УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ВЫДАВОК НА ПОЛОСЕ, ПРОФИЛЬНОЙ ТРУБЕ, НА ПРОКАТЕ КРУГЛОГО И КВАДРАТНОГО СЕЧЕНИЯ

Полезная модель относится к механической обработке давлением листового материала (полосы), профильной трубы и проката круглого и квадратного сечения и может быть использовано для получения изделий из металла сложного профиля, в частности для изготовления элементов металлических конструкций оград, декоративных решеток и т. д.
Известно «Устройство для обработки материалов и изделий прокаткой», описанное в патенте №2014928, B 21 D 17/04, oп. 30.06.94 г.
Известное устройство содержит два вала, с закрепленными на консольной части сменными роликом и оправкой, привод - средство передачи вращения от ведущего вала к ведомому, включающее в себя, соединенные с валками, находящиеся в цевочном зацеплении цевочную шестерню и звездочку, механизм изменения относительного положения валов, в виде эксцентриковой втулки, установленной в стойке, с возможностью регулируемого поворота вокруг своей оси.
Предлагаемое устройство предполагает работу с мягким металлом, так как консольное закрепление сменных ролика и оправки не позволяет развивать большие усилия, и предназначено для раскатки ювелирных изделий - колец, для калибровки зубных пластин, для навивки пружин
Таким образом недостатком указанного устройства являются ограниченные технологические возможности, определяемые: невозможностью получения выдавок (рельефов) и получения их в наборе желаемых конфигураций; невозможностью работы с металлом в ассортименте (металлическая полоса различной толщины, профильная труба и прокат круглого и квадратного сечения).
Известно «Устройство для выполнения выдавок на металлической ленте», описанное в патенте №2070103, B 21 D 17/04, oп. 10.12.96 г.
Известное устройство содержит пару валков с наружными формообразующими поверхностями, первый из валков - с радиальными пуансонами, второй валок пары - с матричными углублениями, установленных с возможностью вращения относительно параллельных осей, привод - механизм синхронного вращения валков в противоположных направлениях, включающий в себя, соединенные с валками, находящиеся в зацеплении зубчатые колеса, одно из которых установлено с возможностью изменения углового положения относительно соответствующего валка.
Предлагаемое устройство обеспечивает получение выдавок только на металлической ленте с небольшим ассортиментом по толщине и только в соответствии с одной конфигурацией пуансона с матрицей, кроме того, на выходе металлическая лента неравномерно деформирована по длине (изгибается в вертикальной плоскости).
Таким образом, недостатком указанного устройства являются ограниченные технологические возможности, определяемые: невозможностью получения выдавок (рельефов) в наборе желаемых конфигураций без замены валков; невозможностью получения выдавок (рельефов) в расширенном ассортименте конфигураций с быстрой заменой валков; невозможностью работы с металлом в ассортименте (металлическая полоса различной толщины, профильная труба и прокат круглого и квадратного сечения);
невозможностью получения недеформированного по длине изделия.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является «Устройство для выполнения выдавок на металлической ленте», описанное в заявке на изобретение №2000103452, oп. 27.12.01 г.
Известное устройство содержит пару установленных с возможностью вращения относительно параллельных осей незаменяемых валков с наружными формообразующими поверхностями, привод - механизм синхронного вращения валков в противоположных направлениях, включающий в себя, соединенные с валками, находящиеся в зацеплении зубчатые колеса, механизм регулировки зазора между валками, состоящий из двух стаканов, наружные и внутренние поверхности которых выполнены эксцентрично, пару роликов, ограничивающих формообразующие поверхности валков по ширине.
Предлагаемое устройство обеспечивает получение выдавок различной глубины, но только в соответствии с одной конфигурацией наружных формообразующих поверхностей валков и только на металлической ленте определенной ширины, кроме того, металлическая лента на выходе неравномерно деформирована по длине (изгибается в вертикальной плоскости).
Таким образом, недостатком указанного устройства являются ограниченные технологические возможности, определяемые: невозможностью получения выдавок (рельефов) в наборе желаемых конфигураций без замены валков; невозможностью получения выдавок (рельефов) в расширенном ассортименте конфигураций с быстрой заменой валков; невозможностью работы с металлом в ассортименте (металлическая полоса различной толщины, профильная труба и прокат круглого и квадратного сечения); невозможностью получения недеформированного по длине изделия.
Задачей заявляемой полезной модели является устранение указанного недостатка, в частности, расширение технологических возможностей.
