RU2593545C1

RU2593545C1 - Machine for straightening curved pieces shaped as circular arc by reverse elastoplastic bending

Info

Publication number: RU2593545C1
Application number: RU2015109994/02A
Authority: RU
Inventors: Михаил Яковлевич Бровман
Original assignee: Михаил Яковлевич Бровман
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2016-08-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in metallurgy to increase the accuracy of curved pieces dimensions. Machine comprises stationary drive rollers for movement of the workpiece and bending rollers performing reciprocating movement. All rollers are arranged along a circular arc corresponding to the workpiece shape. Bending rollers are made with the possibility of reciprocating movement in radial directions. Herewith the bending rollers and the drive rollers are equipped with drives of movement in radial directions.

EFFECT: higher accuracy of dimensions and curvature of curved pieces is ensured.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а также может быть использовано в метоллургической промышленности для повышения точности размеров криволинейных заготовок.The invention relates to mechanical engineering, and can also be used in the metallurgical industry to improve the dimensional accuracy of curved workpieces.

Устройство для правки заготовок известны, см, например, монографию Ю.Л. Семененко. «Отделка профилей и труб давлением»; М.: Металлургия, 1972, 232 с. Предусмотрена реализация упругопластического изгиба при движении заготовки через систему роликов, реализующих упругопластический изгиб.A device for editing workpieces is known, see, for example, a monograph by Yu.L. Semenenko. “Finishing profiles and pipes by pressure”; M.: Metallurgy, 1972, 232 p. The implementation of elastoplastic bending is provided when the workpiece moves through a system of rollers realizing elastoplastic bending.

Однако эти устройства сложные по конструкции, требуют значительных производственных площадей и не обеспечивают правку криволинейных заготовок.However, these devices are complex in design, require significant production space and do not provide editing of curved workpieces.

Известно также устройство по пат. Японии 61-141246 (заявка 2-45926)от 1990 г. (МКИ В21D).The device according to US Pat. Japan 61-141246 (application 2-45926) from 1990 (MKI B21D).

Устройство содержит приводные стационарные опорные ролики, расположенные вдоль горизонтальной плоскости, и гибочные ролики в обоймах, установленные с возможностью их перемещения в параллельных направлениях (по вертикали) с помощью индивидуальных приводах. Однако эта конструкция имеет недостаток, поскольку она позволяет реализовать правку только прямолинейных заготовок.The device contains stationary stationary support rollers located along the horizontal plane, and bending rollers in the cages, installed with the possibility of their movement in parallel directions (vertical) using individual drives. However, this design has a drawback, because it allows you to edit only straightforward workpieces.

Ближайшим аналогом данного изобретения является устройство, описанное в авторском свидетельстве СССР №1489880 А1, В21D 1/08 от 30.06.1989 г. Описанная конструкция включает ролики, расположенные по окружности, которые осуществляют деформацию растяжения кольцевой заготовки за счет ее радиальной раздачи до величины диаметра, определяемого предложенной в данном изобретении формулы.The closest analogue of this invention is the device described in the USSR author's certificate No. 1489880 A1, B21D 1/08 of 06/30/1989. The described construction includes rollers located on a circle that carry tensile strain of the annular workpiece due to its radial distribution to the diameter, defined by the proposed in this invention formulas.

Однако данное устройство не обеспечивает знакопеременный изгиб деформируемой заготовки, который обеспечил бы высокую точность правки. Данное изобретение направлено на решение технической задачи - обеспечения правки с высокой точностью размеров криволинейных заготовок с осью в виде дуги окружности.However, this device does not provide alternating bending of the deformable workpiece, which would ensure high precision dressing. This invention is aimed at solving a technical problem - providing edits with high accuracy of the dimensions of curved workpieces with an axis in the form of a circular arc.

Указанная техническая задача решается тем, что машина, содержащая пары приводных роликов для перемещение заготовки, предусматривает расположение этих приводных роликов и не приводных гибочных роликов вдоль кривой линии дуги окружности, соответствующей форме заготовки, причем пары гибочных роликов размещены в обоймах, выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении по направляющим от приводов указанного перемещения. Кроме того, машина снабжена приводами перемещения упомянутых обойм в радиальном направлении. Также машина снабжена приводами перемещения в радиальном направлении упомянутых пар приводных роликов.The specified technical problem is solved in that the machine containing pairs of drive rollers for moving the workpiece provides for the location of these drive rollers and non-drive bending rollers along a curved line of a circular arc corresponding to the shape of the workpiece, and the pairs of bending rollers are placed in cages made with the possibility of reciprocating translational movement in the radial direction along the guides from the drives of the specified movement. In addition, the machine is equipped with actuators for moving said clips in a radial direction. The machine is also equipped with radial displacement drives of said pairs of drive rollers.

Именно указанные отличительные признаки обеспечивают решение поставленной задачи, позволяя реализовать правку криволинейных заготовок в форме дуги окружности.It is these distinctive features that provide a solution to the problem, allowing you to edit the curved workpieces in the form of a circular arc.

