УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ РЕЛЬЕФА НА НЕПРЕРЫВНО ПЕРЕМЕЩАЕМЫЙ ПРОФИЛЬ

Устройство относится к области обработки металлов давлением, в частности, к устройствам валковой штамповки и может быть использовано при производстве профильной продукции. Преимущества применения рельефного профиля, по сравнению с гладким, заключаются в повышении механической прочности, в связи с возрастанием эффективности толщины материала за счет собственной толщины листа и толщины рельефа, а также возможности увеличения нагрузок вследствие равномерного распределения усилий на большую плоскость листа. Применение рельефного профиля позволяет снизить уровень шума, проникающего через конструкции стен и потолков с применением данного профиля, кроме того, эти профили более устойчивы к перегреву, имеют более характерный внешний вид, уменьшают металлический блеск и скрывают незначительные дефекты гладкого стального листа.
Рельефный профиль применяется при производстве конструкций из гипсокартона, для армирования окон и дверей, для создания облегченных строительных конструкций, каркаса, напольных покрытий, перекрытий, настилов.
Задачей создания предложенной полезной модели является экономия металла при производстве профиля за счет изменения толщины рельефа в сторону уменьшения собственной толщины листа.
Известные устройства, изложенные в источниках информации:
«Теория и технология производства экономичных гнутых профилей проката».,Сб. трудов Укр. НИИМЕТ, вып.15, Харьков, 1970, с.143-144;
Анисимов В.И. и др. «Расширение сортамента металлопроката- резерв экономии». Челябинск, Ю. Урал, 1980 г., с.85-92.
«Производство и применение гнутых профилей проката». Справочник под редакцией И.С.Тришевского и др. М., Металлургия, 1975 г.
Заявка на полезную модель №2004120198/22 Кл. В 21 D 28/36, 31/02, 35/00, «Устройство для нанесения щелей на непрерывно перемещаемый профиль» Решение ФИПС о выдаче патента на полезную модель от 25.10.2004 г. (прототип) не решают поставленную задачу.
Наиболее близким техническим решением является «Устройство для нанесения щелей на непрерывно перемещаемый профиль» по заявке на полезную модель №2004120198, которое содержит нижний приводной вал с пуансоном в виде пакета режущих дисков, установленный в двух неподвижных корпусах, и верхний вал с матрицей в виде пакета дисков, установленный в двух подвижных корпусах, выполненных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по двум колонкам, установленным в неподвижных корпусах, при помощи винта, закрепленного основанием в подвижном корпусе и регулировочной гайки, установленной в планке, соединяющей в верхней части две колонки каждого неподвижного корпуса.
Конструкция прототипа не позволяет нанести рельефы на непрерывно перемещаемый профиль. Рельеф, наносимый на лист заготовки должен быть идентичным на обеих плоскостях листа, иметь заданные параметры для каждой толщины
заготовки. Устройство должно иметь возможность быстрой переналадки, при смене задания, при изменении толщины листовой заготовки, что невозможно произвести при работе прототипа, т.к. его пуансон и матрица предназначены для разрезания проходящей между ними плоскости днища профиля. Поставленную перед полезной моделью задачу (экономия металла при получении нового вида профиля) выполняет предложенное «Устройство для нанесения рельефа на непрерывно перемещаемый профиль» за счет конструктивных особенностей пуансона и матрицы, выполненных идентичными роликами с нарезкой на цилиндрической поверхности в виде двух 70 заходных резьб (левой и правой), с углом наклона 45°, с высотой зуба резьбы, с горизонтальным участком у основания зубцов и шагом резьбы, установленными экспериментально. При этом пуансон установлен на нижнем приводном валу в двух неподвижных корпусах, а верхний вал с матрицей установлен в двух подвижных корпусах, оснащенных регулирующими гайками с винтами. Подвижные корпуса выполнены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по двум колонкам, установленным в неподвижных корпусах.
Техническим результатом работы предложенной полезной модели является получение из гладкого листового профиля - профиля с рельефом на обеих плоскостях с заданным увеличением толщины, которую составляет собственная толщина листа и толщина нанесенного рельефа. Рельеф на лист, проходящий между пуансоном и матрицей наносят резьбой, выполненной на цилиндрической поверхности пуансона и матрицы.
Использование рельефной листовой заготовки в профилегибочном стане для изготовления профиля различной конфигурации позволяет расширить ассортимент выпускаемой продукции высокого качества с высокими механическими показателями.
Устройство для нанесения рельефа на непрерывно перемещаемый профиль поясняется чертежами:
На фиг.1 - общий вид устройства.
На фиг.2 - вид А на фиг.1.
На фиг.3 - разрез А-А на фиг.1.
На фиг.4 - ролик для нанесения рельефа (пуансон и матрица).
На фиг.5 - вид Б на фиг.4.
На фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.4.
На фиг.7 - вид листа с рельефом сверху.
На фиг.8 - разрез В-В на фиг.7.
На фиг.9 - узел Д на фиг.8.
