RU2211738C1 - Method for straightening cylindrical flanged article and apparatus for performing the same - Google Patents

Abstract

FIELD: straightening, restoring shape or eliminating local deformations of hollow articles made of metallic sheets. SUBSTANCE: method comprises steps of placing article on base of apparatus; applying radial effort to inner surface of article for straightening its buldged zones by tension; at first placing article on supporting surface of annular driven detachable closure; applying radial effort to first buldged zone and straightening it; then placing article on ring type tool of receiving table and straightening next buldged zone; moving receiving table with ring type tool and with article to upper position until flange of article rests upon lower die; applying axial pressure to flange; at side of article end bending flange to position determined by working profile of ring type tool. Apparatus for straightening cylindrical flanged article includes base; receiving table; unit for transmitting effort; drive wedge in the form of truncated pyramid having lengthwise guides for mounting cams; ring type tool and guides arranged on receiving table; detachable annular drive closure mounted on base and having in upper portion supporting surface for placing article and in lower portion having die whose shape corresponds to contour of surface of ring type tool. Ends of cams are mounted on receiving table with possibility of radial motion. EFFECT: lowered cost, enlarged manufacturing possibilities. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к механической обработке листового, сортового и профильного материала или труб, а также к правке, восстановлению формы или устранению местных деформаций на полых изделиях, изготовленных из листового металла. The invention relates to the machining of sheet, varietal and profile material or pipes, as well as to dressing, restoring shape or eliminating local deformations on hollow products made of sheet metal.

Известен способ ликвидации выпуклости и снятия асимметричных напряжений с боковых стенок или корпуса цилиндрических изделий (резервуаров) заданного размера, выполненных из листового металла (заявка ФРГ 1924716, опубл. 30.11.1978), заключающийся в том, что сначала корпус изделия или его некоторая часть подвергается растяжению под усилием, прикладываемым изнутри в радиальном направлении так, что прикладываемое усилие превышает предел текучести деформируемого материала, затем после растяжения цилиндрического корпуса резервуара, к его наружной поверхности прикладывают радиальное усилие, направленное внутрь. Под действием прикладываемого усилия корпус обжимается до достижения заданного размера. В процессе обжатия корпус подпирается изнутри по всему сечению оправкой, которая сжимается на величину радиального обжатия корпуса. There is a method of eliminating the bulge and removing asymmetric stresses from the side walls or the body of cylindrical products (tanks) of a given size made of sheet metal (application Germany 1924716, publ. 30.11.1978), which consists in the fact that the body of the product or some part thereof is exposed tensile under a force applied from the inside in the radial direction so that the applied force exceeds the yield strength of the deformable material, then after stretching the cylindrical body of the tank to its outer surface applied radial force directed inward. Under the action of the applied force, the housing is crimped to a predetermined size. In the process of compression, the casing is supported from the inside over the entire cross section by a mandrel, which is compressed by the value of the radial compression of the casing.

Недостатком данного способа является то, что при наложении радиального усилия к изделию возможно образование трещин. The disadvantage of this method is that when a radial force is applied to the product, cracking is possible.

Известно устройство для растяжки колец (авт. свид. СССР 959876, опубл. БИ N 35 23.09.1982), содержащее основание с матрицей и упорами для заготовки, верхнюю плиту с центральным конусом и растягивающие кулачки, контактирующие с боковой поверхностью центрального конуса, верхняя плита снабжена упорным кольцом, а в растягивающих кулачках выполнены полости для размещения заготовки, при этом кулачки установлены на боковых поверхностях центрального конуса с возможностью перемещения вдоль конуса и контакта с упорным кольцом. A device for stretching rings (ed. Certificate of the USSR 959876, publ. BI N 35 09/23/1982) containing a base with a matrix and stops for the workpiece, an upper plate with a central cone and tensile cams in contact with the side surface of the central cone, the upper plate equipped with a thrust ring, and cavities for accommodating the workpiece are made in the stretching cams, while the cams are mounted on the side surfaces of the central cone with the possibility of movement along the cone and contact with the thrust ring.

