RU2195382C2 - Method for making article and apparatus for performing the same - Google Patents

Method for making article and apparatus for performing the same

Info

Publication number
RU2195382C2
RU2195382C2 RU2000103520/02A RU2000103520A RU2195382C2 RU 2195382 C2 RU2195382 C2 RU 2195382C2 RU 2000103520/02 A RU2000103520/02 A RU 2000103520/02A RU 2000103520 A RU2000103520 A RU 2000103520A RU 2195382 C2 RU2195382 C2 RU 2195382C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rollers
workpiece
plate
forming surfaces
deformation
Prior art date
Application number
RU2000103520/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000103520A (en
Inventor
Б.З. Богуславский
Original Assignee
БОГУСЛАВСКИЙ Борис Зельманович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by БОГУСЛАВСКИЙ Борис Зельманович filed Critical БОГУСЛАВСКИЙ Борис Зельманович
Priority to RU2000103520/02A priority Critical patent/RU2195382C2/en
Priority to AT01913704T priority patent/ATE316828T1/en
Priority to PCT/DE2001/000661 priority patent/WO2001060537A2/en
Priority to AU39192/01A priority patent/AU3919201A/en
Priority to DE50108850T priority patent/DE50108850D1/en
Priority to EP01913704A priority patent/EP1320422B1/en
Priority to DE10190478T priority patent/DE10190478D2/en
Publication of RU2000103520A publication Critical patent/RU2000103520A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2195382C2 publication Critical patent/RU2195382C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K11/00Making cutlery wares; Making garden tools or the like
    • B21K11/02Making cutlery wares; Making garden tools or the like knives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H7/00Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00Forging presses
    • B21J9/02Special design or construction
    • B21J9/025Special design or construction with rolling or wobbling dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H7/00Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons
    • B21H7/10Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons knives; sickles; scythes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H9/00Feeding arrangements for rolling machines or apparatus manufacturing articles dealt with in this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: metal working, possibly manufacture of different type articles by milling. SUBSTANCE: method comprises steps of making blank in the form of plate; placing it between rollers in such a way that lengthwise direction of plate blank and ready article itself are parallel relative to rotation axes of rollers; at placing blank between rollers introducing support for holding plate blank between shaping surfaces of rollers and providing gap between them; selecting spacing between shaping surfaces of rollers in plane of lower narrow surface of plate blank in zone of its maximum deformation less than spacing between shaping surfaces of rollers in zone of its minimum deformation; using shaping surfaces of rollers with contours corresponding to different thickness of article along its cross ad longitudinal directions; at reducing blank between rollers successively deforming plate from its maximum deformation zones to its minimum deformation zones along lengthwise direction of plate blank. Apparatus includes base, rotary levers, rollers mounted one opposite to another onto rotary levers jointly secured to base. Apparatus includes in addition elastic support. Roller has slit in which elastic support is arranged; said support is mounted at one side onto rotary lever and at other side it protrudes from slit outside surface of roller. EFFECT: lowered labor consumption, enhanced quality of article, enlarged manufacturing possibility of apparatus and method. 7 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к технике обработки металлов и может быть использовано при изготовлении различных изделий вальцеванием. The invention relates to techniques for metal processing and can be used in the manufacture of various products by rolling.

Известен способ холодного вальцевания изделия из листовых заготовок, при котором устанавливают отклонение линейных размеров заготовки от номинальных и в соответствии с этим корректируют положение заготовки относительно вальцов, закрепленных на поворотных элементах, установленных на основании, после чего формообразующими поверхностями вальцов производят пластическую деформацию заготовки [1]. A known method of cold-rolling products from sheet blanks, which establish the deviation of the linear dimensions of the workpiece from the nominal and in accordance with this adjust the position of the workpiece relative to the rollers mounted on the rotary elements mounted on the base, after which the forming surfaces of the rollers produce plastic deformation of the workpiece [1] .

Ограничением способа является сложность изготовления изделий с различной изменяющейся площадью поперечных сечений. The limitation of the method is the complexity of manufacturing products with various changing cross-sectional areas.

Известно также устройство для изготовления изделий из листовых заготовок, содержащее вальцы, размещенные оппозитно в зоне нажимного элемента на поворотных рычагах, закрепленных с помощью шарнирных опор на основании [2]. It is also known a device for the manufacture of products from sheet blanks, containing rollers, placed opposite in the area of the pressure element on the pivoting levers, fixed with pivot bearings on the base [2].

Это устройство предназначено для изготовления овальных лезвий. Вальцы в нем расположены с возможностью формирования изделий с небольшими размерами и с одинаковыми толщинами в поперечном направлении и в продольном направлении пластины заготовки. При изготовлении же изделий с большими продольными размерами и сложной конфигурации возникают проблемы из-за неравномерной пластической деформации заготовки, особенно в областях изменения ее толщины. This device is designed for making oval blades. The rollers in it are arranged with the possibility of forming products with small dimensions and with the same thicknesses in the transverse direction and in the longitudinal direction of the workpiece plate. In the manufacture of products with large longitudinal dimensions and complex configurations, problems arise due to uneven plastic deformation of the workpiece, especially in areas of variation in its thickness.

