RU133438U1 - Станок для гибки труб - Google Patents

Abstract

Станок для гибки труб, содержащий установленные на станине приводную каретку, прижимную матрицу и приводной вал с размещенным на нем гибочным шаблоном и поворотным суппортом с зажимной колодкой, отличающийся тем, что он снабжен гибочной головкой, кареткой продольной подачи, на которой смонтирован поворотный цанговый патрон для закрепления, удержания, перемещения и поворота трубы, люнетом для бокового поддержания трубы, дорном с приводом его перемещения, гибочным шаблоном, гибочным кронштейном, бустером, кареткой поперечной подачи, причем гибочный кронштейн содержит прижимную матрицу, в которой установлен гибочный ролик, а бустер - прижимную матрицу, в которой вмонтированы два опорных ролика, на станине станка напротив гибочной головки установлен бустер, предназначенный для регулировки скорости перемещения трубы в зоне изгиба.

Description

Полезная модель относится к станкостроению, а именно к трубогибочным станкам и может быть использована для гибки труб по схемам обкатки, намотки, проталкивания.

Известен трубогибочный станок, содержащий установленные на станине неподвижный суппорт с приводной кареткой, несущей прижимную колодку, и приводной вал с размещенным на нем гибочным шаблоном и поворотным суппортом с зажимной колодкой. Привод зажимной колодки выполнен в виде двухрычажного шарнирного звена с силовым гидроцилиндром, шток силового гидроцилиндра шарнирно соединен с двухрычажным звеном, а его корпус соединен с поворотным суппортом. Поворотный суппорт жестко соединен с приводным валом, а зажимная колодка шарнирно закреплена на двухрычажном шарнирном звене и на поворотном суппорте с возможностью поворота.

(см. патент РФ №2270733, кл. B21D 9/05, B21D 7/02, 2006).

В результате анализа конструкции данного станка необходимо отметить, что он обладает ограниченными функциональными возможностями, так как осуществляет гибку только по схеме намотки и не обеспечивает получение труб с большими радиусами гиба.

Известен станок для гибки труб, содержащий станину с закрепленным на ней приводом возвратно-поступательного перемещения пуансона и два упора, закрепленных на осях станины по бокам пуансона, имеющих возможность поворота в плоскости перемещения пуансона и предназначенных для контакта с изгибаемой трубой. Рабочие поверхности упоров и пуансона расположены в плоскости перемещения пуансона и в поперечном сечении имеют радиус, соответствующий наружному радиусу изгибаемой трубы. Рабочие поверхности упоров имеют цилиндрическую форму. Каждый упор оснащен ползуном, имеющим возможность перемещения на направляющих поперек оси упора.

(см. патент РФ на полезную модель №36275, кл. B21D 7/03, 2004).).

Данный станок работает по схеме проталкивания средней части трубы между двумя опорами. Реализуемая данным станком схема гибки труб позволяет получать трубные изделия углом гиба менее 90 градусов, и предназначена для выхода больших радиусов гиба от пяти диаметров трубы, что существенно ограничивает технические возможности, так как приводит к большим массам трубопровода.

Известен станок для гибки труб, содержащий станину, установленный на ней гибочный механизм, элементы, фиксирующие заготовку, оправку-дорн, соединенный с ней привод возвратно-поступательного перемещения, состоящий из гидроцилиндра со штоком. Фиксирующие элементы оснащены губками, одна пара которых предназначена для зажима трубной заготовки и жестко закреплена на станине, другая пара - для растяжения заготовки, гибочная оправка состоит из связанных гибким тросом шарообразных элементов с промежуточными втулками между ними. На переднем конце оправки располагается упругий элемент, а с противоположной стороны оправки закреплен шток гидроцилиндра, являющийся приводом оправки (см. патент РФ на полезную модель заявка №17459, 2000 г.) - наиболее близкий аналог.

