Способ правки заготовок

 

1. СПОСОБ ПРАВКИ ЗАГОТОВОК, включающий устранение искривленности выправляемого участка заготовки изгибом путем прикладывания к граничным сечениям участка двух противоположно направленных пар сил, отличающийся тем, что, с -целью повьппения производительности и точности правки, перед устранением искривленности предварительно ее равномерно распределяют по длине .участка заготовки путем местного изгиба средней части вьтравляемого -участка двумя противоположно направленными усилиями, прикладываемыми к граничным сеченигм этого участка. 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что перед устранением искривленности определяют разность действительного и расчетного прогибов в середине выправляемого участка, а в процессе равномерного распределения искривленности по длине участка заготовки разность прогибов уменьшают до нуля, после чего создают обратную по знаку разность этих прогибов, увеличивая ее от нуля до величины, определяемой исход (Я ной разностью упомянутых прогибов и упругими свойствами заготовки, при этом расчетный прогиб определяют из соотношения где -t к У - соответственно расстояkj ние и угол между граничными сечения00 ел ми выправляемого участка заготовки.

(21) 3536613/25-27 (22) 10.01.83 (46) 15.09.85. Бюл. В 34 (72) P.À.Àäàìîâè÷, В.П.Бардин, Л.М.Бобров, Ю.М.Ганеев, Б.М.Лебедев;

Л.М.Рудельсон, А.З.Слоним, Б.Ф.Вахтанов, В.И.Калинин, М.С.Кац и Э.В.Позняков (71) Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского институте металлургического машиностроения (53) 621 982.45(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 780926, кл. В 21 D 3/00, 1977. (54)(57) 1. СПОСОБ ПРАВКИ ЗАГОТОВОК, включающий устранение искривленности выправляемого участка заготовки изгибом путем прикладывания к гранич-ным сечениям участка двух противоположно направленных пар сил, о тл и ч а ю шийся тем, что, д -целью повышения производительности и точности правки, перед устранением искривленности предварительно ее равномерно распределяют по длине ,участка заготовки путем местного изгиба средней части выправляемого участка двумя противоположно направленными усилиями, прикладываемыми к граничным сеченигм этого участка.

2. Способ по п.1, о т л и ч а -ю— шийся тем, что перед устранени-. ем искривленности определяют разность действительного и расчетного прогибов в середине выправляемого участка, а в процессе равномерного распределения искривленности по длине участка заготовки разность прогибов уменьшают до нуля, после чего создают обратную по знаку разность этих прогибов, увеличивая ее от нуля до величины, определяемой исходной разностью. упомянутых прогибов и упругими свойствами заготовки, при этом расчетный прогиб определяют из соотношения. где .Ф и У вЂ” соответственно расстояние и угол между граничными сечениями выправляемого участка заготовки.

1178522

Способ осуществляется следующим образом.

Перед выполнением основной операции устранения искривленности выполняют вспомогательную операцию ее пе55

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к технологии правки сортового и листового металла, труб и деталей машин удлиненной формы, и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях народного хозяйства для устранения искривленности заготовок на правильных машинах с поворотными в одйой плоскости зажимными 111 головками.

Известен способ правки заготоьок, включающий устранение искривленности выправляемого участка заготовки изгибом путем прикладывания к граничным 15 сечениям участка двух противоположно направленных пар сил (1) .

Цель изобретения — .повышение производительности и точности правки заготовок с симметричной искривлен- 20 ностью

На фиг.1 показана схема определения расчетного прогиба; на фиг.2— положение заготовки с отрицательной разностью прогибов перед началом 25 первой операции, на фиг.З вЂ” положение упомянутой заготовки в нагруженном состоянии при выполнении первой операции; на фиг.4 — положение упомянутой заготовки после окончания первой Зо операции; на фиг.5 — эпюра изгибающих моментов, соответствующая схеме нагружения, показанной на фиг.З; на фиг.б — положение заготовки с положительной разностью прогибов перед началом первой операции; на фиг.7— положение упомянутой заготовки в нагруженном состоянии при выполнении первой операции; на фиг.8 — положение упомянутой заготовки после окон- 40 чания первой операции; на фиг.9— эпюра изгибающих моментов, соответствующая схеме нагружения, показанной на фиг.7; на фиг.10 — положение перед началом BTopoH one рации; на фиг.11 — положение упомянутой заготовки в нагруженном состоянии при выполнении второй операции; на фиг.12 — положение упомянутой заготовки после окончания второй операции; на фиг.13 — эпюра изгибающих моментов, соответствующая схеме нагружения, показанной на фиг.11. рераснределения. Устранение искривленности осуществляют нагружением заготовки двуия равными парами сил взаимно противоположного направления, приложенными к граничным сечениям выправляемого участка в плоскости его искривленности, а перераспределение искривленности осуществляют нагружением заготовки двумя равными силами взаимно противоположного направления, также приложенными к упомянутым сечениям в плоскости искривленности выправляемого участка.