Недостатком данного устройства (штампа для растяжки колец) является то, что он имеет ограниченные технологические возможности, заключающиеся в том, что на нем можно производить растяжку детали одного типоразмера, при растяжке деталей другого диаметра необходима замена растягивающих кулачков или упорного кольца, изготовление которых требует дополнительных затрат и времени, что в конечном итоге ограничивает технологические возможности устройства, снижает производительность. The disadvantage of this device (stamp for stretching rings) is that it has limited technological capabilities, namely that it can stretch parts of one standard size, while stretching parts of a different diameter, it is necessary to replace tensile cams or a thrust ring, the manufacture of which requires additional costs and time, which ultimately limits the technological capabilities of the device, reduces productivity.

Известен способ правки цилиндрического изделия (авт. свид. СССР 1146121, опубл. 23.03.85), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и включающий установку детали на стол, прикладывание штампа к внутренней стороне детали и придание радиального усилия к внутренней поверхности изделия, правка изделия растяжкой. A known method of editing a cylindrical product (ed. Certificate of the USSR 1146121, publ. 23.03.85), the number of common signs adopted for the closest analogue of the prototype and includes mounting the part on the table, applying a stamp to the inner side of the part and giving radial force to the inner surface products, editing the product by stretching.

Для осуществления способа предложено устройство для растяжки полых изделий (авт. свид. СССР 1146121, опубл. БИ N 11 23.03.85), по количеству общих признаков принятое за ближайший аналог-прототип и содержащее основание и подвижную плиту, несущую клин в виде усеченной пирамиды, в продольных направляющих которых установлены кулачки, каждый кулачок выполнен из центральной и деформирующей частей, сопрягающиеся поверхности которых выполнены зубчатыми, на наружной поверхности центральной части кулачка и на внутренней поверхности деформирующей части кулачка выполнены Т-образные пазы, расположенные по одной оси симметрии. To implement the method, a device for stretching hollow articles (author's certificate. USSR 1146121, publ. BI N 11 23.03.85) is proposed, which is taken as the closest prototype analogue by the number of common features and containing a base and a movable plate bearing a wedge in the form of a truncated pyramid in the longitudinal guides of which cams are installed, each cam is made of central and deforming parts, the mating surfaces of which are serrated, on the outer surface of the central part of the cam and on the inner surface of the deforming part of T-shaped grooves located along one axis of symmetry are made.

Недостатками данных способа и устройства является то, что правка происходит за один прием по всему сечению исправляемого участка изделия. Прикладываемый инструмент, касаясь двух или нескольких выпуклостей и воздействуя на них в радиальном направлении, создает в точках соприкосновения трение, препятствующее перемещению указанных зон в вертикальном направлении, необходимом при правке. Это приводит к образованию остаточных недеформированных усилием правки участков, т.к. длина дуги впадины между точками соприкосновения превышает расстояние между ними по прямой. The disadvantages of the data of the method and device is that editing occurs in one go over the entire cross section of the corrected area of the product. The applied tool, touching two or more bulges and acting on them in the radial direction, creates friction at the points of contact, preventing the movement of these zones in the vertical direction, necessary for editing. This leads to the formation of residual areas undeformed by the effort of dressing, because the length of the arc of the depression between the points of contact exceeds the distance between them in a straight line.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей способа и устройства, заключающихся в устранении различного рода деформаций. The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the method and device, which consists in eliminating various kinds of deformations.

Технический результат направлен на снижение затрат на правку цилиндрического изделия. The technical result is aimed at reducing the cost of editing a cylindrical product.

Данные задачи решаются тем, что предложен способ правки цилиндрического фланцевого изделия, включающий установку изделия на устройство, придание радиального усилия к внутренней поверхности изделия, правка изделия растяжкой, новым является то, что первоначально изделие помещают на опорную поверхность затвора, подают радиальное давление на первую выпуклость и осуществляют правку, затем изделие помещают на кольцевой инструмент стола и осуществляют правку последующей выпуклости, далее стол с кольцевым инструментом и изделием перемещают в верхнее положение, упирая изделие фланцем на матрицу, прикладывают осевое давление на фланец со стороны торца изделия, отгибая фланец в позицию, определяемую рабочим профилем инструмента. These problems are solved by the fact that the proposed method of straightening a cylindrical flange product, including installing the product on the device, applying radial force to the inner surface of the product, dressing the product by stretching, it is new that the product is initially placed on the supporting surface of the shutter, and radial pressure is applied to the first bulge and carry out the editing, then the product is placed on the ring tool of the table and carry out the editing of the subsequent convexity, then the table with the ring tool and the product is moved in the upper position, abutting the product with the flange on the matrix, apply axial pressure to the flange from the side of the end of the product, bending the flange to the position determined by the working profile of the tool.

