ГИБОЧНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ГИБКИ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА
BENDING PRESS FOR SHEET MATERIAL BENDING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к гибочному прессу или «листоштамповочному прессу» со столами с управляемой деформацией.
Уровень техники
1
2
Гибочные прессы являются станками, которые сами по себе хорошо известны. Как показано на фиг.1, такого типа станок содержит нижний стол 12 и верхний стол 14, подвижный относительно стола 12. Чаще всего нижний стол 12 выполнен неподвижным, а верхний стол 14 может придвигаться к нижнему столу под действием силовых цилиндров V и V, которые воздействуют на края 14а и 14b верхнего стола. Обычно у нижнего стола 12 имеется свободная сторона 12а, снабженная крепежными средствами 16 для гибочных матриц 18. Таким же образом сторона 14 с верхнего стола 14 снабжена крепежными средствами 20 для гибочных пуансонов 22.
1
2
Металлический лист F или пакет укладывают на гибочные матрицы 18 нижнего стола 12. Лист F может иметь самую различную длину L в зависимости от назначения. Под действием поршней цилиндров V и V установленные на верхнем столе пуансоны 22 приближаются к металлическому листу F, уложенному на матрицах нижнего стола. После контакта пуансона 22 с металлическим листом F сила давления начинает увеличиваться и пуансон задавливается в металлический лист, деформируя его вначале в области упругой деформации, а затем в области пластической деформации, что позволяет получить необратимый изгиб листового металла.
1
2
Вследствие того что усилие передается верхнему столу цилиндрами V и V, которые воздействуют на края этого стола, линейная нагрузка, распределенная между двумя краями столов, создает линейную деформацию верхнего стола в форме вогнутой дуги с максимумом деформации вблизи средней плоскости стола. Это означает, что в конце процесса гибки центральная группа пуансонов вдавливается в листовой металл меньше, чем крайние группы. Если бы гибка производилась на матрице, которая в процессе гибки остается идеально прямолинейной, то получалась бы деталь с более тупым углом изгиба в центральной части, чем на краях. Разумеется, такой результат неприемлем.
Для устранения этого недостатка предлагались различные решения, направленные на управление деформацией краев столов с помощью различных средств с целью получения равномерной гибки по всей длине изгибаемой заготовки.
Наиболее часто эти решения предусматривают выполнение прорезей, таких как прорези 24 и 26, показанные на фиг.1 и выполненные в нижнем столе 12 симметрично относительно средней плоскости Р'Р пресса. В этом случае указанные прорези 24, 26 определяют среднюю зону 28 нижнего стола 12, в которой прорези отсутствуют и которая имеет длину b, при этом две прорези 24 и 26 имеют длину а.
При наличии прорезей 24 и 26 классического типа, то есть когда между ними остается участок 28 длиной b без прорезей, края верхнего и нижнего столов 14 и 12 деформируются по существу параллельно. Этим обеспечивается надлежащая гибка. Однако такой результат получается только в том случае, когда предназначенный для гибки пакет или металлический лист F имеет длину, по существу равную общей длине нижнего или верхнего стола 12 или 14. В ином случае, когда длина листа F меньше общей длины нижнего или верхнего стола 12 или 14, и нижний, и верхний стол 12 и 14, деформируясь, образуют вогнутую поверхность.
Помимо трудностей создания гибочного пресса, в котором при гибке металлического пакета или листа F реализуется по существу равномерная деформация по всей длине пакета или листа независимо от того, короче заготовка длины столов 12, 14 или, наоборот, равна длине столов 12, 14 пресса, существует дополнительная проблема, касающаяся деформирования верхних кромок 24'', 26'' прорезей 24, 26, когда гибочное усилие от подвижного стола 14 прикладывается к неподвижному столу 12 и указанное усилие воспринимается нижними кромками 24', 26' прорезей 24, 26.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в устранении указанных двух проблем путем размещения в каждой из двух прорезей, по меньшей мере, одного упора, выполненного из двух элементов или клиньев, у которых имеются первые поверхности, закрепленные на соответственных кромках прорезей, и вторые поверхности, приспособленные для локального взаимного контакта, по существу, на средних участках указанных клиньев, таким образом, чтобы обеспечить эффективную передачу изгибного усилия с верхних кромок прорезей на их нижние кромки.
