СТАНОК ДЛЯ ГИБКИ ПРОФИЛЕЙ НЕСИММЕТРИЧНОГО СЕЧЕНИЯ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для гибки профилей.
Известно устройство для гибки профилей (RU 2045362, МПК В 21 Д 7/00, опубликовано 1995.10.10), содержащее основание, гибочный шаблон и обкатной ролик. Форма и размеры профильной заготовки в конце операции гибки полностью определяются формой и размером гибочного шаблона.
Недостатком известного устройства является ограниченность его технологических возможностей, а именно: ограниченность длины изгибаемого профиля (длина профиля ограничена габаритами рабочей зоны устройства) и ограниченность формы изгибаемого профиля (форма профиля полностью копирует форму гибочного шаблона).
Известно устройство для изготовления длинномерных профильных деталей малой кривизны (RU 2219009, МПК В 21 Д 7/06, опубликовано 2003.12.20), содержащее поворотную платформу с расположенными на ней гибочно-малковочными кулачками. Путем настройки рабочих органов известного гибочного устройства можно выполнять формообразование профильных деталей неограниченной длины.
Недостатком известного устройства является ограниченность его технологических возможностей, а именно: ограниченность формы изгибаемого профиля (формообразованию подлежат только профильные детали малой кривизны).
Известно устройство для гибки профилей несимметричного сечения (RU 2148456, МПК В 21 Д 7/02, опубликовано 2005.05.10), содержащее смонтированные на станине поворотную фильеру и поворотный стол с расположенными на нем гибочным пуансоном и зажимным устройством. Известное устройство для гибки профилей несимметричного сечения по своей конструкции наиболее близко к заявляемому и принято за прототип.
Недостатком известного устройства для гибки профилей несимметричного сечения является ограниченность его технологических возможностей, а именно: ограниченность длины изгибаемого профиля (длина профиля ограничена габаритами рабочей зоны устройства) и ограниченность формы изгибаемого профиля (форма профиля полностью копирует форму гибочного пуансона).
Заявляемый станок решает задачу расширения технологических возможностей с обеспечением возможности гибки профилей несимметричного сечения не ограниченной габаритами рабочей зоны станка длины и обеспечением возможности получения при гибке желаемой конфигурации детали, существенно отличающейся от формы рабочей поверхности гибочного пуансона.
Для этого станок для гибки профилей несимметричного сечения, содержащий смонтированные на станине поворотную фильеру и поворотный стол с расположенными на нем гибочным пуансоном и зажимным устройством, согласно предлагаемому техническому решению оснащен размещенным на станине механизмом подачи профиля, а поворотная фильера расположена вплотную к гибочному пуансону, причем угол закрутки поворотной фильеры равен корректирующему углу разворота поперечного сечения профиля относительно плоскости гибки.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, представленными на фиг.1...4.
На фиг.1 показан общий вид станка в плане; на фиг.2 показано сечение А-А; на фиг.3 показано сечение Б-Б; на фиг.4 показаны проектный (а) и фактический (б) контуры изогнутого профиля.
Предлагаемый станок для гибки профилей несимметричного сечения содержит смонтированные на станине 1 поворотную фильеру 2 и поворотный стол 3 с расположенными на нем гибочным пуансоном 4 и зажимным устройством 5. На станине 1 размещен механизм подачи 6 профиля 7.