Технический результат заключается в том что, с помощью предлагаемого устройства можно получить выдавки (рельефы) в наборе желаемых конфигураций без замены валков; при желании получить выдавки (рельефы) в расширенном ассортименте конфигураций с быстрой заменой валков; для работы использовать металл в ассортименте (металлическая полоса различной толщины, профильная труба и прокат круглого и квадратного сечения); на выходе получить недеформированное по длине изделие.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для выполнения выдавок на полосе, профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения содержащем пару установленных с возможностью вращения относительно параллельных осей валков с наружной формообразующей поверхностью, привод - механизм вращения, по крайней мере, одного валка, механизм регулировки зазора между валками, согласно полезной модели, устройство снабжено направляющим устройством для заготовки металла, с возможностью ее установки в любом месте по длине валков, механизмом для правки заготовки с верхним балансиром, выполненным из двух роликов, нижним балансиром, выполненным из трех роликов, механизмом регулировки зазора балансиров, выполненным в виде четырех винтов, механизм регулировки зазора между валками, выполнен в виде двух винтов с упором в корпуса сферических подшипников верхнего валка, взаимодействующих через пружины с корпусами сферических подшипников нижнего валка, наружная формообразующая поверхность верхнего валка выполнена в виде нескольких съемнозаменяемых роликов, в свою очередь, с различной наружной формообразующей поверхностью, наружная поверхность нижнего валка выполнена в виде двух съемнозаменяемых роликов, наружная поверхность первого с мелкой накаткой, наружная поверхность второго - с формообразующей поверхностью.
При этом верхние ролики выполнены с ребордами.
За счет того, что наружная формообразующая поверхность верхнего валка выполнена в виде нескольких роликов с различной наружной формообразующей поверхностью, наружная поверхность нижнего валка выполнена в виде двух съемных роликов, наружная поверхность первого с мелкой накаткой, наружная поверхность второго - с формообразующей поверхностью, на заготовке получают выдавки (рельефы) в наборе желаемых конфигураций без замены валков.
За счет того, что наружная формообразующая поверхность верхнего валка выполнена в виде съемнозаменяемых роликов с различной наружной формообразующей поверхностью, наружная поверхность нижнего валка выполнена в виде двух съемных роликов, наружная поверхность первого с мелкой накаткой, наружная поверхность
второго - с формообразующей поверхностью, на заготовке получают выдавки (рельефы) в расширенном ассортименте конфигураций с быстрой заменой валков.
За счет того, что устройство снабжено направляющим устройством для заготовки металла, с возможностью ее установки по длине валков, напротив любого из съемных роликов, на заготовке получают выдавки (рельефы) желаемых конфигураций по всей длине без искажения (без совмещения двух рисунков на одной заготовке).
За счет того, что в устройстве механизм регулировки зазора между валками, выполнен в виде двух винтов с упором в сферические подшипники валков, обеспечивающий регулировку зазора в пределах длины резьбы на винтах, для работы используется заготовка металла в ассортименте (металлическая полоса различной толщины, профильная труба и прокат круглого и квадратного сечения).
За счет того, что устройство снабжено механизмом для правки заготовки с выдавками с верхним балансиром, выполненным из двух роликов, нижним балансиром, выполненным из трех роликов, механизмом регулировки зазора балансиров, выполненным в виде четырех винтов, на выходе получают недеформированное по длине изделие.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет значительно расширить технологические возможности, за счет получения изделия с различным поперечным сечением, с различной формообразующей поверхностью, недеформированного по длине.
Заявляемое устройство для выполнения выдавок на полосе, профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Заявляемое устройство для выполнения выдавок на полосе, профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения может найти широкое применение в кузнечной промышленности, поэтому соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность предлагаемого устройство для выполнения выдавок на полосе, профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения поясняется чертежами, где представлены:
на фиг.1 - общий вид предлагаемого устройства для выполнения выдавок на полосе, профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения;
на фиг.2 - вид справа того же устройства;
на фиг.3 - разрез А-А того же устройства;
на фиг.4 - вид Б того же устройства (для выполнения выдавок на полосе);
на фиг.5 - разрез В-В того же устройства (для выполнения выдавок на полосе);
(для выполнения выдавок на профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения);
на фиг.6 - разрез Г-Г того же устройства (для выполнения выдавок на профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения);
Устройство для выполнения выдавок на полосе, профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения содержит станину 1 с плитой 2 на которой, смонтированы следующие агрегаты: направляющее устройство 3 для заготовки металла; закрытые боковинами 4 и крышкой 5, силовой механизм 6 с парой установленных с возможностью вращения относительно параллельных осей валков 7, 8; механизм 9 регулировки зазора между валками 7, 8; механизм 10 для правки заготовки с двумя балансирами - верхним балансиром 11 и нижним балансиром 12; механизм 13 регулировки зазора балансиров 11, 12; привод или механизм 14 вращения нижнего валка 8 (Фиг.1, 2).
