Способ изготовления гнутых деталей из профильного проката



 


Владельцы патента RU 2483822:

Открытое акционерное общество Судостроительный завод "СЕВЕРНАЯ ВЕРФЬ" (RU)

Изобретение относится к области судостроения, связанной с изготовлением деталей корпуса судна, корабля. Получают развертку детали с использованием робота-резчика с ЧПУ для разметки вырезов на кромке и стенке и вырезки криволинейных концов на кромке и стенке по линии в виде спирали Архимеда. Осуществляют гибку в два этапа, на первом из которых с помощью пресса для ротационно-локальной гибки методом раскатки подгибают криволинейные концы на длине от 800-1000 мм с контролем формы согнутых концов детали по спрямляемым линиям. На втором этапе гибку выполняют по существующей технологии с контролем формы согнутой детали по спрямляемым линиям и окончательную вырезку вырезов. Улучшается качество готовых деталей и снижается трудоемкость.

 

Настоящее изобретение относиться к области различных технологических процессов, а именно к области судостроения, связанной с изготовлением деталей корпуса судна, корабля.

В настоящее время криволинейные детали судового набора из профильного проката изготавливают способом холодной гибки прямолинейных заготовок и последующей вырезки из них с помощью газовой резки деталей необходимой формы.

Аналогом предлагаемого способа является способ, разработанный Веселковым В.В. в работе «Использование графической информации для задания размеров и контроля формы лекальной кромки профильных деталей». Технология судостроения, №1, 1978 г.

В этом способе используются спрямляемые линии, которые сегодня рассчитываются во всех CAD/CAM системах. Однако, поскольку они служат только для контроля формы общего изгиба заготовки и не задают форму обрезов концов, их применение не позволяет полностью отказаться от необходимости использования гибочных шаблонов. В результате отношение к точности определения формы спрямляемых линий невысокое.

Прототипом заявляемого способа является «Способ изготовления гнутых профилей проката» по А.С. СССР №603180, бюл. №18, 1979 г.

В этом способе вначале в соответствии с данными чертежа корпусной конструкции определяется длина развертки (прямолинейной полосы) детали. Расчет длины развертки может выполняться с помощью специализированных модулей компьютерных CAD/CAM систем или путем обмера гибочного шаблона. Затем к полученной длине развертки со стороны гнутых (криволинейных) концов прибавляются гибочные припуски.

В соответствии с полученной длиной заготовки из профильной полосы вырезается прямолинейная заготовка, которая затем подвергается гибке на гибочном оборудовании. Контроль формы согнутой заготовки при этом в процессе гибки, выполняется с помощью гибочных шаблонов, которые изготавливаются в рамках плазово-технологической подготовки на каждую деталь. После изгиба заготовки с помощью гибочного шаблона производится разметка на согнутой заготовке формы детали. При этом в процессе разметки размечают форму обрезки концов детали и все вырезы как на кромке детали, так и в поле детали. После чего из размеченной согнутой заготовки с помощью ручною газорезательного оборудования (газовый резак) вырезают собственно деталь (обрезаются концы и вырезаются все вырезы). Вырезанная деталь подвергается повторному контролю с помощью гибочного шаблона и, в случае необходимости (если деталь потеряла форму в результате тепловых деформаций в процессе вырезки), производится доводка согнутой детали до требований отклонения формы, регламентированных нормативными допусками. Доводка выполняется методом тепловой правки с помощью газорезательного оборудования.

Основным недостатком данного способа является необходимость производства гибочных шаблонов на каждую деталь, необходимость увеличения длины заготовки на значения гибочных припусков, которые после гибки обрезаются в шихту (отход), и невозможность использования оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ) для вырезки концов деталей.

Задачей изобретения является улучшения технологического процесса за счет отказа от использования гибочных шаблонов, улучшения качества готовых деталей и снижения трудоемкости их производства.

Поставленная задача достигается тем, что способ изготовления гнутых деталей с вырезами из проката включает получение развертки детали с использованием робота-резчика с ЧПУ для разметки вырезов па кромке и стенке и вырезки криволинейных концов на кромке и стенке по линии в виде спирали Архимеда, ее гибку в два этапа, на первом из которых с помощью пресса для ротационно-локальной гибки методом раскатки подгибают криволинейные концы на длине от 800-1000 мм с контролем формы согнутых концов детали по спрямляемым линиям, на втором этапе гибку выполняют по существующей технологии с контролем формы согнутой детали по спрямляемым линиям и окончательную вырезку вырезов.

В настоящее время для вырезки прямолинейных деталей из профильного проката используется робот-резчик с ЧПУ. В отечественном судостроении робот-резчик используется на ОАО «Балтийский завод». Согнутые заготовки с помощью робота-резчика обрабатывать нельзя.

Последнее (ручная обрезка концов) определяет невысокую точность формы концов деталей судового набора (особенно в плане разделки головки профильной заготовки), что в дальнейшем отрицательно сказывается на качестве собираемых корпусных конструкций.