Таким образом, согласно настоящему изобретению предлагается гибочный пресс для гибки, по меньшей мере, одного металлического листа, содержащий верхний стол, нижняя сторона которого несет первые гибочные инструменты, и нижний стол, верхняя сторона которого несет вторые гибочные инструменты, причем указанные два стола выполнены подвижными относительно друг друга для передачи усилия гибки на металлический лист, при этом пресс имеет вертикальную среднюю плоскость, один из столов снабжен по всей своей толщине двумя прорезями, расположенными симметрично относительно средней плоскости, у каждой прорези имеется первая кромка, вторая кромка, открытый первый конец, который выходит на боковую кромку стола, а также глухой конец, в каждой из прорезей располагается, по меньшей мере, один упор, причем каждый упор содержит первый клин, у которого имеется первая грань, прикрепленная к первой кромке прорези, и вторая грань, образующая первую поверхность, а также второй клин, у которого имеется первая грань, прикрепленная ко второй кромке прорези, и вторая грань, образующая первую поверхность. Первая поверхность, по меньшей мере, одного из указанных клиньев содержит средний участок, выступающий относительно других участков указанной поверхности, так что контакт между первым и вторым клином устанавливается по существу по указанному среднему участку.
Выражение «прикрепленная к первой/второй кромке» означает, что клин, о котором идет речь, присоединен к первой или второй кромке, при этом следует понимать, что рассматриваемый клин может быть подвижным относительно указанной кромки прорези.
Другие отличительные признаки соответствующего изобретению гибочного пресса указаны ниже.
Первая поверхность первого клина и первая поверхность второго клина содержат соответственные средние участки, которые выступают относительно других участков указанных первых поверхностей, что является предпочтительным.
В одном варианте осуществления первая поверхность первого клина и/или первая поверхность второго клина представляют собой выпуклую поверхность.
В другом варианте осуществления первая поверхность одного из клиньев представляет собой вогнутую поверхность, в то время как первая поверхность другого клина представляет собой выпуклую поверхность.
В еще одном варианте осуществления первая поверхность, по меньшей мере, первого клина и/или второго клина является частью сферической поверхности.
Предпочтительно, чтобы при отсутствии гибочного усилия, создаваемого для гибки металлического листа F, по меньшей мере, в области упоров указанные прорези имели постоянную высоту, так чтобы их первая кромка и вторая кромка были параллельны друг другу.
Предпочтительно, чтобы первые поверхности клиньев были наклонены относительно параллельных кромок прорезей.
Желательно, чтобы уклон первых поверхностей относительно оси, параллельной кромкам прорезей, лежал в интервале от 1 до 40%, а оптимально в интервале от 5 до 10%.
В одном из вариантов осуществления первая поверхность, по меньшей мере, одного из клиньев - первого и второго - состоит из нескольких периферических участков наклонных плоскостей, соединяющихся со средним участком.
Высота среднего выступающего участка лежит в интервале от 0,05 мм до 0,25 мм относительно других участков первой поверхности для клина с длиной, по существу, равной 80 мм.
Предпочтительно, чтобы клинья были установлены на держателях, присоединенных к соответственным кромкам прорезей, и, чтобы при этом, по меньшей мере, один из держателей был выполнен с возможностью поперечного перемещения, т.е. перемещения вдоль оси, параллельной параллельным кромкам прорези, в которой установлен указанный подвижный держатель.
Согласно изобретению указанные два клина могут быть смещены относительно друг друга в поперечном направлении, т.е. вдоль оси, параллельной параллельным кромкам прорези.
