RU2193939C2

RU2193939C2 - Apparatus for straightening damaged thin-sheet products

Info

Publication number: RU2193939C2
Application number: RU98114693/02A
Authority: RU
Inventors: Борис Иосифович Синельников (KZ); Борис Иосифович Синельников; Мурат Махметович Бекмагамбетов (KZ); Мурат Махметович Бекмагамбетов; Валерий Валентинович Могильный (KZ); Валерий Валентинович Могильный
Original assignee: Борис Иосифович Синельников; Мурат Махметович Бекмагамбетов; Валерий Валентинович Могильный
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2002-12-10

Abstract

FIELD: machine engineering, mainly restoration of damaged walls of bodies of transport vehicles, thin-sheet ferrous and non-ferrous metals and certain types of thin-sheet polymeric articles. SUBSTANCE: apparatus including straightening member with through openings, sealing unit, vacuumizing pump also includes unit for detecting end of straightening process in the form of signalling lamp with wire leads. Vacuumizing pump is in the form of cylinder inside which piston is arranged. Piston has valves for discharging air, sealing cups arranged on outer surface of piston and guiding sleeve mounted in opening provided in end of cylinder, tie rod arranged in guiding sleeve with possibility of motion, spring-loaded to piston and joined with it by its one end; eccentric members fixed onto stationary bracket at outer side of its end with possibility of engaging with cylinder for moving it; frame provided with foot and supporting manual press having handle and rod mounted with possibility of engaging with foot of frame in order to move piston with tie rod. Straightening member is secured to cylinder end opposite relative to its end with guiding sleeve. Said member is in the form of changeable supporting plate having turning and through openings inside which sponge elastic material is movably placed. Opening for discharging air is provided in cylinder. Sealing member is fixed in turning of changeable supporting plate. Wire leads of signalling lamp are connected with supporting plate and with damaged thin-sheet article. EFFECT: enhanced quality of straightening, lowered energy consumption. 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам и устройствам, предназначенным для восстановления формы или устранения местных деформаций на листовом металле и изделий из него, и может быть использовано в автотранспортных авторемонтных предприятиях, а также в машиностроении для восстановления поврежденных стенок кузовов транспортных средств, тонколистовых черных и цветных металлов и некоторых видов тонколистовых пластмассовых изделий. The invention relates to methods and devices designed to restore the shape or eliminate local deformations on sheet metal and products from it, and can be used in automotive automotive repair enterprises, as well as in mechanical engineering for the restoration of damaged walls of vehicle bodies, sheet ferrous and non-ferrous metals and some types of sheet plastic products.

Известен ручной инструмент для рихтовки стенок кузовов, содержащий корпус с рукояткой, в котором размещены обмотка катушки электромагнита и его сердечник, несущий головку, при этом он снабжен упорным ограничительным кольцом с амортизирующей прокладкой, жестко закрепленным на сердечнике, и установленным в корпусе реостатом, связанным с обмоткой катушки (SU авт. св. 837458, B 21 D 1/12, 1981). Known manual tool for straightening the walls of the bodies, comprising a housing with a handle, in which the coil of the electromagnet coil and its core bearing the head are located, while it is equipped with a thrust restrictive ring with a shock-absorbing pad, rigidly fixed to the core, and a rheostat installed in the housing associated with coil winding (SU ed. St. 837458, B 21 D 1/12, 1981).

Использование этого инструмента позволяет облегчить правку поврежденных участков стенки кузова ввиду того, что он переносной и исключает ручной труд. Using this tool allows you to facilitate the editing of damaged sections of the body wall due to the fact that it is portable and eliminates manual labor.