Для осуществления способа предложено устройство для правки цилиндрического фланцевого изделия, содержащее основание, приемный стол, устройство для передачи усилия, приводной клин, выполненный в виде усеченной пирамиды, в продольных направляющих которой установлены кулачки, новым является то, что оно снабжено кольцевым инструментом и направляющими, размещенными на приемном столе, и разъемным кольцевым приводным затвором, установленным на основании и снабженным в верхней части опорной поверхностью для установки изделия, а в нижней части - матрицей по форме, соответствующей поверхности кольцевого инструмента, а кулачки установлены торцом на приемном столе с возможностью перемещения в радиальном направлении. To implement the method, a device for straightening a cylindrical flange product is proposed, comprising a base, a receiving table, a device for transmitting force, a drive wedge made in the form of a truncated pyramid, in which longitudinal guides are mounted with cams, it is new that it is equipped with a ring tool and guides, placed on the receiving table, and a detachable annular drive shutter mounted on the base and provided in the upper part with a supporting surface for installing the product, and in the lower part and - a matrix in shape corresponding to the surface of the annular tool, and the cams are mounted end-face on the receiving table with the possibility of movement in the radial direction.

Осуществление правки изделия позволяет последовательно устранить несколько гофров на цилиндрической части изделия и выправить его фланец, что позволяет расширить технологические возможности устройства. The implementation of product editing allows you to consistently eliminate several corrugations on the cylindrical part of the product and straighten its flange, which allows to expand the technological capabilities of the device.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, и заявка относится к объектам изобретения одного вида, одинакового назначения, обеспечивающим получение одного и того же технического результата одним и тем же путем. The claimed group of inventions meets the requirement of the unity of the invention, and the application relates to objects of the invention of the same type, of the same purpose, providing the same technical result in the same way.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретений как для объекта-способа, так и для объекта-устройства, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналоги как для способа, так и для устройства заявленной группы, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам как способа, так и устройства заявленной группы изобретений. Определение из перечня выявленных аналогов-прототипов как для способа, так и устройства - как наиболее близких по совокупности признаков аналогов, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков для каждого из заявленных объектов группы, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed group of inventions for both the object method and the device object, allowed to establish that the applicant did not find analogues for both method, and for the device of the claimed group, characterized by signs identical to all the essential features of both the method and the device of the claimed group of inventions. The determination from the list of identified prototype analogues for both the method and the device as the closest in the set of features of analogues made it possible to identify the set of distinguishing features that are essential for the applicant's technical result for each of the claimed objects of the group set forth in the claims.

Следовательно, каждый из объектов группы изобретений соответствует условию "новизна". Therefore, each of the objects of the group of inventions meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия каждого объекта заявленной группы изобретений условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявить признаки, совпадающие с отличительными от выбранных прототипов признаками для каждого объекта заявленной группы изобретений. Результаты поиска показали, что каждый объект заявленной группы изобретений не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники. Группа изобретений основана на новой совокупности действий и приемов для правки цилиндрического изделия и применения новых конструктивных элементов для осуществления приемов для правки цилиндрического изделия. Следовательно, каждый из объектов заявленной группы изобретений соответствует условию "изобретательский уровень". To verify the compliance of each object of the claimed group of inventions with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the selected prototypes for each object of the claimed group of inventions. The search results showed that each object of the claimed group of inventions does not follow explicitly from the prior art for a specialist. The group of inventions is based on a new set of actions and techniques for dressing a cylindrical product and the use of new structural elements to implement techniques for dressing a cylindrical product. Therefore, each of the objects of the claimed group of inventions meets the condition of "inventive step".

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства с установкой на нем изделия с фланцем. In FIG. 1 shows a General view of the proposed device with the installation on it of a product with a flange.

На фиг.2 изображен вид сверху на устройство. Figure 2 shows a top view of the device.

На фиг.3 изображен момент правки первой (от фланца) выпуклости. Figure 3 shows the moment of editing the first (from the flange) of the bulge.