Данный станок осуществляет гибку труб по схеме намотки, которая подразумевает существенные затраты по времени при переналадке оснастки в случае перехода на гибку труб другого диаметра, а также ограниченность в радиусах изгиба труб и невозможность получать радиусы гиба более пяти диаметров труб.

Обобщенный анализ выявленных из уровня техники решений показал, что общим недостатком всех рассмотренных конструкций трубогибочных станков, является узкий диапазон номенклатуры обрабатываемых гибкой труб, обусловленный ограниченными возможностями кинематических схем станков.

Техническим результатом полезной модели является расширение технологических возможностей станка за счет обеспечения гибки труб по схемам обкатки, намотки и проталкивания в условиях реализации одного технологического процесса гибки заготовки - трубы за одну ее установку.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в станке для гибки труб, содержащий установленные на станине приводную каретку, прижимную матрицу, и приводной вал с размещенным на нем гибочным шаблоном и поворотным суппортом с зажимной колодкой, новым является то, что станок дополнительно оснащен гибочной головкой,, кареткой продольной подачи, на которой смонтирован поворотный цанговый патрон для закрепления, удержания, перемещения и поворота трубной заготовки, люнетом для бокового поддержания трубных заготово; дорном с приводом его перемещения, гибочным шаблоном; гибочным кронштейном; бустером; кареткой поперечной подачи, гибочный кронштейн содержит прижимную матрицу, в которой установлен гибочный ролик, а бустер - прижимную матрицу, в которой вмонтированы два опорных ролика, на станине станка, напротив гибочной головки установлен бустер, предназначенный для регулировки скорости перемещения трубы в зоне изгиба.

Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:

Фиг.1 - станок, вид спереди;

Фиг.2 - станок, вид сверху;

Фиг.3 - гибочная головка станка в режиме намотки трубной заготовки вокруг гибочной оправки, исходное положение;

Фиг.4 - гибочная головка станка в режиме намотки трубной заготовки вокруг гибочной оправки, конечное положение;

Фиг.5 - гибочная головка станка в режиме проталкивания трубной заготовки через гибочные ролики и гибочную оправку, исходное положение;

Фиг.6 - гибочная головка станка в режиме проталкивания трубной заготовки через гибочные ролики и гибочную оправку, конечное положение;

Фиг.7 - гибочная головка станка в режиме обкатки трубной заготовки вокруг гибочной оправки, исходное положение;

Фиг.8 - гибочная головка станка в режиме обкатки трубной заготовки вокруг гибочной оправки, конечное положение.

Станок для гибки труб состоит из станины 1, на торце которой закреплена гибочная головка 2. На верхней плоскости станины 1 имеются продольные направляющие 3, на которых с возможностью перемещения установлена каретка 4 продольной подачи, предназначенная для зажима, удержания и перемещения трубных заготовок. Привод каретки 4 продольной подачи выполнен известным образом и может содержать электродвигатель связанный через двухступенчатый зубчатый редуктор с винтом пары «винт-гайка», шарнирной винтовой пары. Винт имеет возможность вращения, а гайка установлена на каретке и обеспечивает ее осевое перемещение. На каретке 4 установлен полый вал, на котором размещен цанговый патрон 5. Цанговый патрон 5 предназначен для быстрого зажима труб и приводится в действие стандартным гидравлическим приводом (не показан). Цанговый патрон также оснащен механизмом 6 его реверсивного вращения, размещенным на каретке 4. На направляющих 3 станины 1 расположен люнет 7, предназначенный для бокового удержания трубных заготовок от потери продольной устойчивости при гибки труб по схеме проталкивания.

На другом торце станины 1 размещен механизм 8 выдвижения дорна 9 в рабочее положение во время гибки труб и отвода его по окончании гибки. Дорн 9 располагают внутри трубной заготовки в зоне перехода прямолинейного участка к криволинейному с целью устранения образования внутренних гофров при гибке труб на малый радиус.