Недостатками этого инструмента служат следующие факторы:
- изделия из цветных металлов, а также некоторые пластмассовые изделия не подлежат восстановлению, так как они не обладают магнитными свойствами;
- большой расход электроэнергии, что сказывается на повышении себестоимости производства;
- устройство не может работать автономно, так как зависит от питания источника тока;
- повышенная опасность, связанная с возможностью повреждения изоляции катушки электромагнита и поражения оператора электротоком;
- восстановление поврежденных участков осуществляется лишь в малых размерах.The disadvantages of this tool are the following factors:
- products from non-ferrous metals, as well as some plastic products cannot be restored, since they do not have magnetic properties;
- high energy consumption, which affects the increase in production costs;
- the device cannot work autonomously, as it depends on the power supply of the current source;
- increased danger associated with the possibility of damage to the insulation of the coil of the electromagnet and the defeat of the operator by electric current;
- restoration of damaged areas is carried out only in small sizes.

Известно также устройство для правки поврежденных тонколистовых изделий, содержащее формовую (литую) упругую (пружинистую, эластичную) деталь-присоску в виде присасывающейся чаши, вулканизированной на сравнительно толстой базовой пластине, воздушный проход которой сообщает (соединяет) внутреннюю часть присоски с клапаном откачивающего насоса-трубки Вентури с целью ввода (индукции) вакуума в этом месте, причем седловидный держатель имеет якорное кольцо и велосипедный руль, присоединенный к этому держателю, который расположен на базовой пластине и обеспечивает защитный щит для клапана откачивающего насоса. A device for straightening damaged sheet products is also known, containing a molded (molded) elastic (springy, elastic) suction cup part in the form of a suction cup vulcanized on a relatively thick base plate, the air passage of which communicates (connects) the inside of the suction cup with the pump pump Venturi tubes for the purpose of introducing (inducing) vacuum in this place, the saddle-shaped holder having an anchor ring and a bicycle handlebar attached to this holder, which is located on the base plate and provides a protective shield for the valve of the drain pump.

Недостатком этого устройства является то, что оно не может выправлять дефекты больших размеров с толщиной металлического листа 0,8-1,0 мм, а также не может работать автономно без внешнего воздействия (US патент 3728891, B 21 D 1/12, 1973). The disadvantage of this device is that it cannot correct large defects with a metal sheet thickness of 0.8-1.0 mm, and also can not work autonomously without external influence (US patent 3728891, B 21 D 1/12, 1973) .

Задачей изобретения является создание устройства для правки поврежденных тонколистовых изделий, позволяющего проводить правку поврежденных участков как прямолинейных, так и криволинейных изделий с толщиной металлического листа 0,8-1,0 мм, снизить энергетические затраты и повысить качество выполняемой правки. The objective of the invention is to provide a device for dressing damaged sheet products, allowing you to dress damaged areas of both straight and curved products with a metal sheet thickness of 0.8-1.0 mm, reduce energy costs and improve the quality of the dressing.

Это достигается тем, что известное устройство для правки поврежденных тонколистовых изделий, содержащее правочный элемент со сквозными отверстиями, уплотнитель, откачивающий вакуумный насос, согласно изобретению снабжено средством для фиксации окончания процесса в виде сигнальной лампочки с проводами, откачивающий вакуумный насос выполнен поршневым в виде цилиндра с размещенным в нем поршнем с клапанами для выпуска воздуха, манжетами для его герметизации, расположенными на его наружной поверхности, и направляющей втулки, установленной в предусмотренном под нее отверстии в торце цилиндра, тяги, размещенной в направляющей втулке с возможностью перемещения, подпружиненной к поршню и соединенной с ним одним своим концом, эксцентриков, закрепленных на неподвижном кронштейне с внешней стороны его торца с возможностью взаимодействия с цилиндром для осуществления его перемещения, рамы с пятой и размещенным на ней ручным прессом, имеющим ручку и шток, установленный с возможностью контакта с пятой рамы для перемещения поршня с тягой, правочный элемент закреплен на торце цилиндра, противоположном торцу с направляющей втулкой, и выполнен в виде сменной упорной пластины с выточкой, в сквозных отверстиях которой размещен с возможностью перемещения губчатый эластичный материал, отверстие для выхода воздуха выполнено на цилиндре, уплотнитель закреплен на выточке сменной упорной пластины, а провода сигнальной лампочки соединены с упорной пластиной и поврежденным тонколистовым изделием. This is achieved by the fact that the known device for straightening damaged sheet products containing a straightening element with through holes, a seal, a vacuum pump, according to the invention is equipped with means for fixing the end of the process in the form of a signal lamp with wires, the pump vacuum is made piston in the form of a cylinder with a piston placed in it with valves for venting air, cuffs for sealing it, located on its outer surface, and a guide sleeve, is installed Oh in the hole provided under it at the end of the cylinder, the thrust placed in the guide sleeve with the possibility of movement, spring-loaded to the piston and connected to it by one end thereof, eccentrics mounted on a fixed bracket from the outside of its end with the possibility of interaction with the cylinder to implement it movement, the frame with the fifth and placed on it a hand press having a handle and a rod mounted with the possibility of contact with the fifth frame to move the piston with the thrust, the correcting element is mounted on the end of the cylinder Indra, opposite the end with the guide sleeve, and is made in the form of a removable thrust plate with a recess, in the through holes of which sponge elastic material is placed with the possibility of movement, an air outlet is made on the cylinder, the seal is fixed to the recess of the replaceable thrust plate, and the signal lamp wires connected to the thrust plate and the damaged sheet product.

