способ правки длинномерных заготовок
Классы МПК: | B21D3/14 гибка |
Автор(ы): | Богатырев В.В., Бычков Н.А., Лебедев И.С., Сократов С.В., Шендеров И.Б. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество "Пермский научно-исследовательский технологический институт" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-05-04 публикация патента:
10.05.1997 |
Способ правки включает установку заготовки на опоры и упруго-пластический изгиб воздействием на заготовку силой, приложенной между опорами, в сторону, противоположную исходной непрямолинейности, и расположенной в плоскости, проходящей через продольную ось заготовки, определение отклонения фактической формы заготовки от заданной и величины коррекции, и непрерывное формоизменение заготовки, при котором в области упругой деформации определяют параметры, характеризующие величину упругой деформации, используемые при последующем деформировании заготовки для определения обратного пружинения и величины остаточной деформации, сохраняющейся после снятия с заготовки нагрузки, а также завершение процесса после достижения остаточной деформации, обеспечивающей получение заданной формы заготовки. В процессе правки непрерывно измеряют перемещение сечения заготовки с наибольшей деформацией и сечения заготовки в ее упруго-деформирующей части. При относительно небольшом нагружении в заведомо упругой области деформации определяют соотношение К между величинами упругих составляющих перемещений в этих сечениях и вычисляют приведенную разность перемещений Z, зависящую от измеренных перемещений и соотношения K между упругими перемещениями, и сравнивают эту величину с величиной необходимой коррекции формы заготовки. Такая совокупность признаков обеспечивает повышение точности технологического контроля за счет единообразия измерений перемещений и усилий и совмещения контрольных и технологических баз, обеспечение возможности правки сплошных и полых длинномерных заготовок с контролем хода процесса и качества правки по наружной и/или внутренней поверхности. 10 з.п. ф-лы, 3 табл., 8 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
Формула изобретения
1. Способ правки длинномерных заготовок, в котором устанавливают заготовку на опоры, определяют отклонение фактической формы заготовки от заданной и величину необходимой коррекции, упруго-пластически изгибают заготовку силой, приложенной по середине между опорами в точке наибольшей деформации в сторону, противоположную исходной непрямолинейности заготовки, и проходящей через продольную ось заготовки, определяют параметры, характеризующие величины упругой и остаточной деформации, и продолжают нагружение заготовки до достижения ею остаточной деформации, обеспечивающей получение заданной формы заготовки, отличающийся тем, что для определения величины остаточной деформации в процессе правки непрерывно измеряют перемещения сечения заготовки с наибольшей деформацией и промежуточного сечения, расположенного в упругодеформирующейся части заготовки между вышеуказанным сечением и опорой, при относительно небольшом нагружении до начала пластической деформации определяют соотношение между величинами этих перемещений, в ходе правки вычисляют приведенную разность перемещений и сравнивают ее с величиной необходимой коррекции заготовки. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что приведенную разность перемещений вычисляют по формуле![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-8t.gif)
где Z приведенная разность перемещений;
К соотношение между величинами упругих составляющих перемещений;
Y1 перемещение сечения заготовки в точке приложения силы;
Y2 перемещение промежуточного сечения заготовки;
а расстояние от промежуточного сечения заготовки до ближайшей опоры;
L расстояние между опорами. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что измерение перемещений производят по наружной поверхности заготовки, на которой устанавливают датчики перемещений. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при правке полой заготовки внутри нее в сечениях опор центрируют натянутую струну, на которой в измеряемых сечениях устанавливают датчики перемещений в эластичном корпусе. 5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при правке полой заготовки внутри нее в сечениях опор центрируют натянутую струну, на которой в сечении заготовки с наибольшей деформацией размещают датчик перемещения, по показаниям которого определяют отклонения фактической формы заготовки от заданной. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при правке полой заготовки внутри нее в сечениях опор центрируют натянутую струну, на которой в сечении заготовки с наибольшей деформацией размещают в эластичном корпусе датчик перемещения, по показаниям которого определяют отклонения фактической формы заготовки от заданной, затем дополнительно центрируют струну в промежуточном сечении между сечением с наибольшей деформацией и основным промежуточным сечением. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что приведенную разность перемещений вычисляют по формуле
