Машина для формования вытяжкой деталей из металлического листа

Полезная модель относится к оборудованию для обработки металлов давлением, а именно к устройствам для формования вытяжкой из металлического листа деталей небольшой кривизны типа обшивки одинарной или двойной кривизны.
Из уровня техники известен гидравлический пресс для продольной обтяжки семейства РО (растяжно-обтяжной), включающий подъемный стол, имеющий привод от гидроцилиндров, и каретки со смонтированными на них плитами с секционными зажимами и растяжными цилиндрами. Последние являются поворотными вокруг общей оси и могут выставляться под заданным углом, например по касательной к сходу обтяжного пуансона. На подъемный стол пресса ставится обтяжной пуансон, по которому обтягивают зажатую в поворотные зажимы листовую заготовку. Управлением прессом осуществляется с пульта в ручном режиме (Авторское свидетельство СССР №538764, опубл. 15.12.1976).
Общим недостатком известных прессов семейства РО является отсутствие системы контроля над процессом формообразования деталей и, как следствие, недостаточно высокое качество изделий и высокая трудоемкость процесса. Также еще одним недостатком является отсутствие системы синхронизации работы правого и левого растяжных цилиндров, а также высокая трудоемкость, обусловленная ручной установкой рабочих органов пресса в исходное положение при обтяжке каждой детали, а также необходимостью постоянного контроля процесса деформирования обшивки и отладки системы при обтяжке каждой партии деталей.
Ближайшей, к заявленному прототипу, является машина для формования вытяжкой деталей из металлического листа, содержащая подъемный стол, выполненный с возможностью нормального перемещения относительно вытягиваемого листа, и пару криволинейных зажимных узлов, расположенных оппозитно относительно подъемного стола. Криволинейные зажимные узлы имеют возможностью захвата противоположных краевых частей металлического листа для первоначального растяжения металлического листа до пластичного состояния и последующего формования металлического листа с заданной криволинейной формой. При этом каждый захватный узел включает захватное приспособление, содержащее ряд смежных захватов, выполненных с возможностью поворота относительно друг друга для образования криволинейного профиля зажимного узла, подвижную вилку, соединенную с зажимным приспособлением, поворотный узел, соединяющий подвижную вилку с направляющей, по меньшей мере один отклоняющий цилиндр, соединенный с вилкой и служащий для отклонения зажимного приспособления вокруг поворотного узла для смещения захватов у противоположных концов ряда захватов в сторону от поворотного узла, и удержания неподвижными захватов, смежных с центральной линией ряда захватов для обеспечения дополнительной вытяжки наружных концов металлического листа при минимальном удлинении вдоль центральной линии металлического листа (Патент РФ №2389576 С2, опубл. 20.05.2010).
Недостатком прототипа является низкое качество формования, обусловленное наличием краевых дефектов, возникающих на свободной боковой поверхности листа заготовки, связанное с потерей устойчивости в процессе вытяжки, что приводит к гофрированию и порче заготовки.
Задачей полезной модели является обеспечение машины средством компенсации потери устойчивости заготовки в процессе ее вытяжки.
Технический результат - повышение качества формования детали из металлического листа за счет снижения эффекта гофрирования в процессе вытяжки.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в машине для формования вытяжкой деталей из металлического листа, содержащей матрицу, выполненную с возможностью нормального перемещения относительно вытягиваемого листа, и пару криволинейных зажимных узлов, расположенных оппозитно относительно матрицы с возможностью захвата противоположных краевых частей металлического листа для первоначальной вытяжки металлического листа до пластичного состояния и формования металлического листа с заданной  криволинейной формой, при этом каждый зажимной узел включает зажимное приспособление, содержащее ряд смежных захватов, выполненных с возможностью перемещения относительно друг друга для образования части кривой зажимного приспособления и прохождения вдоль одного бокового края металлического листа от смежного первого угла к смежному второму углу листа, подвижную вилку, соединенную с зажимным приспособлением, поворотный узел, соединяющий подвижную вилку с направляющей, по меньшей мере один отклоняющий цилиндр, соединенный с вилкой и служащий для отклонения зажимного приспособления вокруг поворотного узла для смещения захватов у противоположных концов ряда захватов в сторону от поворотного узла, и удержания неподвижными захватов, смежных с центральной линией ряда захватов для обеспечения дополнительной вытяжки наружных концов металлического листа при минимальном удлинении вдоль центральной линии металлического листа, каждый захват выполнен с возможностью перемещения относительно зажимного приспособления в направлении, параллельном оси вилки, и снабжен узлом независимого перемещения.
Заявленное техническое решение поясняется графическими материалами, на которых представлены:
- на фиг. 1 - принципиальная схема гидравлического пресса, вид сверху;
- на фиг. 2 - принципиальная схема гидравлического пресса, вид сбоку;
- на фиг. 3 - принципиальная схема линии захватов;
- на фиг. 4 - принципиальная схема перемещения захвата.
