PL220345B1 - Sposób wytwarzania kształtowników cienkościennych z powierzchniowym odkształceniem - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kształtowników cienkościennych.

Z polskiego opisu wynalazku do patentu nr PL 1832 133 znany jest sposób wytwarzania cienkościennych kształtowników z powierzchniowym odkształceniem zwiększającym sztywność, w którym między rotacyjnymi narzędziami wytwarza się kształtownik z cienkiej taśmy, zwłaszcza metalowej, poddając ją obróbce wstępnej. W czasie przemieszczania cienkiej taśmy ruchem ciągłym, postępowym, prowadzi się gęste, napowierzchniowe wgniatanie punktowe na obu płaszczyznach, górnej i dolnej, i jednocześnie przetłacza się ją miejscowo, korzystnie na całej powierzchni, bez zmiany grubości wyjściowej. Wgniatanie i przetłaczanie prowadzi się przeciwsobnie i przestawnie. Tak przygotowaną taśmę poddaje się znanemu procesowi profilowania na kształtownik o wymaganym przekroju w procesie plastycznego odkształcania.

Do realizacji tego sposobu wykorzystuje się urządzenie mające w przestrzeni roboczej po przeciwległych stronach parami współpracujące narzędzia rotacyjne, których pobocznice robocze dostosowane są do zaginania właściwego profilu z możliwością wytłaczania rowków wzdłużnych i poprzecznych. Istotnym zespołem tego urządzenia jest stanowisko kształtowania powierzchniowego umieszczone na wejściu taśmy.

Stanowisko kształtowania powierzchniowego składa się z jednej pary obrotowych walców, na pobocznicach których są rozmieszczone kolce w kształcie piramidy. Kolce w kształcie piramidy są rozmieszczone równomiernie na całej powierzchni roboczej każdego z nich i mają kształt ostrosłupa o podstawie kwadratowej. Uzyskany w procesie i na urządzeniu cienkościenny kształtownik z powierzchniowymi odkształceniami zwiększającymi jego sztywność, o dowolnym przekroju poprzecznym ma, według wynalazku, równomiernie rozmieszczone, korzystnie na całej swojej powierzchni, drobne przegięcia, tworzące drobną falistość wzdłużną i poprzeczną z siatką zagłębień punktowych. Przeformowania te, o małej wysokości, występują na całej powierzchni materiału kształtownika przybierając fakturę wafla. Powierzchnia kształtownika jest równomiernie karbowana wzdłużnie i poprzecznie. Rozwiązanie to pozwala zwiększyć uniwersalność wytwarzania cienkościennych profili oraz podnieść ekonomiczność tego procesu, gdyż ukształtowanie materiału wyjściowego, zwiększające sztywność, pozwala na uformowanie dowolnego kształtownika, który będzie się charakteryzował zwiększoną sztywnością, wytrzymałością i użytecznością w montażu.

Znany jest również sposób wytwarzania cienkościennych kształtowników z odkształceniem powierzchniowym, w którym wyjściową taśmę metalową przemieszcza się ruchem postępowym między narzędziami obrotowymi wywierającymi moment gnący, kształtujący żądany profil i równocześnie z jej przeformowaniem na kształtownik lub w końcowej fazie tego przeformowania wytłacza się rotacyjnie poprzeczne rowki usztywniające, lub na wybranych fragmentach powierzchni wytłacza się fakturę moletowaną w celu ułatwienia wkręcania blachowkrętów oraz stosuje się w wybranych fragmentach powierzchni profilowanie wzdłużnych rowków usztywniających.

Znany jest też sposób, w którym krawędzie formowanego kształtownika poddaje się przeginaniu tworząc zgrubienia krawędziowe, które usztywniają profil.

Znane sposoby wytwarzania cienkościennych profili z powierzchniowymi odkształceniami zwiększającymi sztywność realizuje się na urządzeniach w postaci znanych profilarek, w których przeformowanie taśmy uzyskuje się między parą walców lub wielokrotnością tych par, przy czym rolki te mają gładką pobocznicę o odpowiednio dobranych kątach pochylenia i działają momentem gnącym tak, że powstaje kształtownik o wymaganym profilu.