В качестве оборудования для вырезки и разметки профильной заготовки предлагается использовать робот-резчик немецкой фирмы IMG. Опыт его использования сегодня имеется на ОАО «Балтийский завод». Однако в настоящее время он применяется только для вырезки и разметки прямолинейных деталей судового набора. В рамках предлагаемого метода робот будет вырезать и размечать прямолинейную развертку криволинейной детали. Вырезаться будут концы деталей, а размечаться вырезы на кромке и стенке (вырезать их до гибки нельзя в соответствии с технологией). При этом форма линии обреза в составе УП будет задаваться не в виде прямого отрезка (как это делается в применяемом методе), а в виде спирали Архимеда. Геометрические параметры спирали Архимеда для каждого прямолинейного обреза профиля с высотой стенки Н и малкой М определяются по трем точкам исходя из того, что точка обреза на растянутой стороне полосы должна быть отклонена от прямой линии на величину 1 9 H M R нсл (где Rнсл - радиус изгиба нейтрального слоя) в сторону, противоположную растяжению, а точка на сжатом слое - на величину 4 9 H M R нсл в сторону, противоположную сжатию, при этом положение точки на нейтральном слое остается неизменным.

В настоящее время спрямляемые линии (в зарубежном судостроении они называются инверсными линиями) рассчитываются во всех CAD/CAM системах. Однако, поскольку они служат только для контроля формы общего изгиба заготовки и не задают форму обрезов концов, их использование не позволяет полностью отказаться от необходимости применения гибочных шаблонов. В результате отношение к точности определения формы спрямляемых линий невысокое.

В предлагаемом методе форма обрезов концов формируется в процессе вырезки роботом-резчиком, поэтому отношение к качеству задания формы изгиба с помощью спрямляемых линий более ответственное. Использование робота-резчика совместно со спрямляемыми линиями позволяет отказаться от использования гибочных шаблонов вообще, но для этого необходимо повысить надежность метода контроля с помощью спрямляемых линий. Для достижения данной цели авторами, по сравнению с аналогами и вариантами их расчета в зарубежных системах, дается новое теоретическое обоснование расстояния между формоопределяющими точками для расчета спрямляемых линий и величины перекроя. Так расстояние между формоопределяющими точками предлагается брать не более 100 мм, а величину перекроя брать не менее половины короткой спрямляемой линии. Данные теоретические положения делают контроль формы согнутой заготовки с помощью спрямляемых линий не менее точным, чем с помощью гибочных шаблонов.

Для того чтобы реализовать гибку заготовки без припусков, предлагается выполнять ее в два этапа. Такой подход ранее не применялся. На первом этапе с помощью пресса для ротационно-локальной гибки методом раскатки выполняется подгибка криволинейных концов в объеме 800-1000 мм длины. Контроль формы согнутых концов детали осуществляется по спрямлению спрямляемых линий.

На втором этапе гибка выполняется по любой существующей технологии (на горизонтальном прессе, роликовом прессе, вертикальном прессе) с контролем формы согнутой детали по спрямляемыми линиям.

Окончательный процесс вырезки вырезов на кромке и в поле детали осуществляется с помощью ручной газовой резки. При этом, если после вскрытия вырезов деталь потеряет форму вследствие тепловых деформаций, ее правка, как и в варианте традиционной технологии, будет выполняться с помощью газовой горелки.

Технико-экономическая эффективность.

Предлагаемый способ изготовления гнутых деталей из профильного проката позволяет полностью отказаться от использования гибочных шаблонов (сокращение трудоемкости и материалов), отказаться от необходимости назначения гибочных припусков (сокращение расхода металла, экономия материала может лежать в пределах от 600 до 1600 мм на каждую производимую деталь), использовать оборудование с ЧПУ для вырезки концов деталей (повышение точности готовых деталей, снижение трудоемкости).

Способ изготовления гнутых деталей с вырезами из проката, включающий получение развертки детали с использованием робота-резчика с ЧПУ для разметки вырезов на кромке и стенке и вырезки криволинейных концов на кромке и стенке по линии в виде спирали Архимеда, ее гибку в два этапа, на первом из которых с помощью пресса для ротационно-локальной гибки методом раскатки подгибают криволинейные концы на длине от 800-1000 мм с контролем формы согнутых концов детали по спрямляемым линиям, на втором этапе гибку выполняют с контролем формы согнутой детали по спрямляемым линиям и окончательную вырезку вырезов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и используется для изготовления переменно-гофрированных листовых металлических и неметаллических элементов прямолинейного и криволинейного очертания.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к гибочному прессу. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к гибочному прессу для гибки металлических листов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для гибки листового металла. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к гибочному прессу для гибки металлических листов. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в различных областях промышленности (машиностроение, судостроение и т.д.) при изготовлении коробчатых и трубчатых деталей из листового металла и труб.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к защитным системам для использования с машиной, имеющей движущийся рабочий орган, перемещаемый по известной траектории.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к листогибочным прессам, и может найти применение при изготовлении многогранных изделий замкнутой формы.
Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства прямошовных, электросварных труб большого диаметра. Способ включает подгибку кромок листа, формовку, сварку, экспандирование. Повышение эффективности операции экспандирования путем создания условий, при которых минимизация отклонений профиля сваренной заготовки от окружности происходит с учетом влияния тепловых деформаций, сопутствующих сварочным операциям обеспечивается тем, что после завершения сварочной операции выявляют наличие в, по меньшей мере, трех сечениях (по концам и середине) отклонений профиля заготовки от окружности и при формовке последующей заготовки корректируют величину хода пуансона пресса пошаговой формовки с учетом расположения, величины и знака определенных отклонений. Коррекция работы пресса должна производиться периодически, после очередного замера геометрии заготовок, что позволит сделать максимально эффективным их последующее экспандирование.
Наверх