Способ формовки листовых заготовок и устройство для его осуществления

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 26.01.78 (2! ) 2573227/25-27 с присоединением заявк» М (23) Приоритет 25.04.77

Опубликовано 25.05.82. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15.05.82 (51)М. KJI

В 21Р 11/20

Гввудврстванныб квинтет

СССР пв делам изюбретвнкй и открытий (53) УДК 621.981 .1(088.8) (72) Автор изобретения

A. È. Ковтун

Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С. О. Макарова (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМОВКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, с частности к технологи и устройствам для изготовления обшивки корпусов судов.

Известны способ и устройство для заготовки (поцучения двоякой кривизны) путем прокатки в вальцах с применением шаблонов (1), Однако гибка крупногабаритных листов, например, 1600013200 мм в вапьцах с шаблонами не может быть реапи10 зована, так как нет необходимого отечественного оборудования.

Наиболее близким решением к предлагаемому является способ формовки пис-

3$ товых заготовок путем полосового иагре ва и деформирования под действием гравитационных сил f2).

В известном способе осуществляют газопламенный нагрев, и поэтому из-за малой концентрации тепла поверхностного нагрева скорость прогрева полос мала, вследствии чего и производительность низкая, Кроме того для сужения полос прогрева .лист орошают водой, что приводит к расходованию большого количества тепла на парообразование, ухудшающее санитарные условия и условия труда. Недостатком является также затрата значительного количества горючих материалов, измерение содержания углерода в прогреваемом слое листа и подкалка в местах орошения. И наконец в силу сложности регулирования процесса нагрева способ может осуществляться только высококвалифицированными специалистами.

Наиболее близким решением к данному устройству из известных является устройство для формирования под действием гравитационных сил листовых заготовок, содержащее матрицу, зажимы кромок и электронагреватель (31.

Недостатком этого устройства является необходимость изготовления для каждо го типо-размера новой матрицы, что при формовке крупногабаритных листов связано с большими расходами, а также большая затрата энергии, так как осущесч

927372 вляется нагрев всего листа и наконец, 1 наличие отходов металла в местах зажима.

Llenb изобретения — повышение производительности труда и улучшение экономи- 5 ческих показателей.

Для достижения этой цепи заготовку предварительно упруго иэгибают симметричными моментами, распределенными вдоль заготовки в соответствии с харак 10 тером прогиба детали, а нагрев применяют индукционный.

Устройство для осуществления данного способа снабжено подвижным вдоль матрицы порталом, электронагреватель выполнен в виде плоского индуктора, установленного на портале с возможностью поперечного и вертикального перемещения и поворота и связанного с помощью специального гибкого кабеля с источником высокочастотной энергии, зажимы кромок, выполнены гидравлическими и установлены с возможностью поворота, а матрица выполнена в виде регулируемых по высоте стоек, установленных на разном рассто- 25 янин друг от друга.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — вид прогретой полосы; на фиг. 3, -. зона прогревания.

Устройство содержит основание 1, на котором установлены стойки 2, гидрозажимы 3 и портал 4. Стойки 2 вдоль и поперек основания 1 на равном друг от друга расстоянии и выполнены каждая в виде неподвижной наружной трубы 5 и связанной с двигателем 6 через ходовой винт 7 и гайку 8 внутренней трубы

9 с округленным наконечником 10„

Выдвижение внутренней трубы на заданную высоту обусловлено числом оборо- @ тов винта, которое контролируется крылаткой 1 1, установленной в щели бесконтактного путевого выключателя 12. Число импульсов тока, вырабатывающееся комплексом крылатки и выключателя программируется, На трубе 9 установлен датчик поля допусков 13, Гидравлические зажимы 3 размещены между стойками 2 на сведенных с гидроцилиндрами 14 ползунах 15 и выполнены

56 каждый в виде жестко связанной с соответствующим ползу ном трубы квадратного сечения 16, в которой телескопически установлена труба 17. B верхней пло« шадке части трубы 17 закреплена гасовка зажима 18, имеющая горизонтальную 19

55 и вертикальную 20 упорные площадки и поворачиваемый силовым цилиндром 21 и рычаг 22, 4

Для удобства подачи заготовки устройство снабжено рольгангом.

Устройство работает следующим образом.