На фиг. 1 показано устройство и изделие в исходном положении перед правкой; на фиг.2 - положение устройства и изделия после правки; на фиг.3 и 4 показано положение уплотнителя и вытеснителей воздуха до и после правки изделий. In FIG. 1 shows the device and the product in its original position before editing; figure 2 - position of the device and product after editing; figure 3 and 4 shows the position of the seal and displacers of air before and after dressing.

Устройство для правки поврежденных тонколистовых изделий, например овальных стенок кузовов транспортных средств, включает сменный правочный элемент в виде овальной упорной пластины 1 со сквозными отверстиями 2, в которых размещены и перемещаются губчатый эластичный материал 3, а один из них усеченный 4, занимающий как минимум 3/4 объема одного из отверстий 2, и выполнены они из эластичного и губчатого материала, а сменная вогнутая и овальная поверхность упорной пластины 1 обращена к поврежденной поверхности 5 стенки кузова, при этом противоположная ее поверхность плоская и обращена к днищу 6 поршня 7. A device for editing damaged thin-sheet products, for example, oval walls of vehicle bodies, includes a removable dressing element in the form of an oval thrust plate 1 with through holes 2 in which spongy elastic material 3 is placed and moved, and one of them is truncated 4, occupying at least 3 / 4 of the volume of one of the holes 2, and they are made of elastic and spongy material, and the removable concave and oval surface of the thrust plate 1 faces the damaged surface 5 of the body wall, while its positive surface is flat and faces the bottom 6 of the piston 7.

Кроме того, в торце сменной упорной пластины 1 на ее выточке 8 расположен уплотнитель 9, выполненный, например, из сырой резины, причем сменная упорная пластина 1 смонтирована на торце цилиндра 10, внутри которого размещен поршень 7 с клапанами 11 для выпуска воздуха и манжетами 12, расположенными по окружности поршня 7 и являющимися герметизаторами, а также тяга 13, соединенная одним концом с поршнем 7, а другим концом с рамой 14 насоса, и пружина 15, расположенная на поверхности тяги 13, служащая для ее перемещения с поршнем 7 в исходное положение. In addition, at the end of the interchangeable thrust plate 1 on its undercut 8 there is a seal 9 made, for example, of crude rubber, the interchangeable thrust plate 1 mounted on the end of the cylinder 10, inside of which there is a piston 7 with valves 11 for releasing air and cuffs 12 located around the circumference of the piston 7 and which are sealants, as well as a rod 13 connected at one end to the piston 7 and the other end to the pump frame 14, and a spring 15 located on the surface of the rod 13, which serves to move it with the piston 7 to its original position .