На фиг.4 изображен момент правки следующей выпуклости. Figure 4 shows the moment of editing the next bulge.

На фиг.5 изображено исходное положение перед правкой фланца. Figure 5 shows the initial position before editing the flange.

На фиг.6 изображен момент правки фланца. Figure 6 shows the editing time of the flange.

Силовая рама устройства состоит из поперечины 1 и основания 2, связанных между собой колоннами 3. На поперечине 1 установлен рабочий цилиндр 4 прямого действия, плунжер 5 которого является и плунжером дифференциального цилиндра 6 и тягой 7 приводного клина 8. Дифференциальный цилиндр 6 жестко соединен с приемным столом 9, контактирующим с помощью направляющих 10 с растягивающими кулачками 11, которые взаимодействуют с приводным клином 8 с помощью направляющих 12. На верхней рабочей поверхности приемного стола 9 жестко прикреплен кольцевой инструмент 13, а с противоположной стороны приемного стола 9 имеются форсирующие цилиндры 14 для холостых перемещений. В основании 2 расположены затворы 15 с возможностью радиального встречного перемещения, несущие с нижней стороны матрицу 16 по форме, соответствующей поверхности кольцевого инструмента 13, а с противоположной (верхней) стороны имеется опорная поверхность 17 для установки исправляемого изделия 18, плунжер 6 снабжен упором 19, изделие 18 выполнено с фланцем 20. The power frame of the device consists of a cross member 1 and a base 2 connected by columns 3. On the cross member 1, a direct-acting working cylinder 4 is installed, the plunger 5 of which is both the differential cylinder 6 plunger and the drive wedge rod 7. The differential cylinder 6 is rigidly connected to the receiving a table 9 in contact with the help of the guides 10 with the stretching cams 11, which interact with the drive wedge 8 with the help of the guides 12. On the upper working surface of the receiving table 9, a ring tool is rigidly attached UNT 13, and on the opposite side of the table there are 9 booster cylinders 14 for the idle movements. At the base 2 there are latches 15 with the possibility of radial oncoming movement, bearing on the lower side the matrix 16 in the shape corresponding to the surface of the annular tool 13, and on the opposite (upper) side there is a supporting surface 17 for installing the fixed product 18, the plunger 6 is equipped with a stop 19, the product 18 is made with a flange 20.

Способ и устройство работают следующим образом. The method and device work as follows.

В начале происходит правка обечайки изделия 18 при сдвинутых затворах 15. На опорную поверхность 17 устанавливают изделие 18, подают давление в дифференциальный цилиндр 6, плунжер 5, перемещаясь вниз через тягу 7, передает усилие на приводной клин 8, который, двигаясь вниз до упора 19, воздействует на кулачки 11, создавая при этом радиальное усилие 300-800 тс, необходимое для пластической деформации, и образуя необходимый диаметр ⌀₂ по наружному периметру. Правка первой выпуклости закончена (фиг.3). Приводной клин 8 поднимают в исходное положение и через направляющие 12 воздействуют на кулачки 11, сдвигая их в радиальном направлении к центру, при этом кулачки с помощью направляющих 10 постоянно находятся в соединении с приемным столом 9. Затворы 15 раздвигают, контейнер 18 опускают на кольцевой инструмент 13 приемного стола 9 и производят правку следующей выпуклости вышеуказанным способом (фиг.4).At the beginning, the shell of the product 18 is corrected with the shutters 15. The product 18 is mounted on the supporting surface 17, pressure is applied to the differential cylinder 6, the plunger 5, moving downward through the rod 7, transfers force to the drive wedge 8, which, moving down to the stop 19 acts on the cams 11, creating a radial force of 300-800 tf, necessary for plastic deformation, and forming the required diameter необходимый ₂ along the outer perimeter. Editing the first bulge is completed (figure 3). The drive wedge 8 is raised to its original position and act on the cams 11 through the guides 12, moving them radially towards the center, while the cams with the help of the guides 10 are constantly connected to the receiving table 9. The closures 15 are opened, the container 18 is lowered onto the ring tool 13 of the receiving table 9 and make the editing of the next bulge in the above manner (figure 4).