Толстолистовая заготовка подается по рольгангу до переднего упора (не показан). По команде с пульта управления из гидросистемы подается масло в цилиндры 14, которые сближают зажим до касания вертикальных площадок 20 с торцом заготовки. Затем по команде с пульта управнения подается масло в цилиндры 21, которые поворачивают рычаги 22 и создают начальные изгибающие моменты на кромках заготовки. Затем включают двигатели 6 и все стойки 2 выдвигают в крайнее верхнее положение, перемещая с собой заготовку и головки зажимов

18. После чего по программе осуществляется настройка стоек на заданную высоту, в результате чего наконечники 10 образуют поверхность, соответствующую поверхности готовой детали.

Далее с пульта управления дается сигнал на настройку портала и индуктора для прогрева первой полосы, включается охлаждение индуктора и трансформатора, включается источник высокочастотной энергии и индуктор начинает перемещение по заданной траектории. Подвижность индуктора обеспечивается за счет специального транспотенциального гибкого кабеля, в котором ГВ4 проводит все сечение, а не только его поверхность, как это имеет место при газопламенном нагреве, что> исключает необходимость его охлаждения, а соответствующая свивка из тонких изолированных проводников позволяет существенно снизить индукционное сопротивление. Индуктор создает прогрев металла на заданную глубину с высокой концентрацией тепла в прогреваемой полосе. За темным полукругом температура резко падает и на нижней поверхности листа при Ь=800ОС в кругу, не превышает.

300 С (см. фиг. 3).

Таким образом, образуется пластический шарнир, который при наличии изгибающих моментов вызывает более интенсивный изгиб полосы, чем в известном спо.собе, исключая при этом изломы, возникающие при пластическом шарнире на всей глубине листа. Расчет количества полос прогрева их траектории и величины моментов производится методом последовательных приближений. Принятые при расчете допущения и колебания характерис тик заготовок могут привести к получению листа с кривизной,не соответствую72

5 9273 шей заданной. Однако наличие матрицы в виде регулируемых стоек с установленными на них датчиками попя допусков

I ликвидирует опасность получения детали с отклонением от заданных параметров.

Датчик подает сигнал на пульт управпения, зажигая свою дампочку,. что свидетельствует о том, что на данной стойке лист изогнут точно. Если от некоторых стоек сигнал не получен, то сняв давце- 1g ние в цилиндрах гидрозвжимов, дополнительно прогревают одну ипи две полосы, обеспечивая припегание заготовки по всем стойкам.

Производительность труда при индук» 5 ционном нагреве по сравнению с газоппаменным по рабочему времени процесса возрастает в 30 раз, а стоимость электроэнергии индукционного нагрева меньше стоимости газовой смеси в 10 раз.

20 пределенными вдопь заготовки в соответствии с характером прогиба детали, а нагрев осуществляют концентрируя тепло на полосах, локальных по ширине и гпубине.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее матрицу, зажимы кромок и энектронагреватепь с источником энергии, о т л и ч а ю ш е -.

e c я тем, что оно снабжено подвижным вдоль матрицы порталом, электронагреватель выполнен в виде плоского индуктора, установленного на портале с возможностью поворота и поперечного и вертикального перемепвний и связанного с помощью специального гибкого кабеля с источником высокочастотной энергии, зажимы кромок выполнены гидравлическими и установпены с возможностью поворота, а матрица выпопнена в виде регупируемых по высо те стоек, установленных на равном расстоянии друг от друга.

Формула изобретения

1. Способ формовки листовых заготовок путем полосового нагрева и деформирования под действием гравитационных сил,отличающийся тем,что, с целью повышения производительности труда и улучшения экономических показателей, заготовку предварительно упруго изгибают симметричными моментами, расИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мощнин E. Н. Гибка и правка на ротационных машинах. М., Машиностроение, 1967, с. 80-81, рис. 32.

2. Патент Японии М 51-43474, кл. 120313.1, 1976 (прототип).

3. Патент США N. 3342049, кп. 72-60, 1960 (прототип).

Р2737 )

° Ф °

° ° Э

° ъ,.

° ° . :, 1. :.

° Ф...

° °

Составитель Л. Ткаченко

Редактор Н. Шильникова Техред И. Гайду Корректор С Шекмар

Заказ 3071/12 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1 по делам изобретений и открытий

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

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