Согласно изобретению при отсутствии гибочного усилия, создаваемого для гибки металлического листа F, между первым и вторым клином может существовать зазор.
Предпочтительно, чтобы гибочный пресс содержал несколько упоров, расположенных в соответствующих прорезях симметрично относительно средней плоскости Р'Р.
Краткое описание чертежей
Остальные отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения изложены более подробно в последующем описании примеров предпочтительных вариантов осуществления, которые не являются ограничительными. Описание сопровождается прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 изображает гибочный пресс, содержащий две прорези, которые располагаются с соответствующих сторон средней плоскости Р'Р и идут от противоположных сторон нижнего стола;
фиг.2 схематически изображает вариант осуществления упора, который выполнен из двух соответствующих изобретению клиньев, причем один из клиньев прикреплен к верхней кромке прорези 24 или 26, а другой прикреплен к нижней кромке прорези 24 или 26;
фиг.3 схематически изображает два упора, оснащенных системой управления с механическим приводом (от мотора) для регулирования величины зазора в упорах;
фиг.4-7 схематически изображают варианты осуществления упора, выполненного из двух клиньев, которые первоначально находятся в контакте друг с другом;
фиг.8 изображает на виде сбоку соответствующий изобретению клин упора;
фиг.9-12 изображают различные варианты осуществления первой поверхности или контактной поверхности клина упора, соответствующего настоящему изобретению;
0
фиг.13 схематически изображает поля сил или давлений, действующих в клиньях упора, соответствующего настоящему изобретению, когда к металлическому листу F приложено гибочное усилие, приводящее к контакту клиньев и передаче силы F между ними;
фиг.14 изображает в перспективной проекции клин, первая или контактная поверхность которого выполнена из трех участков;
фиг.15 изображает боковое сечение двух клиньев (один под другим), идентичных клину на фиг.14.
Осуществление изобретения
0
На фиг.2 в разрезе изображены два клина 28, 29 соответствующего изобретению упора 27. У данных двух клиньев 28, 29 имеются соответствующие первые контактные поверхности 28', 29', между которыми до приложения гибочного усилия F имеется зазор J, который также показан на фиг.5 и 15.
Каждый из клиньев 28, 29 смонтирован на соответствующем держателе 40, 41, соединенном с соответствующей кромкой 24', 26' или 24'', 26'' соответственно одной из прорезей 24 и 26. Функциональное назначение каждого клина 28, 28', 29, 29' / упора 27 - управление степенью сближения кромок 24', 24'' и 26', 26'' каждой из прорезей 24, 26, когда происходит приложение гибочного усилия. Контролируя степень сближения кромок 24', 24'' и 26', 26'' прорези 24 или 26, можно контролировать деформацию верхней кромки 24'', 26'' прорези 24, 26 и, следовательно, деформацию верхнего края 12а нижнего стола 12.
0
0
По меньшей мере, один из держателей 40 или 41 (а, как вариант, и оба держателя 40 и 41) установлен(-ы) с возможностью их поперечного перемещения, т.е. перемещения вдоль оси, параллельной параллельным кромкам 24', 26' и 24'', 26'' прорезей 24, 26, на которых указанные держатели установлены. В примере, показанном на фиг.2 и 3, предусмотрено перемещение только держателей 40 посредством комплекта исполнительных механизмов 60, при этом держатели 41 закреплены на кромках 24'', 26'' прорезей нижнего стола 12. Указанные держатели 40 приводятся в движение комплектом исполнительных механизмов 60, которые показаны на фиг.3 и которые связаны с подвижными держателями 40 через соединительные рычаги 61. Управление комплектом исполнительных механизмов 60 осуществляется посредством удаленного блока управления (на чертеже не показан). Перемещение держателей 40 от механического привода и, таким образом, перемещение клиньев 29 дает возможность регулировать положение, по меньшей мере, одного из клиньев 29 относительно клина 28 при намерениях приложения гибочного усилия F. Данная регулировка устанавливает величину зазора J, при этом следует понимать, что изначальная настройка относительного положения клиньев 28, 29 (до приложения гибочного усилия F) может вообще не предусматривать никакого зазора, т.е. клинья 28, 29 могут упираться друг в друга. Посредством исполнительных механизмов 60 зазор J между клиньями 28, 29 или относительное положение клиньев 28, 29 можно регулировать с точностью до 1/100 доли миллиметра.