На фиг.10 - разрез Г-Г на фиг.7.
На фиг.11 - поперечное сечение профиля П-образного армирующего Устройство содержит нижний приводной (привод не показан) вал 1 на подшипниках качения, установленный в двух неподвижных корпусах 2 и верхний вал 3 на подшипниках качения, установленный в двух подвижных корпусах 4, четыре вертикальные колонки 5, установленные по две в неподвижных корпусах 2, соединенные планкой 6 между собой и двумя стяжками 7. Подвижные корпуса 4 имеют винты 8, закрепленные в них своим основанием и воздействующие с регулировочными
гайками 9, установленными в планках 6 для вертикального перемещения корпусов 4 по колонкам 5. Нижний приводной вал 1 имеет неподвижно закрепленный на валу ролик 11 (пуансон), выполненный в виде цилиндрического ролика с резьбовой поверхностью для выполнения рифлении на внутренней поверхности листовой заготовки, перемещающейся над ним. Верхний вал 3 имеет ролик (матрицу) идентичный нижнему, закрепленный на валу неподвижно для нанесения рельефа на наружную поверхности листовой заготовки, перемещающейся под ним. Ролики выполняют из высокопрочной стали типа 6ХВ2С ГОСТ 5950-72;
Параметры роликов получены экспериментально, при изготовлении в профилегибочном стане автоматической линии профилей различной формы из гладкой стальной оцинкованной листовой заготовки толщиной от 0,2 мм до 2,0 мм. Диаметры d, D, толщина роликов С - величины расчетные.
Цилиндрические поверхности 13 роликов 10 и 11 выполняют в виде двух 70 заходных резьб (левой и правой) с углом наклона 45°.
Шаг резьбы - l=5 мм,
Высота зуба - h=3,7 мм,
Угол реза - α - от 40° до 60°,
Горизонтальный участок между основаниями зубцов резьбы - s=0,5 мм
Радиус скругления вершины зуба R=0,2 мм.
Зубцы резьбы располагают квадратами, с зубом резьбы в центре, со стороной квадрата а до 5 мм и диагональю - b - до 7,07 мм
Устройство работает следующим образом:
Для каждого типа профиля, в зависимости от толщины перемещаемого гладкого листа заготовки, до автоматического пуска линии производят настройку устройства и его регулировку относительно рабочих зазоров между роликами для нанесения рельефов.
Вращением двух гаек 9, относительно винтов 8 и установленных в планках 6, перемещают оба подвижных корпуса 4 (винты 8 закреплены основанием в подвижных корпусах) по четырем вертикальным колонкам 5 (аналогично принципу регулировки приводных валов профилегибочного стана), до установки рабочего зазора между роликами 10 и 11, позволяющего наносить рельеф на непрерывно перемещаемый листовой профиль не нарушая непрерывности подачи заготовки в профилегибочный стан и дальнейшего выхода профиля заданной конфигурации.
В нашем примере устройство для нанесения рельефа, установлено в автоматической линии для изготовления армирующего П-образного профиля 15, после разматывателя, непосредственно перед профилегибочным станом. Использована гладкая стальная оцинкованная листовая заготовка 13 - толщиной δ=1,2 мм, непрерывно перемещаемая между роликами, устройство наносит рельеф с двух сторон, при этом:
толщина полученного профиля 14 на выходе из устройства
2
1
1
δ=2,2 мм (δ+h), где
1
δ до 0,9 мм - толщина собственного листа.
1
H до 1,3 мм - толщина рельефа,
при этом прочие параметры рельефа:
1
R до 0,6 мм
1
S до 1,2 мм
1
b до 2,5 мм - ширина рельефа,
1
шаг между вершинами рельефа l составил до 7,15 мм
представленные параметры рельефа осуществили ролики 10 и 11, у которых горизонтальная поверхность 13 выполнена в виде двух 70 заходных резьб (левой и правой) с углом наклона 45° и шагом l до 5 мм, высотой зуба h до 3,7 мм, углом α до 60°. Горизонтальный участок между основаниями зубцов s до 0,5 мм,
Радиус скругления зуба R до 0,2 мм
Предложенная конструкция устройства для нанесения рельефа на непрерывно перемещаемый профиль может быть использована для получения рельефа на листовых заготовках толщиной от 0,2 мм до 2,0 мм путем регулировки усилия поджатия верхнего ролика и рабочего зазора между роликами для каждой толщины. Кроме того, по желанию заказчика, возможно изготовление профиля с любым рельефом на поверхности гладкого листового профиля путем быстрой смены роликов с соответствующей нарезкой на цилиндрической поверхности.
Таким образом, при изготовлении рельефного профиля из гладкой стальной заготовки толщиной от 0,2 мм до 2,0 мм происходит экономия металла за счет того, что увеличивается толщина профиля, позволяющая использовать увеличенные механические нагрузки, по сравнению с нагрузками на профиль, изготовленный из гладкой листовой заготовки такой же толщины и, следовательно, снижение себестоимости.