Устройство для гофрирования листового материала Советский патент 1992 года по МПК B21D13/02 

Изобретение относится к устройствам для гофрирования листового материала методом гибки.

Известно устройство для изготовления зигзагообразного гофра из ленточного материала, содержащее встречно и возвратно- поступательно перемещаемые по станине в направляющих держатели со смонтированными в них формующими элементами, расположенными по обе стороны от формуемого материала

Недостатком этого устройства являются сложность м трудоемкость при его изготовлении, а также невозможность изготовления зигзагообразного гофра с острыми углами при вершинах зигзагообразных линий выступов и впадин, так как при поэлементной формовке указанного гофра неизбежны разрывы, смятия, искажения структуры и т.д. Избежать этого можно только при одновременной гибко по всем зигзагообразным и пилообразным линиям, что неосуществимо в данном устройстве.

Известно устройство для гофрирования листового материала, содержащее механизм формообразования заготовки с формующими элементами, выполненный в виде вакуумной камеры.

Недостатком данного устройства является невозможность получения зигзагообразного гофра.

В качестве прототипа выбрано известное устройство для гофрирования листового материала, содержащее установленный на основании корпус, а также размещенные внутри корпуса системы верхних и нижних пуансонов, каждая из которых выполнена из одинаковых плоских формующих элементов в виде параллелограммов, шарнирно соединенных один с другим по их сторонам, а также привод систем пуансонов.

ел

Недостатком указанного устройства является то, что 9 результате третий между внутренней поверхностью корпуса и плоскими формующими элементами виде параллелограммов усилие формообразования со стороны элементов на заготовку будут распределиться неравномерно по ее площади, а именно вблизи привода силы будут максимальны по величине, а по мере удаления от него будут уменьшаться, При большой протяженности заготовки и большом количеетве эле ментОв разница 6 усилиях может быть существенной, что отразится на равномерности внедрения элементов в заготовку, а соответственно и на качестве гофрированного изделия.

Целью изобретения является повышение качества зигзагообразного гофра за счет обеспечения равномерного распределения усилий на формующие элементы.

Поставленная цель Достига ётсТГтем, что корпус выполнен из подвижной верхней части и Стационарной нижней, а привод систем пуансонов в виде разъемной вакуумной камеры, состоящей из двух листов герметичной ткани, закрепленных на наружных поверхностях верхней и нижней систем пуансонов и соединенных по периметру с соответствующими частями корпуса, жгута, размещенного по периметру нижней части корпуса и установленных по краям нижней систем пуансонов полос дренажного материала, связанных с системой вакуумирова- ния через штуцера, при этом устройство имеет подвижный верхний фиксатор, связанный гибкими нитями с системой верхних пуансонов, и неподвижный нижний фиксатор, выполненные в виде плит с. формой рабочей поверхности, соответствующей первоначальной форме систем пуансонов, подвижную крестовину, установленную в нижнем фиксаторе с возможностью вертикального перемещения и взаимодействий с нижней системой пуансонов, приеод верхнего фиксатора и верхней части корпуса выполнен а виде силовых щ-глиндров, установленных на основании, траверсы, связанной со штоками силовых цилиндров, тяг, соединенных одними концами с траверсой, другими - с верхним фиксатором, и Пружин, установленных на тягах, между плитой и верхней частью корпуса,

Проведенный информационный и патентный поиск с целью определении соответствия заявляемого устройства критерию существенные отличия показал, чти в литературе отсутствует информация об устройствах для гофрирования листового материала, позволяющих получать зигзагообразный гофр одновременным формообразованием по всей поверхности заготовки методом гибки с помощью систем формующих элементов в виде параллелограммов, шарнирно соединенных один с другим по их

сторонам, которые позволяют изготавливать зигзагообразный гофр высокого качества с большой площадью поверхности и густотой рельефа изделия за счет обеспечения равномерного формообразующего усилия на каждом элементе. При этом в заявляемом устройстве подавленная цель достигается за счет того, что корпус выполнен из подвижной верхней части и стационарной нижней Привод систем пуансонов

выполнен в виде разъемной вакуумной камеры, состоящей из двух листов герметичной ткани, закрепленных на наружных поверхностях верхней и нижней систем пуансонов и соединенных по периметру с соответстоующмми частями корпуса, жгута, размещенного по периметру нижней части корпуса и установленных по краям нижней систем пуансонов полос дренажного материала, связанных с системой вакуумирования через штуцера. Для точной взаимной установки верхней и нижней систем пуансонов устройство имеет подвижный верхний фиксатор, связанный гибкими нитями с системой верхних пуансонов, и неподвижный