Естественно, можно предусмотреть, чтобы комплект исполнительных механизмов 60 или отдельный приводной механизм мог приводить в движение и держатели 41, а следовательно, и клинья 28. Для примера, на фиг.8 показан клин 28, 29, в котором видны резьбовые отверстия 71, 72, 73 (отверстия 71, 72 видны с торца, а отверстие 73, расположенное на соседней грани, показано прерывистой линией в толще клина). Данные отверстия предназначены для крепления клина 28 или 29 к подвижному держателю 40 или неподвижному держателю 41 обычными механическими средствами, например винтом или шпилькой.
Чтобы поперечное перемещение происходило только в ограниченном диапазоне, держатели 40 оснащены пазами 62, которые линейно вытянуты, и определяют ось, вдоль которой перемещаются держатели 40. Внутри пазов располагаются направляющие штифты 63, которые по посадке входят в указанные пазы 62. В идеальном случае перемещение держателей 40 и клиньев 29 происходит параллельно кромкам 24', 26' прорезей 24, 26. Следует отметить, что в предпочтительном варианте кромки 24', 24'' и 26', 26'' каждой из прорезей 24, 26 параллельны друг другу, по меньшей мере, в зоне клиньев 28, 29 / упоров 27.
В оптимальном случае первые поверхности 28', 29' каждого из клиньев 28, 29 имеют уклон относительно осей или плоскостей параллельных кромок 24', 26' и 24'', 26'' прорезей 24, 26. Указанный уклон первой поверхности 28', 29' каждого из клиньев 28, 29 находится в интервале от 1 до 30% в зависимости от материала, из которого выполнены клинья 28, 29, или, точнее, от коэффициента трения материалов, образующих контактную поверхность 28', 29' каждого из клиньев 28, 29. Таким образом, например, можно заметить, что уклон каждого из клиньев, показанных на фиг.2 и 3, лежит в пределах от 2 до 10%, в то время как для клиньев 28, 29, показанных, к примеру, на фиг.6, 13 или 14, указанный уклон находится в интервале от 10 до 30%. Также следует отметить, что уклоны клиньев 28, 29, которые входят в контакт друг с другом, могут быть одинаковыми или могут незначительно различаться.
Важный аспект настоящего изобретения состоит в том, что, по меньшей мере, на одной из первых поверхностей, или контактных поверхностей, 28', 29' предусмотрен бочкообразный или выпуклый средний участок 30, 31, так что контакт между первым и вторым клиньями 28 и 29 устанавливается, по существу, на указанном среднем участке 30 или 31.
Данный бочкообразный или выпуклый средний участок 30, 31 может иметь различную форму и может присутствовать только на одном из двух клиньев 28 или 29 или на обоих клиньях 28, 29. Кроме того, как будет рассмотрено ниже для различных вариантов осуществления изобретения, в зависимости от формы бочкообразного или выпуклого участка 30, 31 каждой из первых поверхностей 28', 29' клиньев 28, 29 контакт между клиньями 28, 29 может иметь место в точке, или по существу в точке, по линии или по площади.
