ГИБОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СТАНОК (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области механической обработки давлением листового металла, в частности, в частности к конструкции прессов для гибки вдоль прямых линий.
Известен принятый за прототип гибочный электромагнитный станок - патент РФ №2317871, для изготовления заготовок для тары с углом загиба боковых стенок от 0 до 180°, содержащий корпус, матрицу, прижимную матрицу, пуансон (поворотную балку), механизм привода пуансона, угломерное устройство, петли крепления пуансона к неподвижной матрице, при этом в качестве матрицы использована электромагнитная матрица, служащая для фиксации заготовки, в качестве прижимной матрицы использована прижимная матрица, выполненная с возможностью снятия и замены из набора прижимных матриц в зависимости от изготавливаемых изделий, петли выполнены поворотными, каждая из которых содержит имеющий возможность вращения в оси П-образный кронштейн и связанное с ним одним концом коромысло, кронштейн с осью жестко закреплены на корпусе электромагнитной матрицы, а коромысло выполнено с образованием другим своим концом скользящего соединения в пазу по части окружности направляющей, закрепленной на вертикальной стенке пуансона, при этом пуансон выполнен с возможностью осуществления гибки на угол 180° после выполнения гибки на угол, приблизительно равный 135° без прижимной матрицы, устройство также снабжено измерителем угла загиба.
Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения по всем вариантам являются следующие - гибочный электромагнитный станок, содержащий корпус, закрепленную на нем электромагнитную матрицу для фиксации заготовки, прижимную матрицу, выполненную с возможностью снятия и замены из набора прижимных матриц в зависимости от изготавливаемых изделий, шарнирно закрепленную поворотную балку, механизм привода поворотной балки.
В известном (прототипе) гибочном электромагнитном станке поворотная балка закреплена шарнирно с помощью петель непосредственно к неподвижной электромагнитной матрице, что приводит к высоким нагрузкам на петли. При этом петли имеют достаточно сложную конструкцию, требуют высокой точности изготовления, монтажа, не соблюдение чего может существенно влиять на качество продукции. Данный станок позволяет выполнять гиб металла ограниченной толщины и практически не поддается регулировке. Также, данный гибочный станок имеет ручной механизм привода пуансона, а соответственно требует приложения значительных усилий при работе и, соответсвенно, ограничивает параметры заготовки как по длине, так и по толщине.
Предлагаемое техническое решение по всем вариантам решения направлено на снижение нагрузок на неподвижную матрицу и шарнирное крепление поворотной балки, а также повышение точности изготовления деталей и повышение срока эксплуатации станка. Кроме того, решение направлено на обеспечение возможности регулирования рабочих органов станка для использования металла различной толщины и устранения неточностей изготовления и сборки. Дополнительно вариант два технического решения направлен на снижение требуемых усилий оператора для работы станка (снижается сопротивление станка рабочему циклу). Вариант три и четыре технического решения дополнительно направлен на обеспечение работы устройства в автоматическом режиме с ручным управлением для повышения точности выполнения работы, снижения ее времени, а также для обеспечения изготовления больших (широких) и достаточно толстостенных деталей. Дополнительно, вариант четыре направлен на выполнение всего цикла гибки в автоматическом режиме, что также упрощает работу и сокращает время рабочего цикла станка.
Для достижения данных технических результатов по варианту один предлагаемого решения, в гибочном электромагнитном станке, содержащем корпус, закрепленную на нем электромагнитную матрицу для фиксации заготовки, прижимную матрицу, выполненную с возможностью снятия и замены из набора прижимных матриц в зависимости от изготавливаемых изделий, шарнирно закрепленную поворотную балку, механизм привода поворотной балки, устройство также снабжено измерителем угла загиба, в отличие от прототипа поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям (как правило, это верхние части опор), прижимная матрица подпружинена относительно электромагнитной матрицы и выполнена с возможностью при выключении последней образования зазора для пропуска заготовки; поворотная балка снабжена устройством регулирования ее положения относительно оси вращения.
Для достижения данных технических результатов по варианту два предлагаемого решения, в гибочном электромагнитном станке, содержащем корпус, закрепленную на нем электромагнитную матрицу для фиксации заготовки, прижимную матрицу, выполненную с возможностью снятия и замены из набора прижимных матриц в зависимости от изготавливаемых изделий, шарнирно закрепленную поворотную балку, механизм привода поворотной балки, устройство также снабжено измерителем угла загиба, в отличие от прототипа поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям и дополнительно соединена с ним посредством расположенных на ее краях пневматических или гидравлических цилиндров; прижимная матрица подпружинена относительно электромагнитной матрицы и выполнена с возможностью при выключении последней образования зазора для пропуска заготовки; поворотная балка снабжена устройством регулирования ее положения относительно оси вращения.