W końcowej fazie tego procesu lub jednocześnie z jego przebiegiem, występują rolki profilowe, które mając na pobocznicy miejscowe wypukłości lub wgłębienia, co najmniej na jednej z płaszczyzn kształtownika wytłaczają wzdłużne lub poprzeczne rowki, albo też zaginają jego krawędzie tworząc lokalne usztywnienia wytwarzanego profilu. Kształtownik ma więc na fragmentach swej powierzchni miejscowe przegięcia, częściowo zwiększające jego sztywność. W wyznaczonych miejscach może mieć nacięcia moletowane.

Celem wynalazku jest rozwiązanie procesu wytwarzania kształtowników cienkościennych cechujących się zwiększoną wytrzymałością na przeciążenia skręcenia i/lub zginania.

Istotą sposobu według wynalazku, w którym między rotacyjnymi narzędziami, wytwarza się kształtownik z cienkiej taśmy, zwłaszcza metalowej, poddając ją obróbce wstępnej, tak przygotowaną taśmę poddaje się znanemu procesowi profilowania na kształtownik o wymaganym kształcie przekroju w procesie plastycznego odkształcania, wykorzystując do realizacji tej operacji urządzenie mające

PL 220 345 B1 w przestrzeni roboczej, po przeciwległych stronach, parami współpracujące narzędzia rotacyjne, których pobocznice robocze dostosowane są do zaginania właściwego kształtu profilu, charakteryzuje się tym, że w etapie końcowym formuje się profil dwuścienny poprzez wygięcie dwóch półek taśmy o kąt 180° do jej środka, tak by zagięte dwie płaszczyzny krawędzi taśmy zachodziły na siebie, natomiast w miejscu, gdzie zagięte dwie płaszczyzny krawędzi taśmy zachodzą na siebie realizuje się operację łączenia krawędzi taśmy z jej środnikiem, będącym środkiem podstawy kształtownika, za pomocą rodzimego materiału, w drodze miejscowego, osiowego przetłoczenia materiału taśmy.

Według innej, korzystnej cechy wynalazku dla łączenia krawędzi taśmy z jej środnikiem za pomocą rodzimego materiału wykorzystuje się narzędzie rotacyjne.

Według kolejnej, korzystnej cechy wynalazku, przed uformowaniem profilu dwuściennego z taśmy, w czasie przemieszczania taśmy ruchem ciągłym, postępowym, poddaje się ją zwiotczeniu, polegającym na zmianie grubości wyjściowej taśmy, w miejscu przeznaczonym na połączenie krawędzi taśmy z jej środnikiem.

Według następnej, korzystnej cechy wynalazku przed uformowaniem profilu dwuściennego z taśmy, w czasie przemieszczania taśmy ruchem ciągłym, postępowym, poddaje się ją zwiotczeniu, polegającym na zmianie grubości wyjściowej taśmy, w miejscu przeznaczonym na przetłoczenie perforacji usztywniających profil dwuścienny i/lub na wykonanie otworów.

Według innej, korzystnej cechy wynalazku proces łączenia krawędzi taśmy z jej środnikiem realizuje się za pomocą szeregu specjalnych rolek, które w pierwszej fazie nacinają taśmę w środku podstawy kształtownika, w miejscu wcześniejszej realizacji operacji zwiotczenia, a następnie w miejscach nacięć przeprowadza się nitowanie.

Korzystnymi skutkami stosowania wynalazku jest możliwość otrzymania profili, które w odniesieniu do rozwiązań znanych profili cechują się istotnie zwiększoną sztywnością we wszystkich płaszczyznach.

Przedmiot wynalazku w przykładach jego realizacji zostanie bliżej przedstawiony za pomocą rysunku, na którym fig. 1 jest przekrojem poprzecznym gotowego kształtownika, fig. 2 - widokiem fragmentu taśmy po przejściu operacji zwiotczenia, a fig. 3 przedstawia fazy nadawania kształtu taśmie w trakcie przechodzenia przez poszczególne pary rolek profilarki, aż do momentu rozpoczęcia operacji łączenia końców taśmy z jej środnikiem, natomiast fig. 4 jest widokiem kształtownika w aksonometrii.