0
На фиг.4 у каждого из клиньев 28 и 29 имеется бочкообразный или выпуклый средний участок 30, 31, который образует зону контакта двух клиньев 28, 29. В данном примере нижний клин 29 располагается ближе к открытому концу 26а прорези 26, чем верхний клин 28, так что между клиньями 28, 29 существует небольшое боковое смещение. В приведенном примере первая поверхность 28', 29' каждого из двух клиньев 28, 29 состоит из сферической поверхности, но вершина S сферической поверхности каждого из двух клиньев 28, 29 не располагается точно в середине первой поверхности 28', 29'. Поэтому два клина 28, 29 немного смещены в поперечном направлении относительно друг друга и контакт между ними (изначальный и/или во время приложения гибочного усилия F для гибки листа F) оказывается возможным по средним участкам 30, 31.
Естественно, такой способ расположения клиньев 28, 29 относительно друг друга зависит от сферических участков двух первых поверхностей 28', 29' клиньев 28, 29, но также и от изгиба верхней части 12 с нижнего стола 12 и, таким образом, от степени перемещения самого верхнего клина 28.
0
0
0
0
0
В общем, следует отметить, что отсчет положения вершины бочкообразного или выпуклого среднего участка 30, 31 принято вести относительно плоскости Р, проходящей через две противоположные кромки 80, 81 клина 28, 29, которая соответствует наклону клина 28, 29. Вершина S - это точка бочкообразного или выпуклого среднего участка 30, 31, максимально удаленная («выступающая») от плоскости P. Плоскость Р показана на фиг.14 и 15, на которых представлен последний вариант осуществления изобретения. Из фиг.14 видно, что плоскость Р проходит через две противоположные кромки 80, 81. Вершина S бочкообразного или выпуклого среднего участка 30, 31 может располагаться у одного края указанного участка, как показано на фиг.14. Максимальная высота вершины S обозначена индексом h. На фиг.15 видно, что по существу весь выпуклый средний участок 30, 31 имеет высоту h относительно плоскости Р. И также понятно, что из-за наклона первых поверхностей 28', 29' клиньев 28, 29 вершина S выпуклого участка 30, 31 не обязательно совпадает с точкой первой поверхности 28', 29', которая дальше всего находится от края 26', 26'' прорези, к которой прикреплен клин 28, 29.
1
2
На фиг.5 изображен вариант фиг.4. В данном примере нижний клин 29 располагается дальше от открытого конца 26а прорези, чем верхний клин 28, так что снова имеется незначительное поперечное смещение между двумя клиньями 28 и 29, но в этом случае клинья смещены обратным образом по сравнению с фиг.4. Кроме того, в изначальном состоянии при отсутствии усилий, прилагаемых со стороны силовых цилиндров V, V, между первыми поверхностями 28', 29' имеется зазор J. В варианте осуществления, представленном на фиг.5, как и в варианте, изображенном на фиг.4, геометрия выпуклого среднего участка 30, 31 каждой из первых поверхностей 28', 29' каждого из клиньев 28, 29 и поперечное смещение двух клиньев 28, 29 относительно друг друга выбраны так, чтобы в процессе приложения гибочного усилия к металлическому листу F соприкосновение двух клиньев 28, 29 происходило по их соответствующим бочкообразным или выпуклым средним участкам 30, 31.
0
На фиг.6 и 7 изображено гибочное усилие F для гибки металлического листа F, которое по существу приводит к изгибу верхнего участка 12 с нижнего стола 12, так что верхняя кромка 26'' прорези 26 сближается с нижней кромкой 26' той же самой прорези 26.
И снова на данных двух фигурах 6 и 7 клинья 28 и 29 смещены относительно друг друга в поперечном направлении. В варианте осуществления на фиг.6 только у клина 29 имеется первая поверхность 29' с бочкообразным или выпуклым средним участком 31, например сферическая или плоская выступающая поверхность. Контакт между клиньями 28, 29 для клина 29 совершается по его бочкообразному или выпуклому участку 31. Следует еще раз отметить, что бочкообразный или выпуклый средний участок 31 имеется только у одного из двух клиньев 28 или 29; при этом предпочтительно, чтобы выпуклый средний участок 31 был именно у нижнего клина 29, который прикреплен к нижней кромке 26' прорези 26. Клинья 28, 29 с их выступающими средними участками 30 и/или 31, и их относительное поперечное смещение предназначены для компенсации непараллельности кромок 24', 24'' и 26', 26'' прорезей 24 и 26.