Предложенное устройство иллюстрируется чертежами.The proposed device is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показана схема расположения приводных роликов, обеспечивающих перемещение заготовки, точно также показаны неприводные ролики, обеспечивающие знакопеременный изгиб.In FIG. 1 shows the arrangement of drive rollers for moving the workpiece; non-drive rollers for alternating bending are also shown in exactly the same way.

На фиг. 2 показана расположение в обоймах гибочных роликов, а также приводных роликов, обеспечивающих перемещение заготовки.In FIG. 2 shows the location in the holders of the bending rollers, as well as drive rollers for moving the workpiece.

На фиг. 3 показан вариант конструкции, обеспечивающей реализацию знакопеременного изгиба.In FIG. Figure 3 shows a variant of the design that provides the implementation of alternating bending.

На фиг. 1-3 обозначены пары приводных роликов: 1, 2, 3, 4, расположенных вдоль дуги окружности АВ. Предусмотрен также пресс 5 для деформации переднего конца заготовки 6, имеющей форму дуги окружности.In FIG. 1-3 pairs of drive rollers are indicated: 1, 2, 3, 4, located along the arc of a circle AB. A press 5 is also provided for deforming the front end of the workpiece 6 having a circular arc shape.

Расположенные в обоймах пары роликов 7, 8 и 9 обеспечивают деформацию изгиба (с прогибами в радиальных направлениях). Направления вектора скорости заготовки 6 - V, а также направления возвратно-поступательного движения обойм с роликами 7, 8, 9 указаны на фиг. 1 стрелками. Приводы валков клетей 1-4 обычные от электродвигателей (или гидравлические) на чертежах не показаны. Предусмотрены гидравлические приводы в виде цилиндров 10, 11 для перемещения пары валков 2 и 3 в радиальном направлении, если изменяется радиус (кривизна) заготовки 6, которую необходимо подвергнуть правке для повышения точности ее размеров (и кривизны).The pairs of rollers 7, 8 and 9 located in the clips provide bending deformation (with deflections in the radial directions). The directions of the speed vector of the workpiece 6 - V, as well as the direction of the reciprocating movement of the clips with rollers 7, 8, 9 are shown in FIG. 1 arrows. The drive rolls stands 1-4 conventional from electric motors (or hydraulic) are not shown in the drawings. Hydraulic drives are provided in the form of cylinders 10, 11 for moving a pair of rolls 2 and 3 in the radial direction, if the radius (curvature) of the workpiece 6 changes, which must be edited to improve the accuracy of its dimensions (and curvature).

Возвратно-поступательное движение обоймы 8 с гибочными роликами обеспечивает гидравлический цилиндр 12.The reciprocating movement of the cage 8 with bending rollers provides a hydraulic cylinder 12.

Если короткоходовой цилиндр 12 обеспечивает перемещение в радиальном направлении порядка до 10-15 мм для изгиба заготовки 6, то при изменении кривизны (радиуса) заготовки, во избежание сложной перестройки машины, предусмотрен привод перемещения обоймы 8 гидравлическим цилиндром 13, который обеспечивает перемещение в радиальном направление станины 14 (совместно с цилиндром 12 и обоймой гибочных роликов 8).If the short-stroke cylinder 12 provides movement in the radial direction of the order of 10-15 mm for bending the workpiece 6, then when changing the curvature (radius) of the workpiece, in order to avoid complex rearrangement of the machine, a cage drive 8 is provided with a hydraulic cylinder 13, which provides radial movement bed 14 (together with the cylinder 12 and the holder of the bending rollers 8).

На фиг. 3 показан вариант конструкции, в котором для возвратно поступательного изгиба используется не гидравлический, а электромеханический привод. В этом варианте предусмотрена правка изгибом квадратного профиля 15 (при изгибе в направлении диагонали профиля). Валы 16, 17 вращаются с втулками 18, а на них надеты подшипники 19, 20 и с эксцентриситетом «е» втулки 21, 22. Эти втулки не имеют привода вращения, привод обеспечивает их возвратно-поступательное движение за счет эксцентриситета (биений).In FIG. 3 shows a design variant in which an electromechanical drive is used instead of a hydraulic, for a reciprocal bending. In this embodiment, editing is provided by bending the square profile 15 (when bending in the direction of the diagonal of the profile). The shafts 16, 17 rotate with the bushings 18, and the bearings 19, 20 and the eccentricity “e” of the bushings 21, 22 are put on. These bushings do not have a rotation drive, the drive provides their reciprocating motion due to eccentricity (beats).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В систему пар приводных роликов 1, 2, 3, 4 подают криволинейную заготовку. Осуществить при этом пластическую деформацию ее концевого участка невозможно, поэтому предусмотрен пресс 5 с криволинейными штампами для деформации штамповки концевого участка заготовки 6 после поступления этого участка в зону пресса в процессе движения заготовки 6, фиг. 1. Заготовка 6 перемещается со скоростью V последовательно через ролики 1, 2, 3 и 4, и при этом обоймы 7, 8 и 9 совершают возвратно-поступательное движение в радиальном направлении, перпендикулярном вектору скорости V. За время движения заготовки между приводными роликами 1-2, затем 2-3 и 3-4 обоймы 7, 8 и 9, с неприводными роликами совершают 8-10 циклов возвратно-поступательного движения, за счет чего реализуется процесс упругопластического изгиба и правки заготовки 6. Амплитуда колебаний последовательно уменьшается от обоймы 9 до обоймы 6 и при этом уменьшаются колебания величины кривизны.In the system of pairs of drive rollers 1, 2, 3, 4 serves curved workpiece. It is impossible to carry out plastic deformation of its end section, therefore, a press 5 with curved stamps is provided for deforming the stamping of the end section of the workpiece 6 after this section enters the press zone during the movement of the workpiece 6, FIG. 1. The workpiece 6 moves at a speed V sequentially through the rollers 1, 2, 3 and 4, and the clips 7, 8 and 9 make a reciprocating motion in a radial direction perpendicular to the velocity vector V. During the movement of the workpiece between the drive rollers 1 -2, then 2-3 and 3-4 clips 7, 8 and 9, with non-driven rollers make 8-10 cycles of reciprocating motion, due to which the process of elastoplastic bending and straightening of the workpiece 6 is realized. The oscillation amplitude sequentially decreases from the clip 9 to clip 6 and at the same time fluctuations in the magnitude of the curvature occur.