P r z y k ł a d 1

W przykładowej realizacji sposobu wytwarzania kształtowników cienkościennych, między rotacyjnymi narzędziami, przed przystąpieniem do prac związanych ze wstępną produkcją przystosowuje/wyposaża się linię profilującą w narzędzia, dzięki którym wykonany kształt będzie zgodny z rysunkiem technicznym oraz przygotowuje się materiał w postaci kręgów taśmy metalowej, jaką jest taśma stalowa ocynkowana o szerokości i grubości odpowiedniej do przewidzianej produkcji kształtownika. Taśmę poddaje się obróbce wstępnej, zaczynającej się od założenia taśmy na trzpień rozwijarki i przeprowadzenia jej przez prostowarkę w celu zlikwidowania wszystkich naprężeń powierzchniowych blachy, co ma bardzo duże znaczenie w realizacji dalszych operacji gięcia. W następnej kolejności taśmę przeprowadza się przez dół kompensacyjny, skąd wprowadza się ją do podajnika prasy i dalej w złożone narzędzie prasy, gdzie w czasie przemieszczania taśmy ruchem ciągłym, postępowym, poddaje się ją zwiotczeniu, polegającym na zmianie grubości wyjściowej taśmy, w miejscu przeznaczonym na połączenie końców taśmy z jej środnikiem, będącym środkiem podstawy kształtownika. W następnej kolejności taśmę przeprowadza się przez dół kompensacyjny, skąd tak przygotowaną taśmę poddaje się znanemu procesowi profilowania na kształtownik o wymaganym kształcie przekroju w procesie plastycznego odkształcania, wykorzystując do realizacji tej operacji urządzenie mające w przestrzeni roboczej po przeciwległych stronach parami współpracujące narzędzia rotacyjne, których pobocznice robocze dostosowane są do zaginania właściwego kształtu profilu. W etapie końcowym formuje się profil dwuścienny 1 poprzez wygięcie dwóch półek taśmy o kąt 180° do jej środka, tak by zagięte dwie płaszczyzny krawędzi 2 i 3 taśmy zachodziły na siebie. W miejscu gdzie zagięte dwie płaszczyzny krawędzi 2 i 3 taśmy zachodzą na siebie realizuje się operację łączenia krawędzi 2 i 3 taśmy z jej środnikiem, będącym środkiem podstawy kształtownika, za pomocą rodzimego materiału, w drodze miejscowego, osiowego przetłoczenia materiału taśmy za pomocą narzędzia rotacyjnego. Następnie, profil podaje się na obcinarkę nadążną, gdzie w trybie automatycznym ucina się profil na żądaną długość przewidzianą w określonej technologii. Wykorzystując doły kompensacyjne za prostowarką oraz za prasą kompensuje się taśmę w celu utrzymania wyznaczonej prędkości linii produkcyjnej.