0
Вариант осуществления, изображенный на фиг.7, аналогичен варианту фиг.4, но на фиг.7 показано, как изгибается верхняя часть 12 с нижнего стола при приложении гибочного усилия F и как происходит передача данного усилия на нижнюю часть стола 12.
На фиг.8 помимо резьбовых отверстий 71, 72 и 73, служащих для крепления клина 28 или 29 к держателю 40, 41, показаны первые поверхности 28', 29' так, как они видны сбоку, при этом невооруженным глазом трудно увидеть на них бочкообразный или выпуклый средний участок 30, 31. Это объясняется тем, что первая поверхность 28', 29' клина 28, 29 представляет собой сферическую поверхность, радиус кривизны которой очень велик по сравнению с длиной клина 28, 29. К примеру, клин 28, 29 на фиг.8 имеет длину в пределах от 60 мм до 80 мм, а радиус кривизны каждой из первых поверхностей 28', 29' лежит в интервале от 7000 мм (или 7 м) до 9000 мм (или 9 м). Выступание, т.е. максимальная высота среднего участка 30, 31 относительно секущей плоскости первой поверхности, которая проходит через прямую, соединяющую противолежащие кромки 80, 81 первой поверхности 28', 29', лежит в интервале приблизительно от 0,05 мм до 0,25 мм. Таким образом, максимальная высота или выступание бочкообразного или выпуклого участка 30, 31 лежит в интервале от 0,05% длины (максимального размера) первой поверхности 28', 29' до 0,4% указанной длины (когда уклон первой поверхности не очень велик, то можно приближенно считать, что длина каждого из клиньев равна длине его первой поверхности), причем оптимально, чтобы указанная максимальная высота или выступание находились в диапазоне от 0,1% длины первой поверхности 28', 29' клина 28, 29 до 0,3% длины. Понятно, что отличие высоты бочкообразного или выпуклого участка 30, 31 часто невозможно увидеть невооруженным глазом, и на прилагаемых чертежах для простоты и наглядности средний участок 30, 31 намеренно изображен увеличенным.
На фиг.9 изображен клин 28, 29, первая поверхность 28', 29' которого является по существу цилиндрической и вогнутой. В данном примере на первой поверхности 28', 29' клина 28, 29 предусмотрена выпуклость, образованная бочкообразным или выпуклым средним участком 30, 31 клина 28, 29. Данная выпуклость может состоять из сферической поверхности, которая выступает относительно первой поверхности 28', 29', которая в сечении имеет по существу цилиндрическую форму.
2
0
Клин 28, 29, показанный на фиг.10, содержит наклонную цилиндрическую первую поверхность 28', 29'. Центр О сферы, которая является частью первой поверхности 28', 29' клина 28, 29, смещен относительно вертикали V, проведенной из центра С первой поверхности 28', 29' (указанная вертикаль пересекает нижнюю плоскость, образованную первой гранью, прикрепленной к первой кромке прорези 24' или 26'). В данном примере центр С первой поверхности 28' или 29' клина 28 или 29 образует точку контакта с первой поверхностью 28' или 29' другого клина 28 или 29. Поэтому, когда первая поверхность 28' или 29' имеет сферический участок, контакт с первой поверхностью 28' или 29' другого клина 28 или 29 независимо от формы будет происходить в точке или, по существу, в точке. Таким образом, площадь контакта 28', 29' между двумя клиньями 28, 29 очень мала, и с учетом допусков на изготовление клиньев 28, 29 и используемых материалов указанная площадь составляет около 1 мм. В общем случае такой точечный или «по существу точечный» контакт двух клиньев 28, 29, как вариант, может иметь место в центре С каждой из первых поверхностей 28', 29' клиньев 28, 29, но, как пояснялось выше, контакт двух клиньев 28, 29 зависит от их соответствующего наклона и взаимного смещения, а также от движения верхней кромки 28 при приложении гибочного усилия F для осуществления гибки металлического листа F.