Гибочная головка 2 содержит гибочный шаблон 10, гибочный кронштейн 11, каретку бустера 12 и каретку 13 поперечной подачи. Каретка 13 поперечной подачи размещена поперек станины станка и перемещается вдоль торца станины за счет винтовой подачи от электропривода, связана с механизмами перемещения каретки бустера 12 и электроприводом вращения шпинделя для установки на его оси гибочного шаблона 10, представляющего набор формообразующих (профильных) дисков с пошаговыми радиусными размерами, что позволяет оперативно менять размер профильного шаблона при необходимости перехода с одного радиуса гибки на другой. Гибочный кронштейн 11, каретка бустера 12 и каретка 13 поперечной подачи соединены механизмами поперечного перемещения.

На гибочном кронштейне 11 установлена прижимная матрица 14, в которую встроен гибочный ролик 15. Гибочный кронштейн 11 крепится к корпусу гибочной головки 2 и имеет механизмы для перемещения прижимной матрицы 14 (ролика 15) в направлении, перпендикулярном оси трубной заготовки при помощи гидроцилиндра и механизмы (сцепная муфта) смены инструментальной оснастки: прижимной матрицы 14 и гибочного ролика 15. Привод поворота гибочного кронштейна 11 состоит из электродвигателя, двухступенчатого редуктора с червячной и зубчатой ступенями, цепной передачи. Гибочный кронштейн 11 в процессе гибки трубы имеет возможность поворота одновременно с гибочной головкой вокруг гибочного шаблона 10.

Каретка бустера 12 содержит прижимную матрицу 16, в которую встроены опорные ролики 17, каретка имеет возможность перемещения электроприводом (на фигурах не виден) параллельно направляющим станины станка в сторону гибочной головки 2. Привод гибочного шаблона 10 состоит из силового гидроцилиндра, реечной и цепной передач, оснащен электроприводом, редуктором и рычагом противодавления, обеспечивающего балансировку профильных дисков при переходе гибки трубы с одного радиуса изгиба на другой.

Наличие механизма поперечного перемещения каретки 13 позволяет подстраиваться под обрабатываемый внешний диаметр трубной заготовки 19 в зависимости от требуемого радиуса изгиба, при гибке по схемам намоткой или обкаткой, при этом гибочный шаблон 10 имеет возможность вращаться на оси шпинделя, как принудительно, так и свободно, за счет муфты сцепления встроенного в узел приводного механизма (не показан), расположенного внутри гибочной головки 2 по гибочном шаблоном 10.

При наличии в технологическом процессе гибки дорна 9 трубная заготовка 19 вставляется спереди станка, и в установочном режиме центрирует образующую гибочного шаблона 10 с цанговым патроном 5 и узлом удержания дорна 8.

Привод каретки поперечной подачи 13 состоит из электродвигателя, соединительной муфты, двухступенчатого зубчатого редуктора, цепной передачи и винтовой передачи. Причем электродвигатель с редуктором вмонтированы в переднюю часть станины, опоры винта - в корпус гибочной головки, а гайка - в перемещаемый корпус каретки поперечной подачи. Между осью шпинделя электропривода и осью вращения оси шпинделя гибочного шаблона 10 расположен приводной механизм, управляемый муфтой сцепления, что позволяет по команде ЧПУ отсоединять ось шпинделя вращения гибочного шаблона от оси шпинделя электропривода.

Гибочный кронштейн 11 имеет встроенный механизм зажима трубной заготовки 19, состоящий из двух гидроцилиндров (не показаны), один из которых связан с прижимной матрицей 14, другой - с гибочным роликом 15.

Рабочие контуры прижимных матриц 14 и 16, роликов 15 и 17 отвечают (равны) поперечному сечению обрабатываемой трубной заготовки 19 и при работе станка по схемам обкатки и проталкивания, выдвигаются в направлении трубной заготовки, которую фиксируют и сопровождают.

