СТАНОК ПРОКАТНО-ФОРМОВОЧНЫЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов давлением, и может быть использована для изготовления декоративных элементов художественной ковки - «витая труба» из круглой электросварной или бесшовной трубы 0 от 38 до 159 мм, с толщиной стенки до 4,5 мм, регулируемым углом подъема витка: 35, 45 и 55 градусов и навивкой однонаправленной или перекрестной. На одной стороне станины станка, смонтирован усиленный люнет. На противоположной стороне установлены четыре ползуна с накатными роликами и четыре мотор-редуктора. Погрешность настройки по линейкам 0,5 мм. Скорость прокатки трубы 7-10 метров в минуту, габариты станка (Ш × Д × В) 930 × 1150 × 1230, вес 310 кг., суммарная мощность мотор-редукторов - 6 кВт.
Известны различные технические решения, относящиеся к области машиностроения и создания устройств для обработки металлов давлением.
Известно техническое решение - полезная модель «Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами», содержащее станину с размещенными на ней люнетом для центрирования трубы и опорной вертикальной плитой, с равномерно расположенными на ней относительно образующей трубы тремя приводными органами, снабженными формующими роликами, оси которых размещены под расчетным углом к оси трубы, при этом механизмы настройки формующих роликов на требуемый диаметр трубы выполнены в виде винта с гайкой, отличающееся тем, что люнет состоит из трех расположенных с возможностью их перемещения перпендикулярно оси трубы скалок, которые снабжены на концах их рабочих поверхностей контактными роликами, с возможностью взаимодействия с трубой путем вращения по ее диаметральной поверхности в процессе вращательно-поступательного перемещения последней, при этом формующие ролики приводных органов размещены в корпусах, закрепленных на поворотных плитах, которые поворачиваются на заданные углы от 30 до 60° относительно оси трубы, с возможностью их фиксации посредством болтов. (Патент на полезную модель №85105 от 10.04.2009 г, B21D 15/04).
Недостатками представленного аналога (по устройству) выступают: сложность конструкции изделия, низкие показатели производительности при использовании изделия, отсутствие технической возможности изменить конфигурацию навивки.
Также известно Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, выбранное в качестве ближайшего аналога, содержащее станину, оправку для установки трубы, равномерно размещенные снаружи по окружности трубы три приводных формующих органа с роликами, оси которых в свою очередь размещены под расчетным углом к оси трубы, механизмы настройки формующих органов на требуемый диаметр трубы, отличающееся тем что, устройство содержит две оправки, установленные на входе и выходе трубы, выполненные в виде люнетов со сменными втулкам, для разного наружного диаметра трубы, каждый ролик приводных формующих органов установлен в корпусе, закрепленном на ползуне, ползуны размещены в пазах неподвижной вертикальной плиты, закрепленной на станине между оправками, механизм настройки каждого формующего органа на требуемый диаметр трубы выполнен в виде винта с гайкой, винт установлен с возможностью вращения относительно плиты внутри паза, гайка, с вращением перемещающаяся вдоль винта, выполнена в виде вкладыша ползуна, размещенного внутри паза между ползуном и накладкой ползуна, в свою очередь размещенных с разных наружных сторон плиты и жестко связанных с вкладышем ползуна. (Патент на полезную модель №45948 от 31.01.2005 г. B21D 15/04).
Недостатками представленного аналога выступают: низкие показатели производительности при использовании изделия, необходимость смены накатных роликов под нужный диаметр трубы, отсутствие технической возможности изменить конфигурацию навивки.
Задачей предложенной полезной модели является создание по конструкции устройства для обработки металлов давлением электросварных или бесшовных труб круглого сечения, на котором возможно изготовление декоративных элементов художественной ковки с регулируемым углом подъема витка и однонаправленной или перекрестной навивкой, а также расширение технологических возможностей изделия.
Поставленная задача полезной модели решается за счет реализации основных признаков устройства.
Технический результат представленной полезной модели заключается в усовершенствовании конструкции устройства и расширении функционального назначения устройства.
Технический результат достигается за счет того, что станок прокатно-формовочный для изготовления декоративного элемента художественной ковки из трубы с толщиной стенки до 4,5 мм, содержащий жесткую раму со станиной, на которой установлена вертикальная опорная плита, накатные ролики, ползуны с мотор-редукторами, отличающийся тем, что он снабжен виброопорами, на которых расположена жесткая рама, при этом на вертикальной опорной плите с одной стороны смонтирован усиленный люнет, выполняющий центровку для накатных роликов и удержание трубы при подаче ее для продавливания накатными роликами, а с противоположной стороны установлены четыре мотор-редуктора и четыре ползуна с накатными роликами, при этом накатные ролики выполнены с возможностью изменения глубины продавливания трубы толщиной в 4,5 мм с четырехбороздовым рисунком.
