Патент на изобретение №2238163

(54) ТРЕХРОЛИКОВАЯ МАШИНА ДЛЯ ГИБКИ ПРОФИЛЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве криволинейных деталей из профильных заготовок. Трехроликовая машина для гибки профильных заготовок содержит нажимной и опорный профильные ролики, установленные на рабочих валах, и оправки. Каждая оправка сопряжена по калибру с соответствующим профильным роликом. По периметру оправок установлены цилиндрические ролики в количестве не менее двух, диаметр которых удовлетворяет представленному в формуле изобретения неравенству. Достигается повышение качества криволинейных деталей из профилей при их пластическом формообразовании методом гибки-прокатки за счет предотвращения искажения поперечного сечения заготовки. 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве криволинейных деталей из профильных заготовок.

Известна трехроликовая машина для гибки профилей, содержащая установленные на столе два приводных боковых ролика и средний гибочный ролик, связанный с приводом его радиального перемещения, при этом она снабжена установленной на столе с возможностью радиального перемещения относительно среднего гибочного ролика поддерживающей головкой, выполненной в виде вилки с установленными в ней двумя полуосями, на каждой их которых размещены со стороны наружной поверхности вилки опорный ролик, взаимодействующий со средним гибочным роликом, и поддерживающий ролик, установленный со стороны внутренней поверхности вилки, причем опорные ролики поддерживающей головки выполнены сменными (А.с. СССР №1098609, кл. В 21 D 7/03, 1984).

Недостатком известной машины является невозможность качественного изготовления криволинейных деталей из профилей вследствие искажения их первоначального поперечного сечения, так как действующие в полке профиля, находящейся в контакте с нажимным валком, сжимающие силы дают радиально направленные равнодействующие, отгибающие полку внутрь. Кроме того, при значительном прогибе внутренней полки и ее контактном взаимодействии с поддерживающей оправкой происходит их относительное скольжение, что приводит к возникновению дефектов на поверхности детали в виде гофров, задиров и царапин.

Ближайшим аналогом изобретения является трехроликовая машина для гибки профилей, содержащая нажимной и опорный профильные ролики, установленные на рабочих валах, при этом она снабжена оправками, каждая из которых сопряжена по калибру с соответствующим профильным роликом, а также рычагами по числу оправок, посредством которых оправки связаны с рабочими валами (А.с. СССР №940908, кл. В 21 D 5/06, 1982).

Недостатком известной машины также является невозможность изготовления качественных криволинейных деталей из профилей, так как вследствие свободного качания рычагов на первом этапе процесса гибки-прокатки, когда происходит только поперечный изгиб заготовки без ее протяжки между деформирующими валками, оправки могут смещаться по внутренней полости профиля в сторону наименьшего сопротивления их движению и не обеспечивают приложения дополнительного изгибающего давления к полкам профиля. Поэтому на втором этапе процесса гибки-прокатки происходит искажение поперечного сечения профильной заготовки, заключающееся в прогибе полок внутрь, и когда расстояние между полками становится равным диаметру внутренней оправки, начинается относительное скольжение между полками и оправкой, что приводит к возникновению дефектов на внутренней поверхности профиля и возможности заклинивания заготовки в валках.

Технической задачей изобретения является повышение качества криволинейных деталей из профилей при их пластическом формообразовании методом гибки-прокатки за счет предотвращения искажения поперечного сечения заготовки.

Поставленная задача решается тем, что в трехроликовой машине для гибки профильных заготовок, содержащей нажимной и опорный профильные ролики, установленные на рабочих валах, и оправки, каждая из которых сопряжена по калибру с соответствующим профильным роликом, по периметру оправок установлены цилиндрические ролики в количестве не менее двух, диаметр которых удовлетворяет неравенству

где D_p – диаметр роликов;

R_onp – радиус оправки;

R_ycт – радиус установки роликов в оправку;

n – количество роликов, установленных в оправку;

R_изг – радиус изгиба заготовки в валках;

h – высота профиля;

s – толщина полок профиля.

Сущность изобретения состоит в том, что искажение поперечного сечения профиля не происходит, так как горизонтальные полки заготовки находятся в фиксированном положении в очаге деформации за счет контакта по наружной поверхности с профильными роликами гибочной машины и с цилиндрическими роликами, установленными в оправку, по внутренней поверхности. Оправка является самоустанавливающейся и поэтому ее контакт с каждой из полок может происходить как по образующей одного цилиндрического ролика, так и по образующим двух цилиндрических роликов. Диаметрально противоположные цилиндрические ролики, взаимодействующие с полками, вращаются в одну сторону за счет действия на них активных сил трения со стороны заготовки и не препятствуют движению последней. Это обеспечивает проведение процесса гибки-прокатки без относительного скольжения между цилиндрическими роликами и заготовкой и отсутствие на поверхности готовой детали дефектов в виде гофров, задиров и царапин.

Если количество цилиндрических роликов, установленных в оправку, менее двух или диаметр цилиндрических роликов

то так как оправка является самоустанавливающейся, может произойти касание полки профиля, находящейся на внутренней стороне изгиба (в зоне сжатия), и основной части оправки. Это приведет к ухудшению качества поверхности готовой детали и в ряде случаев может вызвать заклинивание заготовки в валках. Выбор диаметра цилиндрических роликов по заданному условию исключает вероятность касания основной части оправки и полок профильной заготовки.

На фиг.1 показана схема расположения валков и оправок предлагаемой гибочной машины; на фиг.2 – сечение А-А фиг.1; на фиг.3 – схема установки цилиндрических роликов в оправку.

На рабочем валу гибочной машины 1 установлен сборный валок 2 и щека 3 на подшипниках 4. Валок и щека устанавливаются по длине вала с помощью дисковых дистанционных элементов 5. В отверстие щеки 4 установлена ось 6. На ось 6 установлена оправка, состоящая из основной части 7, кольца 8 и цилиндрических роликов 9, которые расположены по периметру оправки. Неподвижное положение оправки обеспечивается болтами 10, 11, 12, 13 и 14 и шайбами 15 и 16. Цилиндрические ролики 9 вращаются в одну сторону за счет сил трения, действующих со стороны движущейся заготовки 17. Заготовка 17 перемещается приводными валками 2. Крутящий момент на валки передается от рабочих валов гибочной машины с помощью шпонок 18.

Применение описываемого изобретения позволит повысить качество криволинейных деталей из профилей (преимущественно типа швеллера, С-образного профиля, корытного профиля и двутавра) при их пластическом формообразовании методом гибки-прокатки и снизить объем последующих доводочных работ.

Формула изобретения

Трехроликовая машина для гибки профильных заготовок, содержащая нажимной и опорный профильный ролики, установленные на рабочих валах, и оправки, каждая из которых сопряжена по калибру с соответствующим профильным роликом, отличающаяся тем, что по периметру внутренних оправок установлены цилиндрические ролики в количестве не менее двух, диаметр которых удовлетворяет неравенству

где D_p – диаметр роликов;

R_oпp – радиус оправки;

R_ycт – радиус установки роликов в оправку;

n – количество роликов, установленных в оправку;

R_изг – радиус изгиба заготовки в профильных роликах;

h – высота профиля;

s – толщина полок профиля.

РИСУНКИ