Представленные в графических материалах позиции имеют следующие значения:
1 - Станина;
2 - Стол;
3 - Подвижные каретки;
4 - Вилка;
5 - Поворотный узел;
6 - Противовес;
7 - Зажимное приспособление;
8 - Захват;
9 - Узел независимого перемещения захвата;
10 - Цилиндры подъема стола;
11 - Несущие цилиндры;
12 - Отклоняющие цилиндры;
13 - Растягивающие цилиндры;
14 - Цилиндры поворота;
15 - Цилиндр поворота захвата.
Согласно полезной модели машина для формования вытяжкой деталей из металлического листа состоит из станины 1, на которой закреплены стол 2 и подвижные каретки 3, шарнирно соединенные с парой вилок 4. Вилка 4 содержит поворотный узел 5 и противовес 6. Поворотный узел 5 обеспечивает шарнирное соединение вилки 4 и зажимного приспособления 7. Зажимное приспособление 7 состоит из ряда захватов 8, каждый из которых соединен с узлом независимого перемещения захвата 9.
Стол 2 приводится в движение цилиндрами подъема стола 10. Подвижные каретки 3 перемещаются несущими цилиндрами 11. Вилка 4 изменяет угол наклона при помощи отклоняющих цилиндров 12. Линейное перемещение поворотного узла 5 осуществляется при помощи растягивающих цилиндров 13, поворот осуществляется при помощи цилиндров поворота 14. Зажимное приспособление 7 образовано шарнирно соединенными захватами 8 и узлами независимого перемещения захватов 9, причем независимое поворотное движение зажимов 8 относительно друг друга обеспечивается цилиндрами поворота захвата 15.
Машина для формования вытяжкой деталей из металлического листа работает следующим образом.
Листовая заготовка укладывается на матрицу (не показана, не отличается от прототипа), закрепленную на столе 2. Несущие цилиндры 11 перемещают подвижные каретки 3 на расстояние, достаточное для осуществления фиксации листовой заготовки захватами 8 с заданной силой. Далее цилиндры поворота захватов 15 зажимного приспособления 7 и цилиндры поворота 14 поворотного узла 5 формируют предварительную кривизну листовой заготовки. После этого происходит первоначальная вытяжка листовой заготовки до перевода в пластическое состояние при помощи несущих цилиндров 11 и растягивающих цилиндров 13. После перевода в пластическое состояние листовой заготовки начинается процесс формообразования листовой заготовки - в работу включаются отклоняющие цилиндры 12, их плунжеры выдвигаются на заданное расстояние, вследствие чего происходит поворот вилок 4 вокруг поперечной горизонтальной оси. В процессе линейного и углового перемещений вилок 4 под действием несущих цилиндров 11 и отклоняющих цилиндров 12, а также перемещения зажимных приспособлений 7 относительно вилок 4 под действием растягивающих цилиндров 13 в работу включаются цилиндры подъема стола 10, которые осуществляют перемещение вверх стола 2.
В процессе формообразования листовой заготовки для подтяжки нижней кромки периодически в работу включаются захваты 8, перемещаемые параллельно центральной линии ряда захватов или, что одно и то же - параллельно оси вилки (на Фиг. 4 - по стрелке) за счет узлов независимого перемещения захватов 9. После завершения процесса формообразования листовой заготовки, когда все цилиндры находятся в крайних, заданных системой положениях, происходит их остановка. Для извлечения заготовки происходит разжатие захватов 8 и отвод зажимных приспособлений 7 от листовой заготовки посредством перемещения вилок 4 под действием несущих цилиндров 11. После извлечения формованной листовой заготовки все рабочие узлы возвращаются в исходное положение.
Таким образом, заявленная совокупность признаков, изложенная в формуле полезной модели, позволяет за счет принудительного перемещения захватов в направлении, параллельном центральной линии ряда захватов избежать гофрирования краевой зоны и тем самым повысить качество получаемых деталей и сократить процент брака.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача полезной модели - обеспечение машины средством компенсации потери устойчивости заготовки в процессе ее вытяжки - решена, а заявленный технический результат - повышение качества формования детали из металлического листа за счет снижения эффекта гофрирования последнего в процессе вытяжки - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- машина для формования вытяжкой деталей из металлического листа, воплощающая заявленное техническое решение, при ее осуществлении относится к оборудованию для обработки металлов давлением, а именно к устройствам для формования вытяжкой из металлического листа деталей небольшой кривизны типа обшивки одинарной или двойной кривизны;
- для заявленной машины для формования вытяжкой деталей из металлического листа в том виде, как она охарактеризована в независимом пункте нижеизложенной формулы полезной модели, подтверждена возможность ее осуществления с помощью вышеописанных в заявке и/или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- машина для формования вытяжкой деталей из металлического листа, воплощающая заявленное техническое решение, при ее осуществлении способна обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.