Усовершенствование конструкции достигается за счет того, что в отличие от прототипа в заявляемой полезной модели на станины станка установлена вертикальная опорная плита с четырьмя мотор-редукторами. Применение вертикальной опорной плиты позволило увеличить жесткость станка и точность настройки глубины продавливания борозд на трубе накатными роликами, а также уменьшить вес прокатно-формовочного станка до 310 кг, что обеспечивает его мобильность.
Расширение функционального назначения устройства для изготовления декоративных элементов художественной ковки, достигается за счет наличия в устройстве универсальных накатных роликов, изготовленных из стали 9ХС и прошедших цикл термообработки, которые подходят для проката всех диаметров труб, по сравнению с аналогичными станками, у которых накатные ролики приходится менять под нужный диаметр труб. Четырехбороздовый способ навивки на трубе является настоящим украшением орнамента изделия художественной ковки и накручивается только на прокатно-формовочном станке.
Заявленная полезная модель работает следующим образом.
Станок устанавливается на опорную поверхность горизонтально. Для этого следует ключом на 17 вращать виброопоры, контролируя горизонтальность по уровню (инструменту) 13 (Фиг. 4).
Схема питания снабжена защитой от короткого замыкания и перепадов напряжения - автоматическим выключателем 12 (Фиг. 5). Станок должен быть надежно подключен к цеховому заземляющему устройству. Для этого в конструкции станка предусмотрен винт заземления 14 (Фиг. 5).
Перед использованием станка также необходимо провести его настройку под нужный диаметр трубы. Настройка производится путем установки на трех шкалах станка значения L, которое определяется по формуле:
где
D - диаметр трубы заготовки,
р - требуемая глубина продавливания заготовки.
Последовательность действий: Ослабляют на один оборот болты 15 (Фиг. 6), соединяющие ползуны и люнет. Путем вращения гайки 16 (Фиг. 7), устанавливают требуемое значение L на шкале 17 (Фиг. 7). Аналогичную операцию проводят для трех других шкал. Затягивают болты 15 (Фиг. 6).
Станок имеет возможность регулировки угла подъема витка изготавливаемых элементов художественной ковки. Угол подъема витка может принимать значения 35°, 45° и 55°. Для установки угла подъема витка выполняют следующую последовательность действий: Ослабляют на один оборот болты 18 (Фиг. 8) крепления кронштейнов мотор-редукторов. Выкручивают болты регулировки угла подъема витка 20 (Фиг. 9). Поворачивают мотор-редуктор на кронштейне 21 (Фиг. 10) по часовой стрелке до первого совпадения отверстий кронштейна мотор-редуктора 21 (Фиг. 10) и ползуна 4 (Фиг. 10) для установки угла подъема витка в 35 градусов, против часовой стрелки до первого совпадения отверстий кронштейна мотор-редуктора 21 (Фиг. 10) и ползуна 4 (Фиг. 10) - для установки угла подъема витка в 55 градусов. Возвращают в прежнее положение болты регулировки угла подъема витка 19 (Фиг. 9). Затягивают болт крепления кронштейна мотор-редуктора 18 (Фиг. 8). Выкручивают болты крепления приемных роликов люнета 20 (Фиг. 9). Поворачивают приемный ролик люнета 22 (Фиг. 10) по часовой стрелке для установки угла подъема витка в 35 градусов, против часовой - для установки угла подъема витка в 55 градусов. Устанавливают обратно болты крепления приемных роликов люнета 20 (Фиг. 9). Аналогичные операции выполняют для трех других мотор-редукторов и приемных роликов люнета.
Операция изготовления «витой трубы».
Последовательность действий:
Выставляют пакетный переключатель 9 (Фиг. 2) в верхнее положение «Прямой ход». С нажатием кнопки «ПУСК» 10 (Фиг. 2) станок начинает работать. Помещают конец
заготовки 23 (Фиг. 11) в люнет 3 (Фиг. 11) станка. С обратной стороны извлекают полученный элемент художественной ковки.
Станок комплектуется специальной телескопической подставкой 24 (Фиг. 11) для более удобного извлечения элементов художественной ковки.
Операция изготовления «витой трубы» с перекрестной навивкой.
