валковая гибочная машина

Формула изобретения

Валковая гибочная машина для свертки длинномерных цилиндрических и конических трубчатых обечаек малого диаметра из листа, содержащая установленные на станине три подвижных ползуна и неподвижную траверсу с размещенными на них с возможностью свободного вращения двумя боковыми, нижним и средним валками соответственно, отличающаяся тем, что она снабжена узлом синхронизации движения боковых валков, выполненным в виде двух валов, параллельных рабочим валкам, опор этих валов, размещенных на одном из ползунов, жестко закрепленных на этих валах двух пар рычагов и регулируемых по длине серег, посредством которых каждая пара рычагов шарнирно соединена с соответствующим ползуном.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к формообразованию трубчатых цилиндрических и конических обечаек из листа, и может быть использовано в самолетостроении, судостроении и других отраслях машиностроения, где применяются сварные прямошовные трубы диаметром менее 100 мм.

Известны валковые гибочные машины, применяемые для гибки из листа трубчатых обечаек. Машины содержат, установленные на станине четыре валка два боковых, средний и нижний (см. Е.Н.Мошнин "Гибка и правка на ротационных машинах", Машгиз, М. 1967, стр. 68-69).

Известны также машины с рабочими валками, опирающимися на опорные ролики, оси которых закреплены на подвижных ползунах и неподвижной траверсе. Механизм установки упоров, ограничивающих перемещение ползунов в процессе гибки, выполнен в виде винтов и гаек с приводом их вращения. (см. авторское свидетельство СССР N 1802732, кл. B 21 D 5/14, опубл. 15.03.93.).

Особенностью гибки (свертки из листа) трубчатых заготовок в четырехвалковых машинах является то, что предварительно перед гибкой зажимается кромка переднего конца листа. После этого другим валком, передним или задним производится гибка листа. Эти движения валков совершаются в каждом цикле формообразования каждой трубчатой обечайки.

Такие частые перестановки валков и ползунов является существенным недостатком этих машин потому, что необходимо быстро и точно установить валок в заданную позицию.

В некоторых конструкциях машин применяются регулируемые упоры или отдельные приводы поступательного перемещения валков. Однако, без синхронизации хода валки при перемещении перекашиваются, что в конечном итоге приводит к искажению формы трубы. Снижение точности геометрической формы трубы приводит к значительным внутренним напряжениям при вибрационных нагрузках, что значительно снижает ресурс трубопроводов, используемых например, в самолетостроении.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества трубчатых деталей за счет повышения их геометрической точности путем точной гибки длинномерных листов.

С этой целью валковая гибочная машина, содержащая установленные на станине три подвижных ползуна и неподвижную траверсу с размещенными на них с возможностью свободного вращения двумя боковыми, нижним и средним валками, соответственно, снабжена узлом синхронизации движения боковых валков, выполненным в виде двух валов, параллельных рабочим валкам, опор этих валов, размещенных на одном из ползунов, жестко закрепленных на этих валах двух пар рычагов и регулируемых по длине серег, посредством которых каждая пара рычагов шарнирно соединена с соответствующим ползуном.

Предложенное изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена валковая гибочная машина в сборе; на фиг. 2 разрез по А А; на фиг. 3 - разрез по Б Б, при гибке цилиндрической обечайки; на фиг. 4 разрез по Б - Б, при гибке конической обечайки.

Валковая гибочная машина содержит основание 1 станины, на которой смонтированы левая 2 и правая 3 стойки, на которых размещены направляющие (не показаны). В направляющих перемещаются ползун 4 нижнего валка 5, ползун 6 переднего валка 7 и ползун 8 заднего валка 9. Привод поступательного перемещения ползуна 4 осуществляется от гидроцилиндра 10, ползуна 6 от гидроцилиндра 11, а ползуна 8 от гидроцилиндра 12. Траверса 13 жестко скреплена со станиной. Средний валок 14 опирается на траверсу 13. На нижней поверхности ползуна 4 закреплены опоры, в которых поворотно установлены левый 15 и правый 16 валы, на которых по концам жестко закреплены пары левых 17 и правых 18 рычагов. Концы рычагов 17 и 18 шарнирно связаны с ползунами 6 и 8 через серьги 19 и 20. Один конец серег 19 и 20 шарнирно связан с концом рычагов 17 и 18, а другой конец серег имеет резьбу. Гайками 21 серьги 19 и 20 скреплены со втулкой 23. Между гайками 21 и втулкой 23 установлены сферические шайбы 22. Втулка 23 имеет цапфы 24, вставленные в опоры 25, жестко закрепленнные на ползунах 6 и 8.

Работает валковая гибочная машина следующим образом:

Перед подачей на машину листовой заготовки 26 все узлы должны находиться в исходном положении. Ползун 4 с нижним валком 5 находятся в удаленном от среднего валка 14 положении. Ползуны 6 и 8 переднего 7 и заднего 9 валков находятся в нижнем положении и не препятствуют установке заготовки 26. Заготовка 26 устанавливается между нижним 5 и средним 14 валками. Под действием цилиндров 10 ползун 4 с нижним валком 5 поднимается вверх и происходит зажатие конца заготовки. Далее ползун 6 с валком 7 под действием гидроцилиндров 11 перемещается вверх и валок 7 изгибает листовую заготовку 26.

Ползун 4 с валом 15 и парой рычагов 17 вместе с ползуном 6, серьгами 1 9 образуют жесткую систему, препятствующую перекашиванию валков 7 и 9 относительно нижнего валка 5 и среднего 14. При перемещении ползун 6 и образующая валка 7 занимают строго параллельное положение относительно образующих нижнего 5 и среднего 14 валков, что обеспечивает высокую точность геометрической формы трубы. При гибке заготовки 26 задним валком 9 также будет обеспечиваться высокая точность за счет того, что жесткая система из ползуна 4 с валом 16 парой рычагов 18, серег 20 и ползуна 8 также будут препятствовать перекосу ползуна 8 и заднего валка 9.

Таким образом, узел синхронизации, состоящий из систем жестких ползунов, валов, пар рычагов и серег, обеспечивает равномерное движение гибочных валков без перекосов, что приведет к получению высокой точности при свертке трубных обечаек из листов.

При гибке конических трубчатых обечаек следует вырезать соответствующую заготовку. Для осуществления гибки конических трубчатых обечаек необходимо произвести переналадку ползунов 6 и 8 посредством соответствующей регулировки, которая заключается в удлинении одних пар серег и укорочении других. Это может быть достигнуто за счет крепежных гаек 21 и сферических шайб 22. При этом ползуны 6 и 8 с валками 7 и 9 устанавливаются под заданным углом к оси нижнего 5 и среднего 14 валков. Однако в, новом положении, установленные под углом валки 7 и 9 будут перемещаться строго параллельно относительно своего первоначального положения.

Пример. Проектируемый опытный образец валковой гибочной машины с использованием описанного узла синхронизации обеспечивает высокую точность трубчатых обечаек. Валковая гибочная машина будет иметь длину валков, равную 1550 мм, и их диаметр, равный 30 мм, что обеспечит получение труб диаметром от 60 до 150 мм и толщиной, равной 1,5 мм из сталей, алюминиевых и титановых сплавов. Отклонение от заданных размеров и формы:

Суммарное отклонение образующей цилиндра от прямолинейности на длине 1500 мм не более.

0,2мм.

Отклонение от круглости по всей длине.

0,2мм.

Перекос кромок.

0,5мм.

Преимуществом заявленной валковой гибочной машины является высокая точность формообразования за счет строго параллельной установки валков, которая в 10.15 раз снижает отклонения по сравнению с существующими технологическими процессами.