Известен способ изготовления изделия, включающий изготовление заготовки в виде пластины из листа постоянной толщины с противоположными широкими и узкими поверхностями, размещение заготовки между вальцами, при котором широкие поверхности пластины заготовки обращены к вальцам, продольное направление пластины заготовки параллельно осям вращения вальцов, а формообразующие поверхности вальцов соответствуют различной толщине изделия вдоль его поперечного направления, обжим заготовки вальцами, при котором вальцы вращают при помощи рычагов поперек относительно продольного направления пластины заготовки по окружностям, образованным радиусами перемещения рычагов с вальцами, и формообразующими поверхностями вальцов деформируют пластину заготовки, начиная от нижней узкой поверхности пластины заготовки к ее верхней узкой поверхности, извлечение изделия после обжима [3]. A known method of manufacturing the product, including the manufacture of a workpiece in the form of a plate from a sheet of constant thickness with opposite wide and narrow surfaces, placing the workpiece between the rollers, in which the wide surfaces of the workpiece plate are facing the rollers, the longitudinal direction of the workpiece plate is parallel to the axis of rotation of the rollers, and the forming surfaces of the rollers correspond to different thicknesses of the product along its transverse direction, crimping the workpiece with rollers, in which the rollers are rotated with a growl s transverse to the longitudinal direction of the workpiece plate by circles formed by radii moving levers with rollers, and the forming surfaces of the rollers deform the billet plate, starting from a narrow bottom surface of the blank plate to the upper surface of narrow, extracting the product after crimping [3].

Известно устройство для изготовления изделия, содержащее основание, поворотные рычаги, вальцы, предназначенные для размещения между ними пластины заготовки, формообразующие поверхности которых выполнены соответствующими различной толщине изделия вдоль его поперечного направления и которые закреплены оппозитно друг другу на поворотных рычагах, которые шарнирно закреплены на основании [3]. A device for manufacturing an article of manufacture is known, comprising a base, pivoting levers, rollers designed to accommodate billet plates between them, forming surfaces of which are made corresponding to different thicknesses of the product along its transverse direction and which are mounted opposite to each other on pivoting levers that are pivotally mounted on the base [ 3].

Этот способ и устройство предназначены для изготовления за один проход вальцов вниз длинномерных изделий, например лезвий ножей. Вальцы вращают вниз при помощи поворотных рычагов, поворотные оси шарниров которых параллельны продольному направлению пластины заготовки, соответствующему продольному направлению получаемого изделия. Формообразующие поверхности вальцов выполнены с возможностью изготовления изделия с различной толщиной вдоль его поперечного направления, но с постоянной толщиной изделия вдоль его продольного направления. This method and device are intended for the manufacture of long products, for example, knife blades, in one roll down. The rollers are rotated downward by means of pivoting levers, the pivoting axis of the hinges of which are parallel to the longitudinal direction of the workpiece plate, corresponding to the longitudinal direction of the resulting product. The forming surfaces of the rollers are made with the possibility of manufacturing products with different thickness along its transverse direction, but with a constant thickness of the product along its longitudinal direction.

Это техническое решение позволяет уменьшить технологический цикл холодного вальцевания изделия за счет его формообразования вальцами продольно, при этом пластическое течение металла заготовки происходит в окружном направлении от нижнего края пластины к ее верхнему краю, что позволяет исключить недооформление лезвий из-за разброса размеров толщины самой пластины заготовки. This technical solution allows to reduce the technological cycle of cold rolling of the product due to its shaping by rollers longitudinally, while the plastic flow of the workpiece metal occurs in the circumferential direction from the lower edge of the plate to its upper edge, which eliminates the underdevelopment of the blades due to the variation in thickness sizes of the workpiece plate itself .

При изготовлении же из листовой заготовки, выполненной постоянно с одной и той же толщиной в пределах размеров допуска, изделий сложной конфигурации с переменными площадями поперечных сечений и с изменяющейся толщиной в продольном направлении, возникают проблемы, связанные с изменением формы изделия после проведения процесса пластической деформации. Это обусловлено тем, что при одновременном воздействии профилированной формообразующей поверхностью вальцов на пластину заготовки в зоны большей деформации, в которых толщина получаемого изделия должна быть меньше, и в зоны меньшей деформации, в которых толщина изделия должна быть больше, происходит искажение формы изделия, которое в основном характеризуются изгибами относительно продольного направления заготовки. Кроме того, при реализации известного способа для изготовления деталей сложной конфигурации приходится или предварительно в технологическом переделе подготавливать пластину заготовки путем изменения ее толщины до обработки вальцеванием, или уже после изготовления изделия производить последующую обработку его поверхностей, что увеличивает расход металла и в целом повышает трудоемкость изготовления изделия. When manufacturing from a sheet billet, made constantly with the same thickness within the tolerance size, products of complex configuration with variable cross-sectional areas and with varying thickness in the longitudinal direction, problems arise associated with a change in the shape of the product after the plastic deformation process. This is due to the fact that, when the profiled forming surface of the rollers acts on the workpiece plate in areas of greater deformation in which the thickness of the resulting product should be less, and in areas of lesser deformation in which the thickness of the product should be larger, the shape of the product is distorted, which mainly characterized by bends relative to the longitudinal direction of the workpiece. In addition, when implementing the known method for the manufacture of parts of complex configuration, it is necessary either to pre-prepare the workpiece plate in the technological process by changing its thickness before rolling, or after the manufacture of the product to produce subsequent processing of its surfaces, which increases the consumption of metal and generally increases the complexity of manufacturing products.