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-9t.gif)
где b расстояние от дополнительного промежуточного сечения до ближайшей опоры. 8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что дополнительно центрируют струну в промежуточном сечении, симметричном дополнительному промежуточному сечению относительно сечения с наибольшей деформацией, при этом приведенную разность перемещений вычисляют по формуле
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-10t.gif)
9. Способ по пп. 1 8, отличающийся тем, что дополнительно измеряют перемещение сечения заготовки симметрично основному промежуточному сечению относительно середины выправляемого участка и полученные величины перемещений этих сечений усредняют. 10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают на струне датчики перемещения в сечениях, симметричных относительно середины выправляемого участка сечению дополнительного центрирования струны и основному промежуточному сечению, при этом приведенную разность перемещений вычисляют по формуле
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-11t.gif)
где Z1 Y1 Y3/2;
Z2 Y2 a/b
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078008/183.gif)
Y3 перемещение сечения заготовки, симметричного сечению дополнительного центрирования струны;
Y4 перемещение сечения заготовки, симметричного основному промежуточному сечению. 11. Способ по пп. 1 10, отличающийся тем, что значение К выбирают из условия равенства нулю приведенной разности перемещений Z.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии правки плоским изгибом, и может быть использовано при изготовлении гидроцилиндров, корпусов и плунжеров глубинных штанговых насосов и других высокочастотных длинномерных деталей нефтяного, химического и энергетического машиностроения. Известен способ правки длинномерных заготовок, при котором устанавливают заготовки на опоры, определяют отклонение фактической формы заготовки от заданной и величину необходимой коррекции; упруго-пластически изгибают заготовку силой, приложенной посередине между опорами в точке наибольшей деформации в сторону, противоположную исходной непрямолинейности заготовки, и проходящей через продольную ось заготовки, определяют параметры, характеризующие величины упругой и остаточной деформации, и продолжают нагружение заготовки до достижения ею остаточной деформации, обеспечивающей получение заданной формы заготовки. Задачей изобретения является обеспечение расширения технологических возможностей правки длинномерных заготовок за счет повышения точности технологического контроля путем обеспечения единообразия измерения перемещений сечений заготовки и усилий, необходимых для этих перемещений, а также совмещения контрольных и технологических баз. Технический результат достигается за счет того, что в способе правки длинномерных заготовок, при котором устанавливают заготовку на опоры, определяют отклонение фактической формы заготовки от заданной и величину необходимой коррекции, упруго-пластически изгибают заготовку силой, приложенной посередине между опорами в точке наибольшей деформации в сторону, противоположную исходной непрямолинейности заготовки и проходящей через продольную ось заготовки, определяют параметры, характеризующие величины упругой и остаточной деформации, и продолжают нагружение заготовки до достижения ею остаточной деформации, обеспечивающей получение заданной формы заготовки, для определения величины остаточной деформации в процессе правки непрерывно измеряют перемещения сечения заготовки с наибольшей деформацией и промежуточного сечения, расположенного в упруго-деформирующейся части заготовки между вышеуказанным сечением и опорой, при относительно небольшом нагружении до начала пластической деформации определяют соотношение между величинами этих перемещений, в ходе правки вычисляют приведенную разность перемещений и сравнивают ее с величиной необходимой коррекции заготовки. Приведенную разность перемещений вычисляют по формуле:![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-2t.gif)
где Z приведенная разность перемещений;
K соотношение между величинами упругих составляющих перемещений;
Y1 перемещение сечения заготовки в точке приложения силы;
Y2 перемещение промежуточного сечения заготовки;