PL 220 345 B1

P r z y k ł a d 2

W przykładowej realizacji sposobu wytwarzania kształtowników cienkościennych, między rotacyjnymi narzędziami, przed przystąpieniem do prac związanych ze wstępną produkcją przystosowuje/wyposaża się linię profilującą w narzędzia, dzięki którym wykonany kształt będzie zgodny z rysunkiem technicznym oraz przygotowuje się materiał w postaci kręgów taśmy metalowej, jaką jest taśma stalowa ocynkowana o szerokości i grubości odpowiedniej do przewidzianej produkcji kształtownika. Taśmę poddaje się obróbce wstępnej, zaczynającej się od założenia taśmy na trzpień rozwijarki i przeprowadzenia jej przez prostowarkę w celu zlikwidowania wszystkich naprężeń powierzchniowych blachy, co ma bardzo duże znaczenie w realizacji dalszych operacji gięcia. W następnej kolejności taśmę przeprowadza się przez dół kompensacyjny, skąd wprowadza się ją do podajnika prasy i dalej w złożone narzędzie prasy, gdzie w czasie przemieszczania taśmy ruchem ciągłym, postępowym, poddaje się ją zwiotczeniu, polegającym na zmianie grubości wyjściowej taśmy, w miejscach przeznaczonych na połączenie krawędzi 2 i 3 taśmy z jej środnikiem, będącym środkiem podstawy kształtownika oraz w miejscach przeznaczonych na przetłoczenie perforacji usztywniających profil dwuścienny 1 i na wykonanie otworów. Tak przygotowaną taśmę poddaje się znanemu procesowi profilowania na kształtownik o wymaganym kształcie przekroju w procesie plastycznego odkształcania, wykorzystując do realizacji tej operacji urządzenie mające w przestrzeni roboczej po przeciwległych stronach parami współpracujące narzędzia rotacyjne, których pobocznice robocze dostosowane są do zaginania właściwego kształtu profilu. W etapie końcowym formuje się profil dwuścienny 1 poprzez wygięcie dwóch półek taśmy o kąt 180° do jej środka, tak by zagięte dwie płaszczyzny krawędzi 2 i 3 taśmy zachodziły na siebie. W miejscu, gdzie zagięte dwie płaszczyzny krawędzi 2 i 3 taśmy zachodzą na siebie realizuje się proces łączenia krawędzi 2 i 3 taśmy z jej środnikiem za pomocą szeregu specjalnych rolek z zębami kształtowymi, które w pierwszej fazie nacinają taśmę w odstępach ustalonych na rolkach, w środku podstawy kształtownika, w miejscu wcześniejszej realizacji operacji zwiotczenia, a następnie w miejscach nacięć kolejną parą rolek przeprowadza się spłaszczenie naciętego materiału określone jako nitowanie, co powoduje w tym miejscu połączenie stałe trzech warstw materiału.

Claims (5)

1. Sposób wytwarzania kształtowników cienkościennych, w którym między rotacyjnymi narzędziami, wytwarza się kształtownik z cienkiej taśmy, zwłaszcza metalowej, poddając ją obróbce wstępnej, tak przygotowaną taśmę poddaje się znanemu procesowi profilowania na kształtownik o wymaganym kształcie przekroju w procesie plastycznego odkształcania, wykorzystując do realizacji tej operacji urządzenie mające w przestrzeni roboczej po przeciwległych stronach parami współpracujące narzędzia rotacyjne, których pobocznice robocze dostosowane są do zaginania właściwego kształtu profilu, znamienny tym, że w etapie końcowym formuje się profil dwuścienny (1) poprzez wygięcie dwóch półek taśmy o kąt 180° do jej środka, tak by zagięte dwie płaszczyzny krawędzi (2 i 3) taśmy zachodziły na siebie, natomiast w miejscu, gdzie zagięte dwie płaszczyzny krawędzi (2 i 3) taśmy zachodzą na siebie realizuje się operację łączenia krawędzi (2 i 3) taśmy z jej środnikiem, będącym środkiem podstawy kształtownika, za pomocą rodzimego materiału, w drodze miejscowego, osiowego przetłoczenia materiału taśmy.

2. Sposób wytwarzania kształtowników według zastrz. 1, znamienny tym, że dla łączenia krawędzi (2 i 3) taśmy z jej środnikiem za pomocą rodzimego materiału wykorzystuje się narzędzie rotacyjne.

3. Sposób wytwarzania kształtowników według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przed uformowaniem profilu dwuściennego (1) z taśmy, w czasie przemieszczania taśmy ruchem ciągłym, postępowym, poddaje się ją zwiotczeniu, polegającym na zmianie grubości wyjściowej taśmy, w miejscu przeznaczonym na połączenie krawędzi (2 i 3) taśmy z jej środnikiem.

4. Sposób wytwarzania kształtowników według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przed uformowaniem profilu dwuściennego (1) z taśmy, w czasie przemieszczania taśmy ruchem ciągłym, postępowym, poddaje się ją zwiotczeniu, polegającym na zmianie grubości wyjściowej taśmy, w miejscu przeznaczonym na przetłoczenie perforacji usztywniających profil dwuścienny (1) i/lub na wykonanie otworów.

5. Sposób wytwarzania kształtowników według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że proces łączenia krawędzi (2 i 3) taśmy z jej środnikiem realizuje się za pomocą szeregu specjalnych rolek, które w pierwszej fazie nacinają taśmę w środku podstawy kształtownika.