Кроме того, в цилиндре 10 в месте прохождения тяги 13 выполнена направляющая втулка 16, а на одной из стенок цилиндра 10, ближе к его торцовой части, имеется отверстие 17 для выпуска воздуха, и внутри рамы 14 установлен ручной пресс 18, с помощью действия его ручки 19 штока 20 с возможностью воздействия на пяту 21 рамы 14, для прижима цилиндра 10 совместно со сменной упорной пластиной 1 и ее уплотнителем 9 к стенке кузова 5 к поврежденной части, выполнены эксцентрики 22 с закреплением последних на неподвижном кронштейне 23, а окончание процесса правки фиксирует электрическая лампочка 24, провода которой соединены с поверхностью сменной упорной пластины 1 и поврежденной стенки кузова 5. In addition, in the cylinder 10 at the point of passage of the thrust 13, a guide sleeve 16 is made, and on one of the walls of the cylinder 10, closer to its end part, there is an opening 17 for exhausting air, and a hand press 18 is installed inside the frame 14, by means of its action handles 19 of the rod 20 with the possibility of acting on the heel 21 of the frame 14, for pressing the cylinder 10 together with a removable thrust plate 1 and its seal 9 to the body wall 5 to the damaged part, eccentrics 22 are made with the latter fixed on the fixed bracket 23, and the end of the dressing process fix m electric lamp 24, wires which are connected to the surface of a replaceable bearing plate 1 and the damaged wall of the body 5.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Поврежденную овальную часть стенки кузова 5 прикладывают к вогнутой овальной поверхности сменной упорной пластины 1, которая идентична по форме с поверхностью стенки кузова 5. Затем эксцентриками 22, закрепленными на кронштейне 23, перемещают цилиндр 10 совместно со сменной упорной пластиной 1 и располагающегося на ее выточке 8 упругого и эластичного уплотнителя 9 до контакта последнего со стенкой кузова 5, который и ограничивает поврежденную ее часть. Далее под действием сжатой пружины 15, размещенной на наружной поверхности тяги 13, соединенной одним концом с рамой 14, а другим с поршнем, перемещается тяга 13 с поршнем 7 до контакта днища 6 поршня 7 с плоской поверхностью сменной упорной пластины 1. The damaged oval part of the wall of the body 5 is applied to the concave oval surface of the removable thrust plate 1, which is identical in shape to the surface of the wall of the body 5. Then the eccentrics 22 mounted on the bracket 23 move the cylinder 10 together with the replaceable thrust plate 1 and located on its undercut 8 elastic and elastic seal 9 to the contact of the latter with the wall of the body 5, which limits its damaged part. Then, under the action of a compressed spring 15 located on the outer surface of the rod 13 connected at one end to the frame 14 and the other to the piston, the rod 13 moves with the piston 7 until the bottom 6 of the piston 7 contacts the flat surface of the replaceable thrust plate 1.

Вытеснители воздуха 3 и 4 при продвижении встречают на своем пути преграду в виде поврежденной стенки кузова 5, начинают деформироваться и заполнять пространство, ограниченное поврежденной стенкой кузова 5, уплотнителем 9 и поверхностью сменной упорной пластины 1, при этом вытесняется воздух из этого пространства, который затем проходит через часть отверстия 2, в котором размещен и перемещается усеченный вытеснитель воздуха 4. When moving forward, air displacers 3 and 4 encounter an obstacle in the form of a damaged body wall 5 on their way, begin to deform and fill the space bounded by the damaged body wall 5, seal 9 and the surface of the replaceable thrust plate 1, while air is displaced from this space, which then passes through the part of the hole 2, in which the truncated air displacer 4 is located and moves.