Для достижения данных технических результатов по варианту три предлагаемого решения, в гибочном электромагнитном станке, содержащем корпус, закрепленную на нем электромагнитную матрицу для фиксации заготовки, прижимную матрицу, выполненную с возможностью снятия и замены из набора прижимных матриц в зависимости от изготавливаемых изделий, шарнирно закрепленную поворотную балку, механизм привода поворотной балки, устройство также снабжено измерителем угла загиба, в отличие от прототипа поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям и снабжена автоматическим приводом (электромеханическим, гидравлическим и т.п.), измеритель угла загиба выполнен в виде концевого выключателя автоматического привода, выполненного с возможностью выключения последнего при повороте поворотной балки на заданный угол (поворотная балка выключает двигатель касанием концевика); прижимная матрица подпружинена относительно электромагнитной матрицы и выполнена с возможностью при выключении последней образования зазора для пропуска заготовки; поворотная балка снабжена устройством регулирования ее положения относительно оси вращения.
Для достижения данных технических результатов по варианту четыре предлагаемого решения, в гибочном электромагнитном станке, содержащем корпус, закрепленную на нем электромагнитную матрицу для фиксации заготовки, прижимную матрицу, выполненную с возможностью снятия и замены из набора прижимных матриц в зависимости от изготавливаемых изделий, шарнирно закрепленную поворотную балку, механизм привода поворотной балки, устройство также снабжено измерителем угла загиба, в отличие от прототипа поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям и снабжена автоматическим приводом, измеритель угла загиба выполнен в виде концевого выключателя автоматического привода, выполненного с возможностью выключения последнего при повороте поворотной балки на заданный угол; поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям, прижимная матрица подпружинена относительно электромагнитной матрицы и выполнена с возможностью при выключении последней образования зазора для пропуска заготовки; поворотная балка снабжена устройством регулирования ее положения относительно оси вращения; на рабочей поверхности электромагнитной матрицы для фиксации заготовки расположен концевой датчик, выполненный с возможностью включения автоматического привода поворотной балки при контакте датчика с прижимной матрицей.
Отличительными признаками предлагаемых вариантов от прототипа являются следующие:
- по варианту один - поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям, прижимная матрица подпружинена относительно электромагнитной матрицы и выполнена с возможностью при выключении последней образования зазора для пропуска заготовки; поворотная балка снабжена устройством регулирования ее положения относительно оси вращения;
- по варианту два - поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям и дополнительно соединена с ним посредством расположенных на ее краях пневматических или гидравлических цилиндров; прижимная матрица подпружинена относительно электромагнитной матрицы и выполнена с возможностью при выключении последней образования зазора для пропуска заготовки; поворотная балка снабжена устройством регулирования ее положения относительно оси вращения;
- по варианту три - поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям и снабжена автоматическим приводом, измеритель угла загиба выполнен в виде концевого выключателя автоматического привода, выполненного с возможностью выключения последнего при повороте поворотной балки на заданный угол; прижимная матрица подпружинена относительно электромагнитной матрицы и выполнена с возможностью при выключении последней образования зазора для пропуска заготовки; поворотная балка снабжена устройством регулирования ее положения относительно оси вращения;
- по варианту четыре - поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям и снабжена автоматическим приводом, измеритель угла загиба выполнен в виде концевого выключателя автоматического привода, выполненного с возможностью выключения последнего при повороте поворотной балки на заданный угол; поворотная балка шарнирно закреплена непосредственно на корпусе станка с торцов по его краям, прижимная матрица подпружинена относительно электромагнитной матрицы и выполнена с возможностью при выключении последней образования зазора для пропуска заготовки; поворотная балка снабжена устройством регулирования ее положения относительно оси вращения; на рабочей поверхности электромагнитной матрицы для фиксации заготовки расположен концевой датчик, выполненный с возможностью включения автоматического привода поворотной балки при контакте датчика с прижимной матрицей.
Благодаря данным отличительным признакам по всем вариантам технического решения нагрузки от поворотной балки передаются непосредственно на корпус станка, что увеличивает точность изготовления деталей и повышение срока эксплуатации станка. При этом обеспечивается возможность регулирования положения рабочей поверхности поворотной балки относительно оси ее вращения - рабочие поверхности электромагнитной матрицы и поворотной балки могут быть выставлены на разных уровнях - не соосно, а параллельно, что особенно важно при значительной ширине заготовок и для предотвращения непрямолинейности изгиба на большой длине (эффект сабли), также зазор между ними может быть отрегулирован в соответствии с толщиной металла заготовки. Дополнительно по варианту два технического решения существенно снижаются требуемые усилия оператора для работы станка. По варианту три и четыре технического решения устройство функционирует в автоматическом режиме с ручным управлением (по варианту четыре полностью в автоматическом режиме), что существенно повышает точность выполнения работы, снижает время ее выполнения, а также не требует приложения физических усилий оператором, благодаря чему возможно изготовление изделий из заготовок большего размера и большей толщины.