На фиг.11 изображен вариант осуществления первой поверхности 28', 29' клина 28, 29. В данном варианте средний участок 30, 31 образован плоской поверхностью. По форме данный средний участок 30, 31 представляет собой прямоугольник или квадрат, занимающий от 5% всей площади первой поверхности 28', 29' до 25% всей указанной площади, а оптимально от 10 до 15% всей площади. В данном примере первая поверхность 28', 29' клина 28, 29 содержит четыре периферических наклонных плоских участка 33, 34, 35 и 36, отходящих от соответствующих четырех кромок первой поверхности 28', 29' к среднему участку 30, 31. В данном примере, в котором средний участок 30, 31 представляет собой плоскую поверхность, контакт с первой поверхностью 28', 29' другого клина 28, 29, средний участок которой является плоской поверхностью (как вариант, первая поверхность 28', 29' другого клина 28, 29 может быть идентична первой поверхности клина 28, 29, показанного на фиг.11), происходит по площади между двумя клиньями 28 и 29.
На фиг.14 и 15 показан вариант осуществления изобретения, в котором контакт между двумя первыми поверхностями 28', 29' двух клиньев 28, 29 также происходит по площади. Как показано на данных фигурах, первая контактная поверхность 28', 29' представляет собой, по существу, наклонную поверхность, т.е. противоположные кромки 80, 81 имеют разную высоту. Кроме того, первая поверхность 28', 29' клиньев 28, 29 содержит три следующих друг за другом сегмента 40, 30 или 31 и 42, каждый из которых занимает всю ширину клина и имеет свой индивидуальный наклон - наклон сегментов 40, 30 или 31 и 42 увеличивается от сегмента 40 к сегменту 42. Промежуточный или средний сегмент образует средний или выступающий участок 30, 31. По отношению к плоскости 50, проходящей через противоположные кромки 80, 81 клина 28, 29, средний участок 30, 31 имеет максимальную высоту h около 0,1 мм. Как видно из фиг.15, два клина 28, 29, слегка смещенные относительно друг друга, идентичны друг другу, но имеют обратную ориентацию их соответствующих первых поверхностей 28', 29', так что только средние участки 30, 31 обращены друг к другу и, по существу, параллельны друг другу. Из-за взаимного смещения двух клиньев 28, 29 только часть среднего участка 30, 31 каждого из них входит в контакт с соответствующей частью среднего участка другого клина, при этом контакт происходит по площади. Следует отметить, что в данном примере в изначальном состоянии между двумя клиньями 28, 29 имеется зазор J.
На фиг.12 изображен третий возможный режим контакта между двумя клиньями 28, 29, а именно контакт по линии (линейный контакт). Первые два режима - это точечный (или «по существу, точечный») контакт и контакт по площади. В данном примере, который выбран для иллюстрации контакта третьего типа, только у клина 28 имеется выступающий средний участок 31. В данном случае первые поверхности 28', 29' клиньев 28, 29 являются цилиндрическими, но в то время как первая поверхность 28' опирается на вогнутую цилиндрическую поверхность, так что первая поверхность 28' выступает относительно плоскости, проходящей через противоположные кромки клина 28, первая поверхность 29' опирается на выпуклую цилиндрическую поверхность, так что первая поверхность 29' образует впадину по отношению к плоскости, проходящей через противоположные кромки 80, 81.