Валки 7, 8 установлены в сферических подшипниках 15с возможностью вращения относительно параллельных осей валков 7, 8. Нижний валок 8 - ведущий, соединен при помощи шпонки 16 с полумуфтой 17 механизма 14. Верхний валок 7 - ведомый. Наружная формообразующая поверхность верхнего валка 7 выполнена в виде, установленных при помощи шпонки 18, пяти съемных роликов 19, 20, 21, 22, 23, каждый со своей наружной формообразующей поверхностью. Четыре ролика 19, 20, 21, 22 выполнены с ребордами 24. Наружная поверхность ролика 23 - с зубчатой формообразующей поверхностью. Наружная поверхность нижнего валка 8 выполнена в виде, установленных при помощи шпонки 25, двух съемных роликов 26, 27, наружная поверхность ролика 26 - с мелким рифлением, наружная поверхность ролика 27 идентична наружной поверхности ролика 23 - с зубчатой формообразующей поверхностью. Корпуса 28, 29 сферических подшипников 15 нижнего валка 8 установлены в боковинах 4. Корпуса 30, 31 сферических подшипников 15 верхнего валка 7 установлены в боковинах 4, так что своей нижней частью взаимодействуют через пружины 32 соответственно с корпусами 28, 29 (Фиг.3).
Механизм 9 регулировки зазора между валками 7, 8 выполнен в виде двух винтов 33 с маховиками 34. Винты 33 проходят через крышку 5 с упором в корпуса 30, 31 сферических подшипников 15 валка 7, положение которых регулируется этими винтами 33, по длине их резьбы, относительно боковин 4, а, следовательно, через пружины 32 и относительно корпусов 28, 29 сферических подшипников 15 нижнего валка 8 (Фиг.3).
Направляющее устройство 3 для заготовки металла, крепится на плите 2 перед валками 7, 8.
Направляющее устройство 3 для заготовки металла в виде полосы съемное и содержит закрепленные винтами (на чертеже не показаны) к боковинам 4 через отверстия 35 боковины 36, 37 в свою очередь, скрепленные винтами 38 с двумя верхними перемычками 39, 40 и двумя нижними перемычками 41, 42. В двух концах боковин 36, 37 посредством гаек 43 закреплена ось 44, на которой через подшипник 45 вращается ролик 46, облегчающий поступательное движение полосе металла. На перемычках 39, 40 установлен ползун 47, совершающий поступательное перемещение вдоль перемычек 39, 40 при помощи винта 48 с маховиком 49. На ползуне 47 винтами 50 закреплены, для направления поступательного движения полосы металла к одному из роликов 19, 20, 21, 22, 23, две планки 51, одна из которых перемещается в пазах 52 ползуна 47 (Фиг.4, 5, 6).
Направляющее устройство 3 для заготовки металла в виде профильной трубы, проката круглого и квадратного сечения съемное и содержит прикрепленную винтами (на чертеже не показаны) к плите 2 через отверстия 53 плиту 54, скрепленную винтами 55 с боковинами 56, 57. В боковинах 56, 57 друг под другом посредством гаек 58 закреплены две нижние оси 59, и две верхние оси 60 на каждой из которых через подшипники 61 вращаются ролики 62, задающие поступательное движение профильной трубе, прокату круглого и квадратного сечения к валкам 7, 8. Причем нижние оси 59 крепятся гайками 58 непосредственно к боковинам 56, 57, а верхние оси 60 крепятся гайками 58 непосредственно к скобе 63, размещенной в проемах боковин 56, 57 и посредством двух пружин 64 установленных с упором в боковины 56, 57 винтом 65 с маховиком 66. Винт 65, проходя через крышку 67, закрепленную винтами 68 на боковинах 56, 57 своим концом упирается в верхнюю часть скобы 63. Ролики 62 выполнены с угловой впадиной 69 по центру, для лучшей фиксации профильной трубы, проката круглого и квадратного сечения между роликами 62 (Фиг.7).