Управление работой станка осуществляется от стандартной системы числового программного управления.

Станок для гибки труб работает следующим образом.

При гибке труб по схеме намотки (фиг.3, 4) гибочный шаблон 10 жестко связан с прижимной матрицей 14, за счет сжатия муфты сцепления (на фигурах не показана), прижимная матрица 16 каретки бустера 12 контактирует с трубной заготовкой 19.

Прижимная матрица 16 предназначена для создания различных по знаку режимов деформирования (от сжатия до растяжения) зоны изгиба трубной заготовки. Осевая скорость рабочего перемещения прижимной матрицы 16 (вдоль станины станка) синхронизируется с величиной окружной скорости поворота прижимной матрицей 14 (вокруг оси шпинделя гибочного шаблона 10 каретки поперечной подачи 13) системой ЧПУ станка.

Гибка по схеме намотки реализуется следующим образом:

Перемещения гибочного шаблона 10 в рабочую позицию осуществляют перемещением каретки поперечной подачи 13. Гибочный шаблон 10, гибочный кронштейн 11, каретка продольной подачи 4, цанговый патрон 5 устанавливаются в исходное положение. Трубная заготовка вставляется в цанговый патрон 5 каретки продольной подачи 4, затем зажимается. Каретка 4 продольной подачи перемещает трубную заготовку в позицию начала гибки. Далее работа станка осуществляется по программе ЧПУ, либо в ручном режиме. Гибочный кронштейн 11 прижимает трубную заготовку к гибочному шаблону 10, а к трубной заготовке подводится прижимная матрица 16 бустера. Производят поворот оси шпинделя на заданный угол изгиба трубы. По окончании работы цанговый патрон 5 разжимается.

Кинематика процесса гибки:

- гибочный кронштейн 11 производит поворот вместе с гибочным шаблоном 10 и зажатым участком трубной заготовки на заданный угол, при этом трубная заготовка наматывается на гибочный шаблон 10.

- цанговый патрон 5 зажимается, зажимное устройство гибочного кронштейна 11 освобождает трубную заготовку и гибочный кронштейн 11 возвращается в исходное положение.

- трубная заготовка подается вперед на позицию следующего гиба (но не менее расстояния, необходимого для освобождения трубы из ручья шаблона).

Если подача трубы ограничена ходом каретки, то производится перехват трубной заготовки. Разжим цангового патрона 5, отвод каретки продольной подачи 4 на необходимое расстояние, зажим цангового патрона 5, подача трубы на позицию гиба.

Цанговый патрон 5)поворачивает трубную заготовку вокруг оси на заданный угол (если плоскость следующего гиба повернута относительно плоскости первого), гибочный шаблон 10 поворачивается в исходное положение.

Далее, осуществляется следующий гибочный цикл. Либо (при необходимости) трубная заготовка снимается со станка.

При гибке труб по схеме проталкивания (фиг.5, 6) прижимная матрица 14, расположенная на гибочном кронштейне 11, отходит назад, и ее место занимает гибочный ролик 15. Прижимная матрица 16 каретки бустера 12, отходит назад за счет муфты сцепления и уступает место опорным роликам 17. Однако, если имеет место согласование скоростей перемещения каретки 4 продольной подачи и окружной составляющей скорости вращения оси шпинделя, что имеет место при использовании системы ЧПУ, в подобной замене нет необходимости. Гибочный шаблон 10, расположенный на каретке 13 поперечной подачи имеет возможность как принудительно, так и свобод но вращаться на оси шпинделя. При свободном вращении гибочного шаблона 10, его вращение зависит только от скорости вращения внутренней стенки изгибаемой трубы 19.

Опорные ролики 17 узла бустера 12 (как и прижимная матрица 16) контактируют с трубой и предназначены для устранения перегиба трубы, вследствие действия упругой реакции на изгиб. Расположение гибочного ролика 15 относительно оси шпинделя определяет величину радиуса изгиба трубной заготовки.