нижний фиксатор, выполненные а виде плит с формой рабочей поверхности, соответствующей первоначальной форме систем пуансонов. Устройство имеет подвижную крестовину, установленную в нижнем фиксаторе с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с нижней системой пуансонов, Привод верхнего фиксатора и верхней части корпуса выполнен в виде силовых цилиндров, установленных на

основании, траверсы, связанной со штоками силовых цилиндров, тяг, соединенных одними концами с траверсой, другими - с верхним фиксатором, и пружин, установленных на тягах, между плитой и верхней

частью корпуса.

На фиг.1 показан получаемый зигзагообразный гофрированный материал; на фиг.2 - поперечное сечение устройства перед установкой заготовки; на фиг.З - поперечное сечение устройства в начале формообразования; на фиг.4 - поперечное сечение устройства в конце формообразования; на фиг.5 - фрагмент формообразующей системы пуансонов; на фиг.6 - вид сверху на нижний фиксатор и крестовину при снятой верхней формообразующей системе пуансонов; на фиг;7 - аид сверху на нижнюю формообразующую систему пуансонов; на фиг.8 - продольное сечение нижней части устройства: на фиг,9 - вид сверху на устройство.

На фиг. 1-9 показано: 1 - зигзагообразные линии выступов изготовляемого материала, 2 - зигзагообразные линии впадин изготовляемого материала, 3 - пилообразные линии изготовляемого материала, 4 - верхняя система пуансонов, 5 - нижняя система пуансонов, 6 - листовая заготовка, 7 - формующие элементы, 8 - шарниры, 9верхняя герметичная ткань, 10 - нижняя герметичная ткань, 11 - верхняя часть корпуса, 12 - нижняя часть корпуса, 13 - нижний фиксатор формы, 14 - верхний фиксатор формы, 15 - штоки, 16 - траверса, 17 - пневмоцилиндры,18 - штоки пневмоцилин- дров, 19 - поршни пневмоцилиндров, 20 - направляющие кольца, 21 - верхние пружины, 22 - верхние направляющие втулки, 23 - крестовина, 25-26 - нижние направляю- щие втулки, 27 - нижние пружины, 28 штифты, 29 - герметичный жгут, 30 - дренажный материал, 31 - пружины, 32 - ограничительные ленты, 33, 34 - штуцера, 35 - гибкие шланги, 36 - конические штифты, 37 - электромагнитные прижимы, 38 - гибкие нерастяжимые нити.

На фиг.1 изображен фрагмент зигзагообразного гофрированного материалаупол,- учаемого из плоской листовой заготовки с помощью заявляемого устройства. Он имеет зигзагообразные линии выступов 1, зигзагообразные линии впадин 2 и пилообразные линии 3, соединяющие вершины зигзагообразных линий выступов 1 и впадин 3.

