются и жестко

0

0

5

0

5

связанные с ним гильза 9 с эластичным покрытие.м 10 и полумуфта 55 (фиг.З). Фигурный паз 60 на полумуфте 55 спрофилирован так, что при повороте вала 8, а следовательно, и полумуфты 55 на кагвдые 90° балка 63 посредством находящегося в пазу ролика 61 перемещается в осевом направлении вала 8 из одного крайнего по- ложетшя в другое. При этом связанный с балкой 63- рьиаг 66, поворачиваясь вокруг осей 69 и 70 посредством связанных с ним роликов 73 и 74 и входящей в паз 75 полумуфты 54 (фиг.7), соответственно отводит или подводит ее к полумуфте 55, то сцепляя, то расцепляя полумуфты 54. и 55 между собой своими выступами 58 и 59 . .(фиго3)о Таким образом, при постояв- ном вращении вала 8 происходит периодический поворот опоры 12 на 90° с одинаковой,.что и у вала 8, скоростью вращения и с последующей остановкой опоры 12 на время, ра;вное вре мени поворота вала 8 на следующие 9о , А так как опора 12 связана чере промежуточньш вал 23 и цепные передачи 19 и 20 с опорой 13, то последняя также, синхронно с опорой 12, перио- дически поворачивается, на 90 , В результате установленные на опорах 12 и 13 гибочные валки-оправки 14 поочередно с остановкой вводятся и выводяся из рабочей зоны, находящейся меж- ду формующи1-ш эластичными поверхнос- тями 10 и 90,

Для более точной остановки в рабочей зоне 1 ибочного валка-оправки 14 при перемещени1д ползуна 63 вправо (см, фиг.З), а следовательно, при расцеплении полумуфт 54 и 55 имеющийся выступ 77 па ползуне 63 входит в зацепление с одним из выступов 76 (фиг„7), имеющихся по окружности по- лумуфты 54 и расположенных через 90 Укладка заготовки передней кромкой производится под гибочньш валок-оправку 14 в его верхнем положении в момент переключения полумуфты 54 на сцепление с полумуфтой 55. т.е. в момент начала, поворота опор 12 и 13. После того J как опоры 12 и 13 повернутся на небольшой угол, закрепленные на ползунах 26 и 27 ролики 32

сходят с опорной поверхности кулачков 33 и 34 за счет выполненных на них уступов (фиг„4-6), Кестко связанные с ролика 32 ползуны 26 и 27,

Q г n 5 О f.

Q

0

5

потеряв опору, перемещаются в радр1- альном направлении в сторону оси вращения от усилия пружин 28 до тех пег., пока установленный на ползунах гибочный валок-оправка 14 не прижмет заготовку к поверхности 10 приводного формуюБ;его валка.

Дальнейший поворот опор 12 и 13 с гибочным валком-оправкой 14 происходит вместе с прижатой к зластичной поверхности 10 за переднюю кромку заготовкой. В процессе ввода гибочного валка-оправки 14 вместе с заготовкой в рабочую зону между формующими валками происходит его внедрение в эластичные Поверхности 10 и 90 за счет предварительного отрегулированного зазора между ними, так как между эластичной пов.ерхностью 10 и гибочным валком-оправкой 14 находится заготовка, то она прогибается, обжимая гибочный валок-оправку 14 на некоторьй угол, зависяшд й от глубины внедрения После того, как гибочный валок-оправ- ка 14 окажется в плоскости осей формующих валков, т.е. после поворота опор 12 и 13 на 90 , они останавливаются, а продолжаюгций вращаться приводной формующий валок своей эластичной поверхностью 10 за счет сил трения начинает вращать гибочньй валок-оправку 14 вместе с прижатой к нему заготовкой, формообразуя заготовку в трубчатую деталь.

Через 90° поворота приводного формующего валка снова включается поворот опор 12 и 13, и гибочньш валок- оправка начинает выводится из рабочей зоны формообразующих валков, а под следующий гибочный валок-оправку укладьшается следующая заготовка, и процесс повторяется. В то же время, т.е. во второй четверти оборота опор, у выводимого из рабочей зоны гибочного валка-оправки конец, удерживаемый замковым элементом ползуна 27 опоры 13, освобождается, и гибочньш валок-оправка, закрепленный первым концом в поворотном вкладьше 37, от- кидьшается под действием своего веса, поворачивая вкладыш вокруг осей 38, на ограничитель 49 отклонения, сбра- сывая с себя свернутую деталь в приемный контейнер 106 (фиг.1 и 3).