Для изготовления «витой трубы» с перекрестной навивкой необходимо настроить станок следующим образом: выкручивают болты крепления приемных роликов люнета 20 (Фиг. 9). Затем поворачивают приемные ролики люнета 22 (Фиг. 12) и пластины люнета 25 (Фиг. 12)на 90 градусов в соответствии с углом подъема витка (Фиг. 12). Устанавливают болты крепления приемных роликов люнета 20 (Фиг. 9) в прежнее положение. Ослабляют на один оборот болты 18 (Фиг. 8) крепления кронштейнов мотор-редукторов. Выкручивают болты регулировки угла подъема витка 19 (Фиг. 9). Снимают мотор-редуктор №1 - 6.1 (Фиг. 13) с кронштейна. Поворачивают мотор-редукторы №2-6.2, №3-6.3 и №4-6.4 вместе с кронштейнами на угол 90 градусов (Фиг. 13). Возвращают болты регулировки угла подъема витка мотор-редукторов №2- 6.2, №3-6.3 и №4-6.4 в прежнее положение (Фиг. 13). Устанавливают мотор-редуктор №1 - 6.1 на кронштейн, также повернутый на 90 градусов. Возвращают болты регулировки угла подъема витка мотор-редуктора №1- 6.1 в прежнее положение. Затягивают болты крепления кронштейна мотор-редукторов 18.
Последовательность действий при изготовлении «витой трубы» с перекрестной навивкой: Выставляют пакетный переключатель 9 (Фиг. 2) в нижнее положение «Реверс». С нажатием кнопки «ПУСК» 10 (Фиг. 2) станок начнет работать. Помещают конец протянутой заготовки 23.1 (Фиг. 14) в люнет 3 (Фиг. 14) станка. С обратной стороны извлекают полученный элемент художественной ковки.
Если при использовании станка наблюдается сильный люфт заготовки в люнете, то необходимо установить в люнет 3 дополнительное количество пластин 25.1 (Фиг. 15).
Сущность заявленного технического решения поясняется фигурами готового станка.
На Фиг. 1 представлен объемный рисунок готового станка, где 1 - рама, 2 - виброопора; 3 - люнет; 4 - ползун; 5 - накатный ролик; 6 - мотор-редуктор; 7 - электрический узел; 8 - опорная плита.
На Фиг. 2, Фиг. 3 представлен общий вид станка, где 9 - пакетный переключатель; 10 - кнопка «ПУСК»; 11 - кнопка «СТОП»; 12 - автоматический выключатель.
Краткое описание объемных рисунков:
Фиг. 4 - объемный рисунок размещения уровня, где 13 - уровень;
Фиг. - 5 объемный рисунок размещения автоматического выключателя и винта заземления, где
12 - автоматический выключатель;
14 - винт заземления.
Фиг. 6 - объемный рисунок размещения болтов соединения ползунов с люнетом, где
15 - болт соединения ползунов с люнетом.
Фиг. 7 - объемный рисунок размещения гаек соединения ползунов с люнетом и шкалы, где
16 - гайка;
17 - шкала.
Фиг. 8 - объемный рисунок размещения болтов крепления кронштейнов мотор-редукторов, где
18 - болт крепления кронштейнов мотор-редукторов.
Фиг. 9 - объемный рисунок размещения болтов регулировки угла подъема витка и крепления приемных роликов люнета, где
19 - болт регулировки угла подъема витка;
20 - болты крепления приемных роликов люнета.
Фиг. 10 - объемный рисунок размещения кронштейна мотор-редуктора, где 4 - ползун;
21 – кронштейн мотор-редуктора;
22 - приемный ролик люнета.
Фиг. 11 - объемный рисунок размещения заготовки, где  3 - люнет;
23 - заготовка;
24 - телескопическая подставка.
Фиг. 12 - объемный рисунок размещения пластин люнета, где:
22 - приемный ролик люнета;
25 - пластины люнета.
Фиг. 13 - объемный рисунок размещения мотор-редукторов №1, №2, №3, №4, где
6.1 - мотор-редуктор №1;
6.2 - мотор-редуктор №2;
6.3 - мотор-редуктор №3;
6.4 - мотор-редуктор №4;
Фиг. 14 - объемный рисунок размещения заготовки, где
3 - люнет;
23.1 - конец протянутой заготовки.
Фиг. 15 - объемный рисунок размещения дополнительное количество пластин в случае сильного люфта заготовки в люнете, где
3 - люнет;
25.1 - дополнительные пластины люнета.
Предложенная полезная модель для изготовления декоративных элементов художественной ковки - «витая труба» из круглой электросварной или бесшовной трубы позволяет расширить диапазон параметров изготавливаемых навивок (рисунков) с улучшенными служебными характеристиками, получить навивки (рисунки) с пересекающимися винтовыми линиями, снизить время и трудозатраты на переналадку оборудования, что расширяет технологические возможности и повышает производительность.
На сегодняшний день предложенное техническое решение, за счет своей новизны и расширенных возможностей обработки профильных труб давлением, может стать наиболее эффективным и востребованном устройством на специализированном рынке станков «художественной ковки».