На фиг.2-4 показано поперечное сечение устройства в разные моменты работы. Устройство состоит из механизма формооб- разования/содержащего верхнюю 4 и ниж- нюю 5 системы пуансонов, расположенные по разные стороны плоской листовой заготовки 6. Системы пуансонов 4, 5 состоят из одинаковых плоских формующих элементов 7 (фиг,5) в виде плоских пластик, имеющих форму параллелограммов, соединенных друг с другом по всем кромкам с помощью шарниров 8. Для обеспечения герметичности верхняя 4 и нижняя 5 системы пуансонов соединены по наружным поверхностях с герметичной тканью 9.10, причем верхняя ткань 9 герметично соединена по периметру с верхней частью корпуса 11, а нижняя 10 - с нижней частью корпуса 12. Первоначальное положение пуансонов в момент качала формообразования (фиг.З) задается с помощью жестких фиксаторов формы нижнего 13 и, верхнего 14. Фиксаторы формы 13, 14 выполнены в виде плит с формой рабочей поверхности, соответствующей первоначальной форме пуансонов 4,5. Нижний фиксатор 13 имеет сквозной крестообразный вырез (фиг 6) и неподвижно установлен в нижней части корпуса 12. Верхний фиксатор 14 через штоки 15 и траверсу 16 соединен с механизмом вертикального перемещения, состоящим из пневмоци- линдров 17, прикрепленных к нижней части корпуса 12, штоков пневмоцилиндов 18, поршней 19 и направляющих колец 20. Между верхней частью корпуса 11 и траверсой 1 б установлены верхние пружины 21. Штоки 15 имеют возможность вертикального перемещения по верхним направляющим втулкам 22, установленных на верхней части корпуса 11. На верхнем фиксаторе формы 14 установлены дистанционные кольца 23. В крестообразном вырезе нижнего фиксатора 13 установлена крестовина 24 с возможностью вертикального перемещения. Крестовина установлена на телескопически соединенных нижних направляющих втулках 25, 26 и подпружинена нижними пружинами 27. Вертикальное перемещение крестовины ограничено штифтами 28. По периметру нижней части корпуса 12 выполнен паз с герметичным жгутом 29. Вдоль поперечных кромок нижнего пуансона 5 на верхней поверхности герметичной ткани 10 установлен дренажный материал 30 (фиг.7, 8) Верхняя 4 и нижняя 5 системы пуансонов по поперечным кромкам соединены соответственно с верхней 11 и нижней 12 частя- ми корпуса пружинами 31. Вдоль продольных кромок верхней 4 и нижней 5 системы пуансонов установлены ограничительные ленты 32,ограничивающие горизонтальное растяжение систем пуансонов 4, 5 пружинами 31 (фиг.7). Верхняя 4 и нижняя 5 формообразующие системы пуансонов, герметичные ткани 9,10 и герметичный жгут 29 при опущенной верхней части корпуса 11 образуют герметичную вакуумную камеру, соединенную с вакуумным насосом через штуцера 33, 34 и гибкие шланги 35. Точна взаимная ориентация верхней 11 и нижней 12 частей корпуса осуществляется посредством конических штифтов 36 (фиг.9). Для прижима верхней части корпуса 11 к нижней 12 кз них установлены электромагнитные прижимы 37. Верхняя система пуансойов 4 соединена с верхним фиксатором формы 14 гибкими нерастяжимыми нитями 38 (фиг.2)

Верхняя система пуансонов 4 соединена с верхнем фиксатором формы 14 гибкими нерзстяжными нитями 38 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом.

На первом этапе (фиг.2) в нижние части пневмоцилиндров 17 под поршни 19 подается давление. Из верхней полости воздух стравливается. В результате штоки пневмоцилиндров 18 приводятся в верхнее крайнее положение. В итоге верхняя 11 часть корпуса поднимается над нижней 12. Верхний фиксатор формы 14 под действием верхних пружин 21 приводится в верхнее крайнее положение. Верхняя 4 и нижняя 5 системы пуансонов под действием пружин 31 (фиг.7) растянуты (приведены в первоначальное положение) при этом верхняя система пуансонов 4 подвешена на нитях 38, а нижняя система пуансонов 5 поднята над нижним фиксатором формы 13 с помощью крестовины 24 под действием нижних пружин 27. На нижнюю систему пуансонов 5 устанавливается плоская листовая заготовка 6.

На втором этапе (фиг.З) воздух подается в верхние полости пневмоцилиндров 17 над поршнем 19. Из нижней части воздух стравливается. В результате траверса 16 через штоки 15 пневмоцилиндров приводится в нижнее крайнее положение. ПрТТ эпгом траверса 16 через верхние пружины 21 прижимает верхнюю часть корпуса 11 к нижней 12 через герметичный жгут 29. Одновременно с этим опускается верхний фиксатор формы 14 и прижимает пакет, состоящий из верхней 4 и нижней 5 системы пуансоноо и расположенной между ними заготовки 6 к нижнему фиксатору формы 13. Этим обеспечивается точная установка систем пуансонов 4, 5 по отношению друг к другу. Крестовина 24 утапливается в крестообразное окно нижнего фиксатора формы 13. В результате этого между верхней 4 и нижней 5 системами пуансонов, верхней 9 и нижней 10 герметичными тканями и жгутом 29 образуется герметичная камера.

На третьем этапе (фиг.4) верхние и нижние полости пневмоцилиндров 17 соединяются с атмосферой. Под действием верхних пружин 21 траверса 16 поднимается вверх, поднимая при этом посредством штоков 15 верхний фиксатор формы 14. Под действием нижних пружин 27 крестовина 24 поднимает пакет, состоящий из систем пуансонов 4, 5 и заготовки 6 над нижним фиксатором формы 13. Плотное прилегание верхней части корпуса 11 к нижней 12 обеспечивается весом верхней части устройства 11 и электромагнитными прижимами 37. По мере откачки воздуха из вакуумной камеры увеличивается давление атмосферы на формующие элементы 7 систем пуансонов 4, 5, которые внедряясь в заготовку изгибают ее по линиям выступов 1 (фиг.1) и впадин 2

одновременно по всей поверхности заготовки 6. В процессе формообразования системы пуансонов 4,5 изменяют свою форму благодаря шарнирам 8, соединяющим формуюшие элементы 7 (фиг.5).