Механизм 10 для правки заготовки установлен в боковинах 4 за валками 7, 8. Механизм 10 содержит верхний балансир 11, нижний балансир 12. Верхний балансир 11 выполнен из двух роликов 70, нижний балансир 12, выполнен из трех роликов 70. Каждый из роликов 70 вращается на закрепленных в боковинах 71 верхнего балансира 11 и боковинах 72 нижнего балансира 12 осях 73. Боковины 71, 72 установлены в прорезях боковин 4 сверху винтами 74 с маховиком 75, снизу винтами 76 с маховиком 77. Винты 74, проходя через крышку 5, боковины 4, а винты 76, проходя через боковины 4, не только выставляют положение зазора механизма 9 относительно зазора валков 7, 8, но и позволяют подбирать этот зазор в соответствии с толщиной заготовки, которую правят, являясь механизмом 13 регулировки зазора балансиров 11, 12 (Фиг.1).
Устройство для выполнения выдавок на полосе/профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения работает следующим образом.
Прежде всего, устройство готовят к работе в зависимости от типа подаваемой заготовки и оттого, что желают получить на выходе с устройства. Если работают с полосой металла, к боковинам 4 крепят направляющее устройство 3 с планками 51. Для работы с профильной трубой или прокатом круглого и квадратного сечения к плите 2 крепят направляющее устройство 3 с роликами 62. В этом случае в зависимости от диаметра накатываемой трубы, проката круглого сечения или в зависимости от толщины проката квадратного сечения выставляют зазор между роликами 62 на осях 59 и 60 с помощью винта 65 с маховиком 66. Далее винтами 33 с маховиками 34 механизма 9 регулировки зазора выставляют зазор между валками 7, 8 в зависимости от толщины полосы, от диаметра накатываемой трубы, проката круглого сечения или в зависимости от толщины проката квадратного сечения. Кроме того, винтами 74, 76 механизма 13 регулировки зазора балансиров 11, 12 выставляют положение зазора механизма 10 для правки заготовки относительно зазора валков 7, 8, а также подбирают этот зазор в соответствии с толщиной заготовки.
Затем все операции с заготовкой выполняются последовательно по одной.
Заготовка - полоса металла подается на ролик 46 направляющего устройства 3, который задает поступательное движение заготовке - полосе металла дальше к планкам 51, которые заранее установлены на ползуне 47 под определенную ширину полосы. Ползун 47 в свою очередь выставлен на перемычках 39, 40 таким образом, чтобы планки 51 подавали полосу металла к одному из роликов 19, 20, 21, 22, 23 верхнего валка 7 для получения полосы металла с определенной сформированной поверхностью, соответствующей поверхности одного из роликов 19, 20,21, 22, 23.
Если заготовка - профильная труба, прокат круглого и квадратного сечения, то она подается на ролики 62, задающие поступательное движение профильной трубе, прокату круглого и квадратного сечения к валкам 7, 8. Ролики 62 выполнены с угловой впадиной 69 по центру, для лучшей фиксации профильной трубы, проката круглого и квадратного сечения между роликами 62.
Далее заготовка металла - полоса или профильная труба, прокат круглого и квадратного сечения подается к валкам 7, 8. В момент подачи заготовки ролик 26 нижнего ведомого валка 8 и один из роликов 19, 20, 21, 22 верхнего ведущего валка 7 или ролик 27 нижнего валка 8 и ролик 23 верхнего валка 7 захватывают и деформируют (накатывают) полосу металла с одной стороны до желаемого объемного рисунка, соответствующего рисунку наружной поверхности роликов 19, 20, 21, 22, и с двух сторон
до желаемого объемного рисунка, соответствующего рисунку наружных поверхностей роликов 23, 27.
После валков 7, 8 заготовка металла выходит загнутой в вертикальной плоскости в ту или иную сторону, поэтому направляется в механизм 10 для правки, где, проходя между роликами 70 верхнего и нижнего балансиров 11, 12 заготовка, загнутая в вертикальной плоскости выпрямляется и на выходе получается недеформированное изделие по всей его длине. При необходимости получения закрученного в вертикальной плоскости изделия подбирается зазор между роликами 70 верхнего и нижнего балансиров 11, 12, обеспечивающий необходимую закрутку.
Заявляемое устройство для выполнения выдавок на полосе, профильной трубе, на прокате круглого и квадратного сечения, по сравнению с прототипом, расширяет свои технологические возможности за счет получения изделия с выдавками (рельефами) в наборе желаемых конфигураций без замены валков, за счет получения изделия с выдавками (рельефами) в расширенном ассортименте конфигураций с быстрой заменой валков, за счет получения изделия с выдавками (рельефами) желаемых конфигураций по всей длине без искажения (без совмещения двух рисунков на одной заготовке), за счет получения на выходе недеформированного по длине изделия, за счет использования заготовок металла в ассортименте (металлическая полоса различной толщины, профильная труба и прокат круглого и квадратного сечения).