Роликовая оснастка для получения профилей из листовых заготовок

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении профилей из листовых заготовок. Роликовая оснастка содержит рабочий калибр с ограничивающими его вертикальными буртами, выполненными со сглаживанием по внутренним поверхностям на входе в калибр. Рабочий калибр выполнен закрытым, а сглаживание выполнено в виде эллипса. При этом при углах подгибки полки профиля до 45 градусов сглаживание выполнено в виде эллипса с горизонтальной главной осью, а при углах подгибки полки профиля свыше 45 градусов сглаживание выполнено в виде эллипса с вертикальной главной осью. Повышается качество гнутых из листа профилей и расширяются технологические возможности. 5 ил.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано, в частности, при изготовлении профилей из листовых заготовок профилированием в роликовой оснастке для изделий авиационно-космической и машиностроительной индустрии. Заявляемое изобретение направлено на расширение технологических возможностей и повышение качества гнутых из листа профилей.

Известно устройство «Профилегибочный стан», включающее роликовую оснастку /см. А.С. №1296260 СССР, МПК B 21 D 5/06, опубл. 15.03.87. Бюл. №10/. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве:

центровка профиля в роликовой паре идет за счет конусных участков, что приводит в увеличению допусков на геометрические размеры профиля;

повышение количества переходов;

возможность закусывания полок профиля конусными участками.

Известно устройство «Профилегибочный стан», включающее роликовую оснастку с закрытым рабочим калибром и ограничивающие его вертикальные бурты /см. А.С. №2015770 СССР, МПК B 21 D 5/06, опубл. 15.07.94. Бюл. №13/. К причинам, препятствующем достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве:

центровка профиля в роликовой паре идет за счет конусных участков, что приводит в увеличению допусков на геометрические размеры профиля;

повышение количества переходов;

возможность закусывания полок профиля конусными участками.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является роликовая оснастка для получения профилей из листовых заготовок /см. S.U. №1477485, B 21 D 5/06 от 07.05.1989/, содержащая рабочий калибр с ограничивающими его вертикальными буртами, выполненными со сглаживанием по внутренним поверхностям на входе в калибр (прототип).

Недостатки данного устройства:

неопределенность по отношению к геометрическим параметрам получаемого профиля;

отсутствие возможности вести профилирование листовых заготовок без дефектов;

вертикальные бурты создают более жесткий контакт и раннюю подгибку заготовки, что приводит к дефектам профиля: кромковая волнистость, риски, потиры на вертикальных полках профиля и т.п.

Технический результат - расширение технологических возможностей и повышение качества профилей.

Технический результат обеспечивается при использовании сходственных признаков и отличающихся тем, что вертикальные бурты выполнены со сглаживанием в виде эллипса.

Между отличительными признаками заявленного изобретения и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: вертикальные бурты выполнены со сглаживанием в виде эллипса, что гарантирует повышение качества профилей и расширение технологических возможностей.

По имеющимся у авторов сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.к. из него не выявляется вышеуказанное влияние на технический результат - новое свойство объекта: совокупность признаков, которые отличают заявляемое изобретение от прототипа, что дает возможность сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена роликовая оснастка, вид сбоку; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - выноска Б на фиг.2; на фиг.4 - выноска Г на фиг.1; на фиг.5 - выноска В на фиг.2.

Устройство содержит нижний 1 и верхний 2 ролики (фиг.1). На нижнем ролике 1 есть вертикальные бурты 3 (фиг.2) со сглаживанием в виде эллипса 4 (фиг.3) с горизонтальной главной осью при углах подгибки полки профиля α до 45 градусов (фиг.2), которые задают закрытый калибр, и по которому происходит начальный контакт заготовки 5 (фиг.4).

При углах подгибки полки профиля α свыше 45 градусов (фиг.2) используют вертикальные бурты со сглаживанием в виде эллипса 6 (фиг.5) с вертикальной главной осью.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Начальная подгибка заготовки 5 идет до захода в закрытый рабочий калибр, созданный нижним 1 и верхним 2 роликами (фиг.1), при помощи вертикальных буртов 3 (фиг.2). Начало контакта заготовки с вертикальными буртами осуществляется по углу β (фиг.4) и направлено по вектору скольжения ϑ_СК. Угол β образуется при пересечении вертикальной полки профиля с внешним диаметром d нижнего ролика. Вектор скольжения ϑ_СК образуется как результат геометрического сложения линейных скоростей профиля ϑ_ПР и вертикального бурта ϑ_Р (разложен на вертикальные ϑ_Y и горизонтальные ϑ_X составляющие). У вертикального бурта 4 со сглаживанием в виде эллипса с горизонтальной главной осью (фиг.3) будет наибольший радиус кривизны в месте начала контакта с заготовкой по направлению ϑ_СК при углах подгибки полки профиля α до 45 градусов (фиг.2).

У вертикального бурта 6 со сглаживанием в виде эллипса с вертикальной главной осью (фиг.5) будет наибольший радиус кривизны в месте начала контакта с заготовкой по направлению ϑ_СК при углах подгибки полки профиля α свыше 45 градусов (фиг.2).

При увеличении радиуса кривизны уменьшаются контактные напряжения, а соответственно устраняются вышеперечисленные дефекты.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности признаков: средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначенно для использования в промышленности, а именно для авиационно-космической и машиностроительной индустрии; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Заявляемое техническое решение не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды.

Роликовая оснастка для получения профилей из листовых заготовок, содержащая рабочий калибр с ограничивающими его вертикальными буртами, выполненными со сглаживанием по внутренним поверхностям на входе в калибр, отличающаяся тем, что рабочий калибр выполнен закрытым, сглаживание выполнено в виде эллипса, при этом при углах подгибки полки профиля до 45° сглаживание выполнено в виде эллипса с горизонтальной главной осью, а при углах подгибки полки профиля свыше 45° сглаживание выполнено в виде эллипса с вертикальной главной осью.