Гибка по схеме проталкивания реализуется следующим образом:

Гибочный кронштейн 11, каретка продольной подачи 4 отводятся в исходное положение и трубная заготовка вставляется в цанговый патрон 5 каретки продольной подачи 4, затем зажимается.

Каретка продольной подачи 4 перемещает трубную заготовку в позицию начала гибки, далее работа станка осуществляется по программе под управлением ЧПУ, либо в ручном режиме:

Гибка проталкиванием трубной заготовки начинается при одновременном перемещении трубной заготовки, продвигаемой вперед кареткой продольной подачи 4)и гибочного ролика 15, изгибающего трубу. В этом случае изгибаемый участок имеет переменный радиус.

Когда изменяющийся радиус гиба достигает заданной величины, движение гибочного ролика 15) прекращается, но каретка продольной подачи 4 продолжает толкать трубную заготовку и гибка продолжается с постоянным радиусом на заданный угол, затем каретка останавливается. Гибочный кронштейн 11 возвращается в исходное положение с одновременной подачей вперед на позицию следующего гиба.

Цанговый патрон 5)поворачивает трубную заготовку вокруг оси на заданный угол (если плоскость следующего гиба повернута относительно плоскости первого), далее, осуществляется следующий гибочный цикл. Либо трубная заготовка снимается со станка, для чего необходимо разжать цанговый патрон.

При гибке труб по схеме обкатки (фиг.7, 8) прижимная матрица 14, расположенная на гибочном кронштейне 11, отходит назад и ее место занимает гибочный ролик 15. Гибка по схеме обкатки предусматривает два варианта работы узла каретки бустера 12. В первом варианте - прижимная матрица 16 каретки бустера 12 контактирует с трубной заготовкой 19 и сопровождает ее до места гибки. Во втором варианте - прижимная матрица 16 каретки бустера 12 отходит назад за счет муфты сцепления (не показана) и ее место занимают опорные ролики 17, которые выполняют ту же роль жесткого подпора, предотвращая продольный изгиб трубной заготовки 19.

Гибочный кронштейн 11, как в случае гибки по схеме намотки, вращается вокруг гибочного шаблона 10, который имеет возможность вращаться как от электропривода, синхронно с гибочным кронштейном 11, так и самопроизвольно, при отключении его сцепной муфтой от оси шпинделя электропривода. Самопроизвольность вращения гибочного шаблона 11 зависит от его контакта с трубной заготовкой, по сути, в этом варианте, гибочный шаблон 11 выполняет роль опорного ролика, в то время как гибочный ролик 15 обкатывает трубную заготовку радиусом гиба, равным внешнему радиусу гибочного шаблона 10.

Узел бустера 12 перемещает вдоль трубы 19 (оси станка) встроенную прижимную матрицу 16 с помощью гидроцилиндра, тем самым дает возможность создавать в зоне изгиба трубы состояния сжатия или растяжения, что приводит к повышению качества изгиба.

Гибка по схеме обкатки реализуется следующим образом:

Гибочный шаблон 10 поворачивают в конечное, неизменяемое положение на угол 185°. Далее осуществляют перемещение каретки поперечной подачи 4). Гибочный кронштейн 12, каретка продольной подачи 4 отводятся в исходное положение и трубную заготовку 19 вставляют в цанговый патрон 5 каретки продольной подачи 4 и затем в цанговый патрон 5 зажимают.

Каретка продольной подачи 4 перемещает трубную заготовку в позицию начала гибки. Часть трубной заготовки, выдвигается за пределы гибочного шаблона 10 на длину изгибаемого участка. Далее работа станка осуществляется по программе под управлением ЧПУ, либо в ручном режиме:

- гибочный кронштейн 12 производит поворот вместе с гибочным роликом 17 на заданный угол, при этом трубная заготовка обжимается по гибочному шаблону 10;

- гибочный кронштейн 12 возвращается в исходное положение;

- трубная заготовка подается вперед на позицию следующего гиба, но не менее расстояния, необходимого для освобождения трубы из ручья гибочного шаблона 10;

- цанговый патрон 5 поворачивает трубную заготовку вокруг оси на заданный угол (если плоскость следующего гиба повернута относительно плоскости первого) и осуществляется следующий гибочный цикл. Либо (при необходимости) трубная заготовка снимается со станка.