max
max
max
max
Предлагаемый станок работает следующим образом. Прямолинейный профиль 7 вставляют в очко поворотной фильеры 2 со стороны механизма подачи 6 и продвигают правый торец профиля 7 на всю длину рабочей поверхности зажимного устройства 5. При установке профиля 7 поворотный стол 3 с расположенным на нем гибочным пуансоном 4 должен находиться в исходном состоянии, то есть прямолинейная часть рабочего контура гибочного пуансона 4 должна совпадать с прямолинейной осью очка поворотной фильеры 2. Зажимное устройство 5, перемещаясь в поперечном по отношению к прямолинейной оси профиля 7 направлении, плотно прижимает последний к прямолинейной части рабочего контура гибочного пуансона 4. Поворотный стол 3 с гибочным пуансоном 4 поворачивается в направлении против часовой стрелки на угол гибки α, причем должно выполняться условие α≤α, где α - центральный угол радиусной части рабочей поверхности гибочного пуансона 4. (Угол α задается конструктивно при проектировании гибочного пуансона 4 для конкретного типоразмера поперечного сечения изгибаемого профиля. Обычно α берется в пределах 5°-10°). Захват механизма подачи 6 во время поворота гибочного пуансона 4 находится в разомкнутом состоянии и не препятствует осевому перемещению профиля 7, который проходит через очко поворотной фильеры 2 и наматывается на радиусную часть рабочего контура гибочного пуансона 4. Поворотный стол 3 с гибочным пуансоном 4, совершив поворот на угол гибки α, останавливается. После этого зажимное устройство 5 освобождает профиль 7, а механизм подачи 6 замыкает свой захват и проталкивает профиль 7 на величину шага подачи t (фиг.4). Поворотный стол 3 с гибочным пуансоном 4 возвращается в исходное положение. Захват механизма подачи 6 размыкается и выполняется очередной цикл гибки. Количество повторяющихся циклов гибки можно вычислить по формуле
где L - длина детали, t - шаг подачи,
r - радиус гибочного пуансона, α - угол гибки (в радианах).
Предлагаемый станок для гибки профилей несимметричного сечения обеспечивает достижение требуемой точности деталей за счет назначения необходимого угла гибки α (фиг.4), корректирующего разворота сечения профиля относительно плоскости гибки на угол φ (фиг.2) и исключения закрутки профиля за счет расположения поворотной фильеры 2 вплотную к гибочному пуансону 4 (фиг.1) с ее закруткой на угол φ (фиг.3).
Угол гибки α назначают из условия обеспечения точности контура детали. На фиг.4 требуемый контур детали (обозначен буквой а) имеет форму дуги окружности радиуса R. Фактический контур (обозначен буквой б) состоит из дуг окружностей радиуса r и прямолинейных отрезков длиной t. Буквой Δ обозначена допускаемая погрешность между фактическим и требуемым контурами. Из геометрических соотношений имеем:
Если угол гибки назначить в соответствии с формулой (2) (или взять меньшее значение), то фактический контур детали будет гарантированно находиться в пределах допуска Δ по отношению к требуемому (проектному) контуру.
Величину шага подачи t (фиг.4) при выбранном значении угла гибки α можно вычислить по формуле
Корректирующий разворот сечения профиля 7 относительно плоскости гибки на угол φ (фиг.2) необходимо произвести для исключения конусообразности, которая появляется при пружинении профилей несимметричного сечения. Величину угла φ можно найти экспериментально или теоретически, используя методику изложенную в монографии.
Закрутка профиля с несимметричным относительно плоскости гибки поперечньм сечением (спиральность) при формообразовании деталей на предлагаемом станке исключается за счет расположения поворотной фильеры 2 вплотную к гибочному пуансону 4 (фиг.1) с ее закруткой на угол φ (фиг.3). При ином расположении поворотной фильеры 2 изогнутый профиль получит пространственное искажение формы (см. рис. 9.15 на стр 291 названной монографии).
Предлагаемый станок реализован. Станок имеет ЧПУ и позволяет гнуть профили с наибольшим размером поперечного сечения до 80 мм. Например, при гибке профиля уголкового сечения 40×40×4 мм из сплава Д16 для получения детали с радиусом кривизны R=1500 мм при допуске Δ=0,5 мм и радиусе кривизны гибочного пуансона r=215 мм назначались следующие технологические параметры:
Угол гибки α=3,2°;
шаг подачи t=71,7 мм;
корректирующий разворот сечения φ=15°.
Детали после гибки на станке не требовали доводки.