a расстояние от промежуточного сечения заготовки до ближайшей опоры;
L расстояние между опорами. Измерение перемещений производится по наружной поверхности заготовки, на которой устанавливают датчики перемещений. При правке заготовки внутри нее в сечениях опор центрируют натянутую струну, на которой в измеряемых сечениях устанавливают датчики перемещений в эластичном корпусе. При правке полой заготовки внутри нее в сечениях опор центрируют натянутую струну, на которой в сечении заготовки с наибольшей деформацией размещают датчик перемещения, по показаниям которого определяют отклонения фактической формы заготовки от заданной. При правке полой заготовки внутри нее в сечениях опор центрируют натянутую струну, на которой в сечении заготовки с наибольшей деформацией размещают в эластичном корпусе датчик перемещения, по показаниям которого определяют отклонения фактической формы заготовки от заданной, затем дополнительно центрируют струну в промежуточном сечении между сечением с наибольшей деформацией и основным промежуточным сечением, причем приведенную разность перемещений вычисляют по формуле:
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-3t.gif)
где b расстояние от дополнительного промежуточного сечения до ближайшей опоры. Дополнительно центрируют струну в промежуточном сечении, симметричном дополнительному промежуточному сечению относительно сечения с наибольшей деформацией, при этом приведенную разность перемещений вычисляют по формуле:
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-4t.gif)
Дополнительно измеряют перемещение сечения заготовки, симметричного основному промежуточному сечению относительно середины выправляемого участка, и полученные величины этих перемещений усредняют. Дополнительно устанавливают на струне датчики перемещения в сечениях, симметричных относительно середины выправляемого участка сечению дополнительного центрирования струны и основному промежуточному сечению, при этом приведенную разность перемещений вычисляют по формуле:
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-5t.gif)
где Z1 Y1 Y3/2;
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-6t.gif)
Y3 перемещение сечения заготовки, симметричного сечению дополнительного центрирования струны;
Y4 перемещение сечения заготовки, симметричного основному промежуточному сечению. Значение соотношения K выбирают из условия равенства нулю приведенной разности перемещений Z. На фиг. 1 показана правка заготовок с контролем процесса по наружной поверхности; на фиг. 2 правка полых цилиндрических заготовок; на фиг. 3 - правка полых цилиндрических заготовок с контролем перемещений в симметричных относительно места приложения усилия сечениях заготовки; на фиг. 4 правка полых заготовок с измерением исходной непрямолинейности внутренней поверхности и контролем хода правки по перемещениям наружной поверхности; на фиг. 5 и 6 правка полых заготовок с измерением непрямолинейности с помощью натягиваемой внутри заготовки струны, дополнительно центрируемой в процессе правки в двух симметричных относительно места приложения усилия сечения заготовки (фиг. 5 до приложения усилия правки; фиг. 6 в процессе нагружения); на фиг. 7 правка полых заготовок с контролем процесса с помощью натягиваемой струны, дополнительно центрируемой в одном асимметричном сечении; на фиг. 8 правка полых заготовок с контролем с помощью натягиваемой дополнительно асимметрично центрируемой струны с проведением дополнительных симметричных измерений перемещений в ходе правки. Данный способ осуществляют следующим образом. Устанавливают заготовку 1 на опоры 2 и 3 для правки. Вращая заготовку вокруг продольной оси, определяют исходную непрямолинейность заготовки на базе, равной расстоянию между опорами. По значению исходной непрямолинейности определяют величину коррекции формы заготовки, обычно эти величины совпадают. Оставляют заготовку на опорах в таком положении, чтобы стрела прогиба исходной непрямолинейности была направлена навстречу прикладываемого в дальнейшем усилия правки. Подводят к поверхности заготовки и включают датчики перемещения 4 и 5. Устанавливают нулевые показания датчиков. Начинают нагружение заготовки по стрелке Q, при малых нагрузках численно или аппаратурно определяют соотношение между упругими составляющими перемещений контролируемых сечений заготовки. При аппаратурной реализации контроля за процессом на вход сумматора подают сигнал, пропорциональный Y1 датчика перемещения, расположенного в сечении приложения усилия правки, и через регулируемый усилитель сигнал, пропорциональный разности
![способ правки длинномерных заготовок, патент № 2078631](/images/patents/394/2078631/2078631-7t.gif)