Для определения условий, неббходимых для принятия решения о выпол)нении операции перераспределения искривленности, необходимо измерить углы с(.и ф отклонения граничных поперечных сечений выправляемого участка от нулевого положения (от оси правки Jn --m) а также расстояние между центрами тяжести О и Ор упомянутых граничных сечений (фиг.1).

Углы о и ф являются основными показателями искривленности выправляемого участка. При неравенстве углов с( и Р участок изгибают приложением пары сил к одному из граничных сечений до цостижения после разгрузки равенства этих углов (указанная операция устранения несимметричности кривизны выправляемого участка (не описана, так как выходит за пределы заявляемого технического решения).

При равенстве углов сС и Р вычисляют расчетный прогиб f p, под которым понимается прогиб воображаемого участка, параметры о(., /3 и t которого равны соответствующим параметрам действительного участка, а продольная ось имеет форму дуги окружности.

В связи с постоянством исходной кривизны такому воображаемому участку можно сообщить идеальную прямолинейность чистым изгибом путем приложения к его граничным сечениям равных пар сил. Граничные и средние поперечные. сечения действительного участка, исходное положение которых полностью соответствует исходному положению тех же сечении воображаемого участка, после правки упомянутыми парами сил занимают положение, также соответствующее идеальному положению граничных и среднего сечений воображаемого участка (<« =0, Nw =0, focr=0). При этом остальные поперечные сечения благодаря сплош1178522 4

20

Отсюда

1fP =

Здесь

35

55 ности заготовки также занимают положение, близкое к идеальному, причем степень приближения действительного положения сечений к идеальному остается достаточно большой даже для участков большой длины (для участков сt /3420-30, где длина участка, и — толщина заготовки в плоскости изгиба).

Расчетный прогиб fp определяется как высота АВ плоского сегмента, образованного хордой 0102 и дугой Г окружности радиусом R с центром кривизны в точке О (фиг. 1). Хорда сегмента равна расстоянию t а центральный угол дуги, стягиваемой хордой, равен углу 3 между грачичными сечениями участка.

Из треугольника 00!В

К = (o,5t) + (R-1р) . где — угол искривленности участка (угол между его граничными сечениями) 3 = А+15.

После подстановки имеем — tg

Э"

Р 2 4

После определения из указанного выражения расчетного прогиба его

Сравнивают с действительным прогибом в середине выпрямляемого участка. Если разность указанных прогибов равна нулю или меньше допускаемой, необходимости в выполнении операции перераспределения кривизны нет, и участок правят чистым изгибом путем поворота граничных сечений на равные углы.

Если же разность действительного и расчетного прогибов превышает допускаемую, перед устранением искривленности осуществляют ее перераспределение путем нагружения заготовки двумя равными силами до достижения равенства между действительным и расчетным остаточными прогибами.

Указанную первую операцию предлагаемого способа осуществляют либо сведением граничных сечений выправляемого участка (фиг.2- 5), либо их разведением (фиг.6-9).

Если после зажима заготовки 1 в губках зажимных головок 2, имеющих возможность поворота в плоскости чертежа относительно точек 0 и.0а, окажется, что с(исх= 1 исх а

4сх < 1р,scz(исходная разность прогибов отрицательна), первую операцию необходимо осуществлять путем сведения граничных сечений (фиг.2). Для этого к граничным сечениям прикладывают вдоль оси правки ти -tn сжимающие силы Т встречного направления (фиг.3).

В результате нагружения заготовки моментом T fq, где fz — прогиб при нагружении, углы отклонения увеличиваются и становятся равными oLy, фН

Оба прогиба также увеличиваются, но действительный прогиб растет быстрее расчетного. В результате разность указанных прогибов сначала уменьшается до нуля, а затем снова начинает увеличиваться, но уже в области значений обратного знака. Разгрузку заготовки от действия сил Т осуществляют по достижении обратной по знаку разностью fu — fp.í величины, которая должна быть тем больше, чем больше исходная разность прогибов jq>x — fp.èñõ и чем больше предел упругости материала заготовки.

Конкретное значение обратной по знаку разности действительного и расчетного прогибов определяется оператором на основании имеющегося опыта (как при правке на прессе) или определяется автоматически (технические решения, положенные в основу работы системы автоматического управления, не раскрываются). После разгрузки заготовки от действия сил

Т выправляемый участок в результате пружинения несколько распрямляется, углы отклонения граничных сечений уменьшаются и становятся равными

+Ocl биост °

Оба прогиба также уменьшаются, но действительный прогиб уменьшается быстрее расчетного и в конце нагру,жения имеет место равенство fg y

= f p. ост (фиг. 4) .

При нагружении расстояние между граничными сечениями, в исходном положении равное t «, уменьшается

1178522 до 6», а при разгрузке снова увеличивается до Вост

После осуществления первой операции выпрямляемый участок приближается;5 по форме к дуге окружности за счет увеличения исходной кривизны в средней части участка, на которой действительные изгибающие моменты превышают максимальный упругий изгибающий 1р момент бт Ф, где вт — предел текучести материала заготовки, а W— момент сопротивления поперечного сечения (фиг.5).