Освобождение конца гибочного валка-оправки из замкового элемента происходит следующим образом.- Установленные на ползунах 26 и 27 опор

9-1

12и 13 ролики 32 после выхода из рабочей зоны гибочного валка-оправки

14 набегают по наклонной поверхности кулачков 33 и 34 на исходную высоту, поднимая на исходную высоту и гибочный валок-оправку. В результате при дальнейшем повороте опоры 13 втулоч- ка 44, установленная на рычаге 43 (фиг.5) попадает на пружинящий упор 46, расположенньй на траектории движения втулочки 44, который упирается во втулочку, и поворачивается рычаг 43 до тех пор, пока рычаг не упрется в упорный штифт 47, после чего упор 46 спружинит и втулочка 44 проскочит его. Повернутый рьиаг 43 повернет втулку 41 прорезью к угловому вьфезу ползуна 27 и позволит выйти из нее освоболодаемому концу гибочного валка- оправки 14,

В третьей четверти оборота опоры

13осуществляется подъем гибочного валка-оправки 14 в исходное положение ограничителем 49.

В четвертой четверти оборота опоры 13 осуществляется закрытие прорези в ползуне 27 поворотом втулки 41 от рычага 43 втулочка 44 которого, попадая на упор 45, повернет его до упорного штифта 48.

Описанная работа машины поясняется схемой процесса получения детали (фиго 10-15), где сечение приводного формующего фалка разбито на четыре сектора по 90° и обозначено номерами I-IV. Соответственно гибочные валки- оправки пронумерованы № 1-4. На .фиг.10 показан момент установки заготовки под гибочный валок-оправку № 1 в момент включения опоры на вращение На фиг.11 показан зажим заготовки гибочным валком-оправкой W 1 к поверхности формующего валка в начале поворота опоры в направлении вращения формующего валка. На фиг.12 показано, что опора повернулась на 90 вместе с формующим валком и гибочный валок- оправка № 1 вместе с заготовкой введены в зону формообразования. На фиг.13 опора неподвргана и удерживает в зоне формообразования валок-оправку № -1, а продолжающий вращаться на следующие 90 форг.гующий валок сформировал

на нем деталь. В конце поворота формующего валка на 90 , т.е. в момент включения на поврот опоры гибочного валка-оправки, под гибочный валок- оправку № 2 укладывается следующая

5

0

5

2

Q

1310

заготовка На фиг.14 показано, что опора повернулась на вторые 90° вместе с формующим валком, и вторая заготовка вместе с гибочным валком-оправкой № 2 введена в зону формообразования. В то же время гибочный валок-оправка N 5 1 выводится из зоны формообразования, откидывается, сбрасывая с себя готовую деталь. На фиг.15 опора опять неподвижна и удерживает в зоне формообразования гибочный валок- оправку К- 2, а продолжанщий вращаться на очередные 90 формуюиц1Й валок сформировал на нем вторую деталь, т.е. процесс повторяется как описано, начиная с фиг.13

Таким образом, за один полный оборот приводного формующего валка получаются две детали. При скорости вращения приводного формующего валка 10 об/мин производительность машины будет 1200 деталей в 1 ч« Перенастройка машины на другой диаметр деталей осуществляется путем замены гибочных валков-оправок на другой диаметр и перенастройкой глубины внедрения

30 Формула изобретения

0

5

0

5

тупы, на наружной поверхности полумуфты, жестко связанной с валом/ вы- полнен паз, а-вспомогательный ролик размещен в этом пазу, на наружной поверхности полумуфты, подвижно соединенной с опорой, выполнен кольцевой паз, ролики, установленные на вильчатом рычаге, размещены в этом пазу, при этом опоры гибочного валка-оправ- ки установлены на валу приводного формующего валка и кинематически связаны межд,у собой.

2,Маишна по , отличающаяся тем, что в опорах, уста- новленных на валу формующего валка, выполнены радиально расположенные пазы, ползуны размещены в указанных пазах и подпружинены в направлении к

оси вращения

возможностью взаимодействия с неподвижными кулачками, связанными со станиной.

X

Z

57 6 бУ б§

25 20 its / 75/7/7

. 2

5J

5-5

ФигЛ

фиг. 5

Ш.

J4 X X ч X 47 X

L

6

д-л

11

Фиё.1 Е- Е

.

X

6

62

61

55

8

Фиё.д

М -М

фие,Ю

N3

Фив.;;

Фи1.1г

/УЗ

фиг. 1

Nif

фие. 15

S3

зео