Для прохождения воздуха в пространство, ограниченное внутренними стенками цилиндра 10 и поршня 7, срабатывают клапаны 11 поршня 7, и скопившийся воздух между днищем 6 поршня 7 и плоской поверхностью сменной упорной пластины 1 перемещается в вышеуказанное пространство. После того, как днище 6 поршня 7 дойдет до контакта с плоской поверхностью сменной упорной пластины 1 и воздух полностью вытеснится из пространства, ограниченного уплотнителем 9, днищем 6 и поврежденной стенкой 5 кузова, в нем создается разрежение, в результате которого уплотнитель 9 еще с большей силой прижимается к стенке 5 кузова, создавая достаточную герметизацию в этом пространстве. To pass air into the space bounded by the inner walls of the cylinder 10 and the piston 7, the valves 11 of the piston 7 are activated, and the accumulated air between the bottom 6 of the piston 7 and the flat surface of the interchangeable thrust plate 1 is moved to the above space. After the bottom 6 of the piston 7 comes into contact with the flat surface of the removable thrust plate 1 and the air is completely expelled from the space bounded by the seal 9, the bottom 6 and the damaged wall 5 of the body, a vacuum is created in it, as a result of which the seal 9 with even greater pressed against the wall 5 of the body, creating sufficient sealing in this space.

Затем осуществляется перемещение поршня 7 с тягой 13 в противоположном направлении относительно первого перемещения за счет ручного пресса 18 и его ручки 19, приведенной в движение оператором, а в это время шток 20 ручного пресса 18 выдвигается из него и воздействует на пяту 21 рамы 14, соединенной с тягой 13, причем воздух, находившийся в пространстве, ограниченном внутренними стенками цилиндра 10 и поршня 7, вытесняется через отверстие 17 в атмосферу, при этом поврежденная поверхность стенки 5 кузова под действием атмосферного давления и создавшегося вакуума притягивается к наружной поверхности сменной упорной пластины 1 и затем плотно облегает ее, после чего электрическая цепь, состоящая из проводов, соединенных со сменной упорной пластиной 1 и выправленной стенкой кузова 5, а также с электрической лампочкой 24, замыкается, в результате чего загорается лампочка 24, фиксирующая, что процесс правки окончен. Then the piston 7 is moved with the thrust 13 in the opposite direction relative to the first movement due to the hand press 18 and its handle 19, set in motion by the operator, and at this time the rod 20 of the hand press 18 is pulled out of it and acts on the heel 21 of the frame 14 connected with a thrust 13, and the air in the space bounded by the inner walls of the cylinder 10 and the piston 7 is displaced through the hole 17 into the atmosphere, while the damaged surface of the body wall 5 under the influence of atmospheric pressure and created The vacuum is attracted to the outer surface of the interchangeable thrust plate 1 and then tightly fits it, after which the electric circuit, consisting of wires connected to the interchangeable thrust plate 1 and the straightened wall of the body 5, as well as with the light bulb 24, closes, as a result of which it lights up bulb 24, fixing that the editing process is over.

По мере выправления и перемещения поврежденной стенки 5 кузова в направлении к сменной упорной пластине 1 во время ее выправления она удлиняется и воздействует на уплотнитель 9, который растягивается и приобретает вытянутую и овальную форму в поперечнике, а вытеснители воздуха 3, выходя из разреженного пространства между стенкой 5 кузова и сменной упорной пластиной 1, остаются в сквозных отверстиях 2 сменной упорной пластины 1, пружина 15 после перемещения поршня 7 сжимается и приходит в свое исходное положение, эксцентрики 22, закрепленные на неподвижном кронштейне 23, разворачиваются и разъединяют уплотнитель 9 от стенки 5 кузова. As the damaged wall 5 of the body straightens and moves towards the removable thrust plate 1 during its straightening, it lengthens and acts on the seal 9, which stretches and becomes elongated and oval in diameter, and air displacers 3, leaving the rarefied space between the wall 5 of the body and interchangeable thrust plate 1, remain in the through holes 2 of the interchangeable thrust plate 1, the spring 15 is compressed after moving the piston 7 and comes to its original position, the eccentrics 22 mounted on fixed bracket 23, deploy and disconnect the seal 9 from the wall 5 of the body.