Если после зажима заготовки в губ- 15 ках окажется, что 4 яс» = Лис!!, а

f »ск > fp.»cw (фиг.6), первую операцию осуществляют разведением граничных сечений выправляемого участка путем приложения к ним растягивающих сил 2р Г взаимно противоположного направления (фиг.7) до достижения равенства ост = fp оех (фиг.8). При данной схеме нагружения в поперечных сечениях участка возникают изгибающие момен- 25 ты, приближающие участок к форме дуги окружности за счет уменьшения кривизны в средней зоне участка, где изгибающие моменты превьппают значения бт М (Фиг.9).

ЭО

При выполнении первой операции конкретное значение величины сил Т или величины перемещения левой зажимной головки в направлении оси правки в1-ю назначается оператором на основа35 нии результатов визуального сравнения формы выправляемого участка с формой дуги окружности или определяется автоматически с использованием значения непрерывно вычисляемого расчетно-4О го прогиба. Как при ручном, так и при автоматическом. управлении процессом величина соэдаваемсй разности деиствительного и расчетного прогибов должна быть обратна по знаку исходной разности этих прогибов и несколько превосходить исходную разность по абсолютной величине.

Вторую операцию предлагаемого способа, представляющую собой устранение искривленности выправляемого участка, осуществляют чистым изгибом .путем поворота граничных сечений на равные углы (фиг.10-13).

Углами исходного отклонения сСрс!,55 !

1 и исходными прогибами перед выполнением второй операции (фиг.10) являются углы !! ост! ост и прогибы f oc s fð. ос! полученные после выполнения первой операции (фиг.4 и 8). В связи с тем, что форма выправляемого участка близка к форме дуги окружности, изгиб участка осуществляют приложением к его граничным сечениям равных пар сил М! и Мр взаимно противоположного направления, вызывающих чистый изгиб заготовки с изменением знака углов и прогибов, но с сохранеьием ! ! равенств !! » = Ю» и 1» = f p.í (фиг.11) .

При надлежащем выборе величины изгибающего момента показатели остаточной искривленности участка после его разгрузки принимают значения, не выходящие за пределы допускаемых значений t 4. опт), LPon ) и (1ост)

Управление второй операцией также может осуществляться в ручном или автоматическом режиме.

Пример. Заготовку, имеющую прямоугольное поперечное сечение со сторонами 6 =40 мм, h =20 мм и выполненную из стали с пределом текучести бт = 25 кгсlмм, правили в плоскости меньшей жесткости. После зажима заготовки в губках исходные параметры выправляемого участка составили: армс»= 458,1 мм, с(»с» = .Риск=-13,9

flex =-25,3 мм.

Расчетный прогиб выправляемого участка в исходном положении был определен из выражения

1»с!! a(gc!! +Ансх 458>1 р»С»= ф

2 4 2, (-13L9)+(-13L9) 27

В связи с тем, что исходная разность прогибов /f»cx/-/! р.»с»/< Опервую операцию способа осуществляли сведением граничных сечений путем перемещения левой головки с усилием

Тл бт Х/бсср где ta — относительный изгибающий момент, Vf=bh /Ь вЂ” момент сопротивлечия поперечного сечения.

Чем больше разность прогибов и меньше расстояние 1псх, тем больше должно быть значение л! . Считая материал заготовки неупрочняющимся, приняли m =1,1.

Тогда

Т вЂ” 1а1 ° 25 40 20

=2,9 тс.

После сведения граничных сечений силами Т параметры выправлясмого участка составили: Йн =446,2 мм, ю(н=рн=-17,1о, f =-38,1 мм.

Вычисленное значение расчетного прогиба при нагружении составило

11785- 2 (-15 2)+(-15,2) 30 2

В связи с малой разностью действительного и расчетного остаточных прогибов (0,1 мм) первую операцию больше не повторяли.

dн+Рн 446 2 рн = — ф

2 4 2

= 33 6

О

Как следует из приведенных данных, разность прогибов при нагружении (-38,1)-(-33,6)=-4,5 мм обратна по знаку разности исходных прогибов 15 (-25,3)-(-27,9)=-2,6 мм и превосходит ее по абсолютной величине.

Остаточные параметры выправляемого участка после разгрузки составили: гроот= 453 мм, ссост = 3 ест=-15ь2 1 ост- 2О

=30,3 мм.

Остаточный расчетный прогиб

fpост = — Щ

toe . - с(одетт.+ ос. 453

2 4 2

Вторую операцию (устранение искривленно"ти) осуществляли чистым изгибом путем нагружения заготовки двумя равными парами сил Я и Hg, взаимно противоположного направления до достижения параметрами участка

1 t I значений: сн =460 9 мм с н = Ун (У У

=-3,4, fq =- 6,9 мм.

После разгрузки указанные парамет1 ры приняли значения: f î ò =461,1 мм, о

А ост =- А ост =О, Я ост =-О, 2 мм.

Предлагаемый способ способствует повышению производительности и качеству правки.

1178522

1178522

1178522

Составитель Н.Черннлевская

Редактор Т.Парфенова Техред A.Áàáèíeö Корректор В.Синицкая

Заказ5587/IO Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4