Если необходимо осуществлять правку заготовок различной кривизны, т.е. широкого сортамента, то можно расположить приводные ролики, например 2 и 3, с возможностью перемещения в радиальных направлениях гидравлическими цилиндрами 10, 11, в случае необходимости изменить радиус (кривизну) заготовки 6, см. фиг. 2.If it is necessary to edit workpieces of various curvatures, i.e. wide assortment, it is possible to arrange drive rollers, for example 2 and 3, with the possibility of moving in radial directions by hydraulic cylinders 10, 11, if necessary, change the radius (curvature) of the workpiece 6, see Fig. 2.

При этом также необходимо переместить и обойму с роликами 8 в радиальном направлении, совместно с приводом их возвратно-поступательного движения 12. Это осуществляется дополнительным гидравлическим цилиндром 13, который перемещает станину 14 с обоймой 8 и цилиндром 12.It is also necessary to move the cage with the rollers 8 in the radial direction, together with the drive of their reciprocating motion 12. This is done by an additional hydraulic cylinder 13, which moves the frame 14 with the cage 8 and the cylinder 12.

В варианте по схеме фиг. 3 необходимо осуществлять правку криволинейной (с осью в форме дуги окружности) заготовки 15. При этом не приводные ролики перемещают при вращении валов 16 и 17 с втулками 18. Через подшипники 19 и 20 вращение не передается кольцевым втулкам 21 и 22 (т.е. эти ролики не приводные), но за счет эксцентриситета «е», фиг. 3, обеспечивают их перемещение в радиальном направлении на величину (2е) за каждый оборот валов 16 и 17. За счет этого можно увеличить число циклов деформации за время движения любого участка заготовки в промежутке между каждой парой приводных роликов и за счет этого уменьшить колебания величины кривизны, т.е. повысить точность размеров и качество заготовок.In the embodiment of FIG. 3, it is necessary to correct the billet (with an axis in the form of a circular arc) of the workpiece 15. In this case, non-drive rollers are moved when the shafts 16 and 17 are rotated with the bushings 18. Through the bearings 19 and 20, the rotation is not transmitted to the ring bushings 21 and 22 (i.e. these rollers are not driven), but due to the eccentricity “e”, FIG. 3, provide their radial movement by an amount (2e) for each revolution of the shafts 16 and 17. Due to this, it is possible to increase the number of deformation cycles during the movement of any part of the workpiece in the gap between each pair of drive rollers and thereby reduce the fluctuations in the magnitude of the curvature , i.e. increase the accuracy of sizes and the quality of the workpieces.

Данная машина обеспечивает уменьшение отклонений кривизны заготовки от номинального заданного значения кривизны, что способствует повышению качества данной заготовки.This machine provides a reduction in the deviation of the curvature of the workpiece from the nominal set value of the curvature, which helps to improve the quality of this workpiece.

Claims

1. Машина для правки криволинейных заготовок в форме дуги окружности путем знакопеременного упругопластического изгиба, содержащая пары приводных роликов для перемещения заготовки и гибочные ролики, отличающаяся тем, что приводные ролики для перемещения заготовки и гибочные ролики расположены вдоль дуги окружности, соответствующей форме заготовки, причем пары гибочных роликов размещены в обоймах, выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении по направляющим.1. Machine for straightening curved workpieces in the form of an arc of a circle by alternating elastoplastic bending, comprising pairs of drive rollers for moving the workpiece and bending rollers, characterized in that the drive rollers for moving the workpiece and bending rollers are located along the circular arc corresponding to the shape of the workpiece, bending rollers are placed in cages made with the possibility of reciprocating movement in the radial direction along the guides.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена приводами перемещения упомянутых обойм в радиальном направлении.2. The machine according to p. 1, characterized in that it is equipped with drives for moving the said clips in the radial direction.

3. Машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена приводами перемещения в радиальном направлении упомянутых пар приводных роликов. 3. The machine according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with radial displacement drives of said pairs of drive rollers.