Данное техническое решение может быть использовано в конструкциях электромагнитных листогибочных прессов различного назначения - от мелкосерийного изготовления с использованием усилий оператора до полностью автоматического серийного производства.
Предложенное техническое решение поясняется рисунками фиг.1-3.
На фиг.1 изображен вид сбоку на гибочный электромагнитный станок с ручным приводом по первому варианту технического решения (1-му варианту формулы).
На фиг.2 изображен вид спереди (со стороны оператора) на гибочный электромагнитный станок с ручным приводом по первому варианту технического решения (1-му варианту формулы).
На фиг.3 изображен вид сбоку на гибочный электромагнитный станок с ручным приводом и пневмо или гидро усилителем по второму варианту технического решения (2-му варианту формулы).
На фиг.4 изображен вид сбоку на гибочный электромагнитный станок с автоматическим приводом по третьему и четвертому вариантам технического решения (3 и 4-му вариантам формулы) - третий вариант плюс концевой датчик, отличающий четвертый вариант от третьего.
На фиг.5 изображено укрупнено устройство регулирования положения поворотной балки относительно ее оси вращения.
Изображенный на фиг.1-4 гибочный электромагнитный станок, содержит корпус 1, закрепленную на нем электромагнитную матрицу 2 для фиксации заготовки, прижимную матрицу 3, закрепленную на корпусе 1 с помощью цилиндрического (возможен вариант и сферического) шарнира 4 поворотную балку 5 (составная из двух пластин) снабженную ручкой 6. Поворотная балка 5 шарнирно закреплена непосредственно на корпусе 1 станка с торцов по его краям, прижимная матрица 3 подпружинена с помощью пружин 7 относительно электромагнитной матрицы 2. Поворотная балка 5 снабжена устройством регулирования 8 ее положения относительно оси вращения.
На фиг.3 поворотная балка 5 дополнительно соединена с корпусом 1 посредством расположенных на ее краях пневматических или гидравлических цилиндров 9.
На фиг.4 поворотная балка 5 снабжена автоматическим приводом 10 с концевым выключателем (на фиг. не показан), при этом на рабочей поверхности электромагнитной матрицы 2 для фиксации заготовки расположен концевой датчик 11, выполненный с возможностью включения автоматического привода 10 поворотной балки 5 при контакте датчика 11 с прижимной матрицей 3.
Изображенное на фиг.5 устройство регулирования 8 положения поворотной балки 5 относительно оси вращения - шарнира 4 представляет из себя закрепленные на шарнирах серьги 12, на которых с помощью болтов 13 крепится поворотная балка 5, регулирование которой осуществляется с помощью регулировочных болтов 14, которые ввинчиваются-вывинчиваются соответственно при вывинчивании-ввинчивании болтов 13.
Предложенный станок по варианту один (фиг.1) работает традиционно как и прототип. Единственным отличием является возможность его настройки (регулировки поворотной балки 5) с помощью устройства 8 (фиг.5).
По варианту два решения (фиг.3) за счет наличия пневмо или гидро цилиндров 9 существенно снижается необходимое усилие для изгиба листа (снижаются нагрузки на оператора), т.к. максимальное усилие при работе приходится прикладывать при подъеме поворотной балки 5, когда непосредственно гнется лист, и в этом случае накопивший при сжатии энергию цилиндр 9 отдает ее, а при обратном ходе поворотной балки 5 при отсутствии сопротивления листа цилиндр 9 заряжается.
Станок по варианту три (без контактного датчика 9) - фиг.4, работает следующим образом. При опущенной поворотной балке 5 между электромагнитной 2 и прижимной матрицей 3 размещается лист металла, после чего оператором с помощью кнопки или педали включается линия электромагнитов и лист вместе с прижимной матрицей 3 надежно прижимается к электромагнитной матрице 2. После чего оператор с помощью другой кнопки или педали включает автоматический привод 10 и происходит цикл поворота поворотной балки 5 для загиба листа на необходимый, установленный угол (который выставляется с помощью контактного датчика, выключающего привод 10 при касании его балкой 5. Затем с помощью соответствующей кнопки или педали (или автоматически) производится обратный поворот балки 5 и цикл размагничивания листа и отключения электромагнитов.
По варианту четыре с контактным датчиком 11 (индукционным, электромеханическим и т.п.) - фиг.4, операция включения привода 8 происходит автоматически без оператора при срабатывании датчика 11, т.е. оператор после размещения листа металла однократно нажимает соответствующую кнопку или педаль (при ножном управлении) и происходит весь цикл гибки материала (возможно с автоматическим срабатыванием обратного хода).