Основной кинематической схемой принята схема трубогибочного станка, производящего гибку труб методом намотки трубной заготовки на профильный шаблон. Дополнительно станок может осуществлять гибку труб методами обкатки и проталкивания. Для этого не производится переналадка станка и смена инструментальной оснастки.

Расширение технологических возможностей выражается в проведении за один технологический цикл, гибку трубных заготовок с разными радиусами и углами изгиба без применения смены гибочной оснастки для широкого диапазона типоразмеров труб.

Предложенное техническое решение - трубогибочный станок - является универсальным, так как позволяет гнуть трубы по трем основным схемам гибки: обкаткой трубы обкатным роликом вокруг гибочной оправки, намоткой трубы на гибочную оправку, проталкиванием трубы через гибочные ролики, что расширяет технологические возможности данного вида оборудования.

При гибке по схеме намотки скорость продольной подачи трубной заготовки в основном зависит от окружной скорости вращения гибочного шаблона. Однако, в зависимости от постеленных задач, эта скорость может варьироваться в пределах 20% от окружной скорости вращения гибочного шаблона с целью создания сжато-растянутых напряжений в зоне изгиба трубной заготовки.

При гибке по схеме проталкивания подача трубной заготовки происходит с постоянной скоростью, при этом окружная скорость перемещения гибочного кронштейна 9 может изменяться в зависимости от положения гибочного ролика: подача трубы во время выхода гибочного ролика в исходное положение и подача трубы при установившемся рабочем положении гибочного ролика.

При гибке по схеме обкатки скорость продольной подачи трубной заготовки равна нулю. Трубная заготовка выдвигается на длину, равную длине изгиба. Деформация трубной заготовки происходит за счет вращения гибочного кронштейна 9.

Во время выхода гибочного ролика в конечное положение следует устанавливать минимальную подачу, чтобы избежать получения части трубы с переменным радиусом.

В качестве примера ниже приведены схемы работы станка с одной установкой без предварительной переналадки гибочной оснастки. Пример.

Деталь - трубопровод для горячей воды выполнен из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81, круглым сечением 51×1,5 мм - состоит из трех участков, характеризующихся специфическими особенностями. Первый участок малого радиуса 1,5D и углом разворота 87°, второй участок радиусом 8D развернут в плоскости под 15° по отношению к первому участку трубопровода с углом гиба 45°. Третий участок имеет радиус гиба 3D и расположен в плоскости, параллельной плоскости первого участка с углом гиба 90°.

Технология гибки трубопровода проводилась последовательно: на первом участке гибку проводили по схеме намотки, на втором участке - проталкиванием, на третьем участке - обкаткой.

Первый участок: гибка по схеме намотки трубной заготовки на гибочную оправку.

В работе участвуют следующие узлы станка:

2 - гибочная головка; 4 - каретка продольной подачи; 5 - цанговый патрон; 9 - дорн; 10 - гибочный шаблон; 11 - гибочный кронштейн; 12 - каретка бустера; 13 - каретка поперечной подачи; 14 - прижимная матрица.