Для проведения процесса правки кузовов и тонколистовых изделий используют теоретические расчеты по нижеприведенным формулам. To carry out the process of dressing bodies and thin-sheet products, theoretical calculations are used according to the formulas below.

Для обеспечения прижима поврежденной стенки кузова к сменной упорной пластине устройства необходимо усилие, которое рассчитывают по формуле
Рпр=Fпол•Рв•К,
где Fпол - полезная площадь, ограниченная уплотнителем 9, см²;
Рв=(1-Р) - избыточное давление, кгс/см²;
Р - остаточное давление в вакуумном пространстве устройства, кгс/см² (зависит от величины хода поршня);
К=0,8 - коэффициент герметичности вакуумной системы.To ensure that the damaged body wall is clamped to the removable thrust plate of the device, a force is required, which is calculated by the formula
Rpr = Fpol • Rv • K,
where Fпол - usable area, limited by a sealant 9, cm ² ;
Pb = (1-P) - overpressure, kgf / cm ² ;
P is the residual pressure in the vacuum space of the device, kgf / cm ² (depends on the magnitude of the piston stroke);
K = 0.8 is the tightness coefficient of the vacuum system.

Ниже приведена формула расчета критической нагрузки, после которой происходит исправление поврежденной поверхности стенки кузова

где К - коэффициент, зависящий от соотношения R и S;
(R - радиус поврежденной поверхности стенки кузова, а S - толщина ее стенки);
Е - модуль продольной упругости (модуль Юнга).Below is the formula for calculating the critical load, after which the damaged surface of the body wall is repaired

where K is a coefficient depending on the ratio of R and S;
(R is the radius of the damaged surface of the body wall, and S is the thickness of its wall);
E is the modulus of longitudinal elasticity (Young's modulus).

Для расчета вакуума в системе необходимо определить объем воздуха, находившийся в пространстве между уплотнителем 9, днищем 6 поршня 7 и поврежденной стенкой кузова 5 по формуле

где П - постоянная величина 3,14;
h - высота поврежденной части стенки кузова;
с - длина поврежденной части стенки кузова.To calculate the vacuum in the system, it is necessary to determine the amount of air that was in the space between the seal 9, the bottom 6 of the piston 7 and the damaged body wall 5 according to the formula

where P is a constant value of 3.14;
h is the height of the damaged part of the body wall;
C is the length of the damaged part of the body wall.

При правке плоских повреждений тонколистовых изделий процесс протекает в той же последовательности, что и вышеописанная. When editing flat damage to sheet products, the process proceeds in the same sequence as described above.

Применение предлагаемого устройства позволит универсализировать процесс, снизить трудоемкость, увеличить производительность и ресурс пробега транспортных средств и увеличить срок службы тонколистовых изделий. The application of the proposed device will allow to universalize the process, reduce the complexity, increase productivity and mileage of vehicles and increase the service life of thin-sheet products.

Claims

A device for straightening damaged sheet products containing a straightening element with through holes, a sealant pumping out a vacuum pump, characterized in that it is provided with means for fixing the end of the process in the form of a signal lamp with wires, the pumping pump is made piston in the form of a cylinder with a cylinder a piston with valves for venting air, cuffs for sealing it, located on its outer surface, and a guide sleeve installed in holes in the cylinder end, thrust placed in the guide sleeve with the possibility of movement, spring-loaded to the piston and connected to it by one end thereof, eccentrics mounted on a fixed bracket from the outside of its end with the possibility of interaction with the cylinder for moving it, the frame with the fifth and placed on it by a hand press having a handle and a rod mounted with the possibility of contact with the fifth frame to move the piston with the thrust, the adjustment element is mounted on the end of the cylinder opposite to the end with guide sleeve, and is made in the form of a replaceable thrust plate with a recess, in the through holes of which sponge elastic material is placed with the possibility of movement, the air outlet is made on the cylinder, the seal is fixed to the recess of the replaceable thrust plate, and the signal lamp wires are connected to the thrust plate and damaged sheet product.