После правки обечайки приводной клин 8 поднимают вверх, а кулачки приводят в исходное положение ⌀₁, приемный стол 9 опускают форсирующими цилиндрами 14 в нижнее положение, затворы 15 закрывают (фиг.5), подают давление в цилиндр 4 и плунжер 5 упирается в корпус дифференциального цилиндра 6. Приемный стол 9 с кольцевым инструментом 13 и изделием 18 поднимают до упора в матрицу 16 (фиг. 6), при этом фланцу 20 придают осевое давление 500-1000 тс, фланец отгибают в сторону, противоположную корпусу изделия 18, оставаясь в зоне упругой деформации материала фланца. Исправление деформации фланца закончено. Приемный стол 9 опускают, затворы 15 открывают, и изделие 18 удаляют из устройства. Изделие готово для повторной эксплуатации.After editing the shell, the drive wedge 8 is raised upward, and the cams are brought to the initial position ⌀ ₁ , the receiving table 9 is lowered by the forcing cylinders 14 to the lower position, the shutters 15 are closed (Fig. 5), the pressure is applied to the cylinder 4 and the plunger 5 abuts against the differential case cylinder 6. The receiving table 9 with the ring tool 13 and the product 18 is lifted all the way into the matrix 16 (Fig. 6), while the flange 20 is given an axial pressure of 500-1000 tf, the flange is bent to the side opposite to the body of the product 18, remaining in the zone elastic deformation of the flange material. Flange deformation correction completed. The receiving table 9 is lowered, the shutters 15 are opened, and the product 18 is removed from the device. The product is ready for reuse.

Таким образом, заявленные способ и устройство позволяют расширить технологические возможности, заключающиеся в устранении различного рода деформаций, что позволит снизить затраты на правку цилиндрического изделия. Thus, the claimed method and device can expand the technological capabilities, consisting in the elimination of various kinds of deformations, which will reduce the cost of dressing a cylindrical product.

Claims (2)

1. Способ правки цилиндрического фланцевого изделия, включающий установку изделия на основание устройства, приложение радиального усилия к внутренней поверхности изделия для правки выпуклостей изделия растяжением, отличающийся тем, что вначале изделие размещают на опорной поверхности кольцевого приводного разъемного затвора, прикладывают радиальное давление к первой выпуклости и осуществляют ее правку, затем изделие размещают на кольцевом инструменте приемного стола, прикладывают радиальное давление к следующей выпуклости и осуществляют ее правку, далее стол с кольцевым инструментом и изделием перемещают в верхнее положение до упора фланца изделия в матрицу, прикладывают осевое давление на фланец со стороны торца изделия до отгибания его фланца в позицию, определяемую рабочим профилем кольцевого инструмента. 1. The method of editing a cylindrical flange product, including installing the product on the base of the device, applying a radial force to the inner surface of the product to straighten the convexity of the product by stretching, characterized in that the product is first placed on the supporting surface of the annular releasable shutter, apply radial pressure to the first bulge and carry out its editing, then the product is placed on the annular tool of the receiving table, apply radial pressure to the next bulge and tvlyayut its editing, hereinafter the table with an annular tool and the workpiece is moved to the upper position to lock the flange in the product matrix, axial pressure is applied to the flange from the end product prior to folding it into position flange defined working profile of the tool ring. 2. Устройство для правки цилиндрического фланцевого изделия, содержащее основание, приемный стол, устройство для передачи усилия, приводной клин, выполненный в виде усеченной пирамиды, в продольных направляющих которой установлены кулачки, отличающееся тем, что оно снабжено кольцевым инструментом и направляющими, размещенными на приемном столе, а также разъемным кольцевым приводным затвором, установленным на основании и имеющим расположенную в его верхней части опорную поверхность для установки изделия, а в нижней части - матрицу по форме, соответствующей поверхности кольцевого инструмента, а кулачки установлены торцом на приемном столе с возможностью перемещения в радиальном направлении. 2. A device for straightening a cylindrical flange product containing a base, a receiving table, a device for transmitting force, a drive wedge made in the form of a truncated pyramid, cams are installed in its longitudinal guides, characterized in that it is equipped with a ring tool and guides placed on the receiving table, as well as a detachable annular drive shutter installed on the base and having a supporting surface located in its upper part for installing the product, and in the lower part - a matrix according to Me, corresponding to the surface of the annular tool, and the cams are mounted on the receiving table end with the ability to move in the radial direction.

Images