Работа станка по схеме намотки представлена на фигурах 3 и 4:

а) перед началом работы гибочный шаблон 10 с кареткой поперечной подачи 13 перемещаются в рабочую позицию (ось трубной заготовки является касательной к оси ручья гибочной шаблона);

б) гибочный шаблон 10, гибочный кронштейн 12, каретка продольной подачи 4 с цанговым патроном 5 устанавливаются в исходное положение;

в) трубная заготовка вставляется в цанговый патрон 5 каретки продольной подачи 4 и зажимается, затем перемещается в позицию начала гибки;

г) далее работа станка осуществляется либо по программе ЧПУ в автоматическом режиме, либо в ручном режиме:

- зажимная матрица 14 гибочного кронштейна 12 зажимает трубную заготовку 19 на прямолинейном участке гибочного шаблона 10, а прижимная матрица 16 узла бустера 12 подводится к трубной заготовке до касания;

- гибочный кронштейн 11 с гибочным шаблоном 10 поворачивают зажатый участок трубной заготовки на заданный угол, при этом трубная заготовка наматывается на гибочный шаблон 3. Если при этом цанговый патрон 5 зажат, то необходимо осуществить движение каретки продольной подачи 4 синхронно с поворотом зажатого участка трубы. Если подача трубной заготовки для следующего гиба ограничена ходом каретки продольной подачи 4, то производится перехват трубной заготовки:

- разжим цангового патрона 5;

- отвод каретки продольной подачи 4 на необходимое расстояние;

- зажим цангового патрона 5.

После этого возможен следующий изгиб трубы:

- зажимная матрица 14 гибочного кронштейна 11 разжимается, освобождая трубную заготовку; гибочный кронштейн 11 возвращается в исходное положение; трубная заготовка подается вперед на позицию следующего гиба (но не менее расстояния, необходимого для освобождения трубы из ручья оправки); трубная заготовка поворачивается (при необходимости) на заданный угол вокруг своей оси цанговым патроном 5; гибочный шаблон 10 поворачивается в исходное положение.

Далее, либо осуществляется следующий гибочный цикл, либо (при необходимости) трубная заготовка снимается со станка, для чего цанговый патрон 5 разжимается.

На фигуре 3 - исходное положение гибочной головки, на фигуре 4 - конечное положение, α - угол поворота гибочного кронштейна, b - начальное плечо гиба (узел люнета 6 на фигурах 3 и 4 не показан, так как его можно снимать при небольшой длине трубной заготовки 19).

Второй участок: гибка по схеме проталкивания трубной заготовки 19 через гибочный (отклоняющий) ролик 15.

Алгоритм схемы гибки проталкиванием закладывается в систему ЧПУ станка и строится на геометрических построениях элементов конструкции гибочной головки и кинематических перемещений исполнительных органов станка.

В работе принимают участие следующие узлы станка: 2 - гибочная головка; 4 - каретка продольной подачи; 5 - цанговый патрон; 9 - дорн; 10 - гибочный шаблон; 11 - гибочный кронштейн; 12 - каретка бустера; 13 - каретка поперечной подачи; 15 - гибочный ролик; 17 - опорные ролики.

Работа станка по схеме проталкивания представлена на фигурах 5 и 6:

а) перед началом работы трубная заготовка вставляется в цанговый патрон 5 каретки продольной подачи 4 и зажимается;

б) каретка продольной подачи 4 перемещается в позицию начала гибки;

в) каретка поперечной подачи 13 и гибочный ролик 15 перемещаются в рабочую позицию;

г) заготовку выставляют в исходное положение с расчетным плечом гиба b;

д) опорные ролики 17, расположенные на узле бустере 12, выдвигаются силовым гидроцилиндром бустера до касания трубной заготовки и фиксируют ее.

Работа станка осуществляется по программе под управлением ЧПУ, либо в ручном режиме:

- каретка продольной подачи 4 с помощью цангового патрона 5 продвигает вперед трубную заготовку при одновременном повороте гибочного кронштейна 11 с гибочным роликом 15. Труба изгибается. В начальный момент изгибаемый участок имеет переменный радиус;

- поворот гибочного кронштейна 11 с гибочным роликом 15 прекращается при достижении заданного радиуса гибки, но каретка продольной подачи 4 продолжает толкать трубную заготовку и гибка продолжается с постоянным радиусом на заданный угол, после чего каретка останавливается.