На заключительном этапе (фиг.2) вакуумная камера соединяется с атмосферой, в нижние полости пневмоцилиндров 17 подается давление, верхняя часть корпуса 11

поднимается и готовое изделие в виде зигзагообразного гофрированного материала (фиг.1) извлекается из устройства.

Качество гофрированного материала, получаемого на заявляемом устройстве зависит от точности взаимной установки верхней 4 и нижней 5 систем пуансонов. Эта точность обеспечивается с помощью верхнего 14 и нижнего 13 фиксаторов формы. Для удобства установки заготовки 6 и удаления готовой детали вакуумная камера должна быть легко разъемной. Это реализуется за счет соединения верхней 4 и нижней 5 систем пуансонов посредством герметичной ткани 9, 10 соответственно с верхней 11

и нижней 12 частями устройства. При соединении последних через герметичный жгут 29 реализуется вакуумная камера.

Использование заявляемого устройства в народном хозяйстве страны позволит повысить качество изготовления зигзагообразного гофра при большой площади и густоте рельефа изделия.

Формула изобретения

Устройство для гофрирования листового материала, содержащее установленный на основании полый корпус, а также размещенные внутри-кЬрпуса системы верхних и нижних пуансонов, каждая из которых выполнена из одинаковых плоских формующих элементов в виде параллелограммов, шарнирно соединенных один с другим по их сторонам, а также привод систем пуансонов, отличающееся тем, что, с целью

повышения качества зигзагообразного гофра за счет обеспечения равномерного распределения усилий на формующие элементы, оно снабжено подвижным верх-, ним фиксатором, связанным гибкими нитями с системой верхних пуансонов, и неподвижным нижним фиксатором, выполненным в виде плит с формой рабочей поверхности, соответствующей исходной форме систем пуансонов, подвижной крестовиной, установленной в нижнем фиксаторе с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с нижней системой пуансонов, корпус выполнен из подвижной верхней части и стационарной нижней, а привод систем пуансонов - в виде

разъемной вакуумной камеры, состоящей из двух листов герметичной ткани, закрепленных на наружных поверхностях верхней и нижней систем пуансонов и соединенных по периметру с соответствующими частями корпуса, жгута, размещенного по периметру нижней части корпуса, и установленных по краям нижней системы пуансонов полос дренажного материала, связанных с системой вакуумирования через штуцера, а привод верхнего фиксатора и верхней части корпуса выполнен в виде силовых цилиндров, установленных на основании, траверсы, связанной со штоками силоаых цилиндров, тяг, соединенных одними кон цами с траверсой, другими - сверхним фиксатором, и пружин, установленных на тягах между траверсой и верхней честью корпуса.

Использование: для изготовления зигзагообразных гофров на пластинах. Сущность изобретения: устройство содержит две эквидистантно расположенные по обеим сторонам заготовки системы пуансонов, состоящие из одинаковых плоских формующих элементов в форме параллелограммов, соединенных друг с другом по кромкам с помощью шарниров с возможностью изменения угла в процесса формообразования. Для точной взаимной установки систем пуансонов используются верхний и нижний жесткие фиксаторы формы, выполненные о виде плит с формой рабочей поверхности, соответствующей первоначальной форме систем пуансонов. Верхняя и нижняя системы пуансонов посредством герметичной ткани соединены соответственно с верхней и нижней частями корпуса, образуя разъемную вакуумную камеру. По мере откачки воздуха из вакуумной камеры увеличивается давление на формующие элементы пуансонов, которые, внедряясь в заготовку, изгибают ее равномерно всей площади. 9 ил. сл

ФигТ

1i

HlsSbssssssna tS ffi psg

77777777/%

СП

о от ю ю

Со Г-- Ch --; -. К1. Ч+Ч У

-ъВидб

.J Я U 12 ,29 37 JЈ±////

в

Физ.З

оз

Si

Ш

t1

tx.

1 «41

3S

.9

34

и 16- .31