Кроме того, центр d цилиндрической поверхности, на которую опирается первая поверхность 28', расположен ближе к указанной поверхности 28', чем центр Oz цилиндрической поверхности, на которую опирается первая поверхность 29'. Таким образом, радиус цилиндра, часть которого образована первой поверхностью 28', меньше радиуса цилиндра, часть которого образована первой поверхностью 29'. Вот почему только вершина среднего участка 30 первой поверхности 28' входит в контакт с первой поверхностью 29' клина 29 по всей его ширине, так что контакт между клиньями 28, 29 является линейным контактом.
0
На фиг.13 показаны линии действия сил при приложении гибочного усилия F для гибки металлического листа F. Линии действия сил сходятся или сгущаются от первой грани клина 28, которая прикреплена к кромке 26'' прорези 26, в направлении выступающего среднего участка 30 первой поверхности 28' клина 28, которая находится в контакте с выступающим средним участком 31 первой поверхности 29' клина 29; затем линии действия сил рассредоточиваются по всей ширине клина 29. В данном примере первые поверхности 28', 29' клиньев 28, 29 являются сферическими или цилиндрическими, так что контакт возникает, соответственно, точечный, по существу точечный или линейный. Клинья 28, 29 могут быть выполнены из каленой стали, в то время как нижний стол 12 может быть изготовлен из малоуглеродистой стали, тем самым при отсутствии пластической деформации можно иметь высокие удельные нагрузки между клиньями 28, 29, но низкие между клиньями 28, 29 и нижним столом 12.
0
0
Естественно, что контакт между первыми поверхностями 28', 29', о котором говорилось как о точечном контакте или линейном контакте, - это первоначальный контакт, возникающий во время или в начале приложения усилия F, потому что после возникновения этого точечного или линейного контакта давление верхнего клина 28 на нижний клин 29 таково, что первые поверхности 28', 29' клиньев 28, 29 входят в состояние, по меньшей мере, упругой деформации и зона контакта расширяется. Желательно, чтобы при приложении усилия F, например, величиной 200 кН, зона контакта составляла приблизительно от 20% общей площади каждой из первых поверхностей 28', 29' клиньев 28, 29 до 50% указанной общей площади.
В соответствии с настоящим изобретением центр С первой поверхности 28', 29' может являться центром бочкообразного или выпуклого среднего участка 30, 31, то есть центр выступающего среднего участка 30, 31 может совпадать с геометрическим центром первой поверхности 28', 29' клина 28, 29, однако также можно предусмотреть, чтобы указанный бочкообразный или выпуклый средний участок 30, 31 был слегка смещен относительно центра С первой поверхности 28', 29'. Такой вариант осуществления, например, показан на фиг.7, на которой бочкообразный или выпуклый средний участок 31 слегка смещен относительно центра С первой поверхности 28', 29' каждого из клиньев 28, 29, так что выступ или максимальная высота среднего участка 30, 31 не совпадает точно с геометрическим центром С первой поверхности 28', 29' каждого из клиньев 28, 29. Такое смещение или эксцентриситет выступа участка 30, 31 относительно центра С каждой из первых поверхностей 28', 29' сравнительно невелик, например для клина длиной 80 мм он находится в интервале от 2 мм до 10 мм. Такой эксцентриситет или смещение выступа среднего участка 30, 31 относительно центра С первой поверхности 28', 29' может лежать в интервале от 0 до 40% длины клина 28, 29.
Возможен вариант осуществления изобретения, в котором клинья 28, 29 идентичны, т.е. их размеры одинаковы и их первые поверхности 28', 29' одинаковы как в отношении формы, так и размеров.
Однако, как уже говорилось в отношении различных прилагаемых чертежей, также вполне возможен случай, когда два клина 28, 29 не являются идентичными, т.е. их первые поверхности 28', 29' существенно разные, или, как вариант, только одна из первых поверхностей 28', 29' клиньев 28, 29 имеет бочкообразный или выпуклый средний участок 30, 31.