Если подача трубной заготовки для следующего гиба ограничена ходом каретки продольной подачи, то производится перехват трубной заготовки: разжим цангового патрона 5; отвод каретки продольной подачи 4 на необходимое расстояние; зажим цангового патрона 5. После этого возможен следующий гиб: гибочный кронштейн 11 с гибочным роликом 15 возвращается в исходное положение, трубная заготовка подается вперед на позицию следующего гиба (но не менее расстояния, необходимого для освобождения трубы из ручья ролика), затем поворачивается (при необходимости) на заданный угол вокруг своей оси цанговым патроном 5.

Далее осуществляется следующий гибочный цикл.

На фигуре 5 - исходное положение, на фигуре 6 - конечное положение, α - угол поворота отклоняющего ролика, b - начальное плечо гиба, Δα - угол поворота отклоняющего ролика, D - диаметр трубы.

Третий участок: гибка по схеме обкатки трубной заготовки вокруг гибочной оправки (шаблона).

В работе участвуют следующие узлы станка:

2 - гибочная головка; 4 - каретка продольной подачи; 5 - цанговый патрон; 9 - дорн; 10 - гибочный шаблон; 11 - гибочный кронштейн; 12 - каретка бустера; 13 - каретка поперечной подачи; 15 - гибочный ролик; 17 - опорные ролики.

Работа станка по схеме обкатки представлена на фигурах 7 и 8:

а) гибочный шаблон 10 поворачивают в конечное неизменяемое положение на угол 185°. Далее осуществляют перемещение каретки поперечной подачи 11. Гибочный кронштейн 11, каретку продольной подачи 4 отводят в исходное положение, трубную заготовку вставляют в цанговый патрон 5 каретки продольной подачи 4 и затем зажимают;

б) каретка продольной подачи 3 перемещает трубную заготовку в позицию начала гибки с таким расчетом, чтобы часть трубной заготовки была выдвинута вперед за пределы гибочного шаблона 10 на длину первого изгибаемого участка. Далее работа станка осуществляется по программе под управлением ЧПУ, либо в ручном режиме:

- гибочный кронштейн 11 производит поворот вместе с гибочным роликом 15 на заданный угол, при этом трубная заготовка обжимается по гибочному шаблону 10;

- гибочный кронштейн 11 возвращается в исходное положение;

- трубная заготовка подается вперед на позицию следующего гиба, но не менее расстояния, необходимого для освобождения трубы из ручья гибочного шаблона 10;

- цанговый патрон 5 поворачивает (при необходимости) трубную заготовку вокруг оси на заданный угол.

После этого осуществляется следующий гибочный цикл или трубная заготовка снимается со станка. Исходным положением для каретки продольной подачи 4 является переднее крайнее положение на станке. Исходное положение цанги 5 - разжатое.

На фигуре 7 - исходное положение, на фигуре 8 - конечное положение, α - угол поворота гибочного кронштейна, b - начальное плечо гиба.

Claims (1)

1. Станок для гибки труб, содержащий установленные на станине приводную каретку, прижимную матрицу и приводной вал с размещенным на нем гибочным шаблоном и поворотным суппортом с зажимной колодкой, отличающийся тем, что он снабжен гибочной головкой, кареткой продольной подачи, на которой смонтирован поворотный цанговый патрон для закрепления, удержания, перемещения и поворота трубы, люнетом для бокового поддержания трубы, дорном с приводом его перемещения, гибочным шаблоном, гибочным кронштейном, бустером, кареткой поперечной подачи, причем гибочный кронштейн содержит прижимную матрицу, в которой установлен гибочный ролик, а бустер - прижимную матрицу, в которой вмонтированы два опорных ролика, на станине станка напротив гибочной головки установлен бустер, предназначенный для регулировки скорости перемещения трубы в зоне изгиба.

   

Images