Решаемая изобретением задача - создать такой способ холодного вальцевания и устройство для его осуществления, которые обеспечивают возможность изготовления изделий сложной конфигурации с толщинами, изменяющимися в поперечном и продольном направлениях. The problem solved by the invention is to create such a method of cold rolling and a device for its implementation, which provide the possibility of manufacturing products of complex configuration with thicknesses varying in the transverse and longitudinal directions.

Технический результат, который получен при реализации способа, - снижение трудоемкости изготовления изделий сложной конфигурации и улучшение их качества. The technical result that is obtained by implementing the method is to reduce the complexity of manufacturing products of complex configuration and improve their quality.

Технический результат, который получен при выполнении устройства, - расширение его функциональных возможностей и увеличение арсенала технических средств для обеспечения изготовления изделий сложной конфигурации за счет создания предварительного натяга вальцов и последовательного обжима ими заготовки от зон ее максимальной деформации к зонам минимальной деформации. The technical result obtained by the device is to expand its functionality and increase the arsenal of technical means to ensure the manufacture of products of complex configuration by creating a preliminary preload of the rollers and sequential crimping of the workpiece from the zones of its maximum deformation to the zones of minimal deformation.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе изготовления изделия, включающем изготовление заготовки в виде пластины постоянной толщины с противоположными широкими и узкими поверхностями, размещение заготовки между вальцами, при котором широкие поверхности пластины заготовки обращены к вальцам, продольное направление пластины заготовки параллельно осям вращения вальцов, а формообразующие поверхности вальцов соответствуют различной толщине изделия вдоль его поперечного направления, обжим заготовки вальцами, при котором вальцы вращают при помощи рычагов поперек относительно продольного направления пластины заготовки по окружностям, образованным радиусами перемещения рычагов с вальцами, и формообразующими поверхностями вальцов деформируют пластину заготовки, начиная от нижней узкой поверхности пластины заготовки к ее верхней узкой поверхности, согласно изобретению при размещении заготовки между вальцами вводят опору, которая удерживает пластину заготовки между формообразующими поверхностями вальцов с обеспечением зазора между широкими поверхностями пластины заготовки и формообразующими поверхностями вальцов, при обеспечении зазора расстояние между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки в зоне ее максимальной деформации выбирают меньшим, чем расстояние между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки в зоне ее минимальной деформации, формообразующие поверхности вальцов выбирают с профилями, соответствующими различной толщине изделия вдоль его продольного направления, при обжиме заготовки вальцами первоначально формообразующими поверхностями вальцов деформируют пластину заготовки в зоне ее максимальной деформации, соответствующей минимальной толщине изделия вдоль его продольного направления, затем последовательно формообразующими поверхностями вальцов деформируют заготовку в зонах промежуточных деформаций, последовательно соответствующих увеличению толщины изделия вдоль его продольного направления, и окончательно формообразующими поверхностями вальцов деформируют заготовку в зоне ее минимальной деформации, соответствующей максимальной толщине изделия вдоль его продольного направления. To solve the problem with the achievement of the specified technical result in a known method of manufacturing the product, including the manufacture of the workpiece in the form of a plate of constant thickness with opposite wide and narrow surfaces, placing the workpiece between the rollers, in which the wide surfaces of the workpiece plate are facing the rollers, the longitudinal direction of the workpiece plate is parallel the axes of rotation of the rollers, and the forming surfaces of the rollers correspond to different thicknesses of the product along its transverse pressure, crimping the workpiece with rollers, in which the rollers are rotated using levers transversely relative to the longitudinal direction of the workpiece plate along circles formed by the radii of movement of the levers with the rollers, and the forming surfaces of the rollers deform the workpiece plate, starting from the lower narrow surface of the workpiece plate to its upper narrow surface, according to the invention, when placing the workpiece between the rollers, a support is introduced which holds the workpiece plate between the forming surfaces of the rollers providing a gap between the wide surfaces of the workpiece plate and the forming surfaces of the rollers, while ensuring a gap, the distance between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate in the zone of its maximum deformation is chosen smaller than the distance between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate in the zone of its minimum deformation, the forming surfaces of the rollers are chosen with profiles corresponding to different the thickness of the product along its longitudinal direction, when crimping the workpiece with rollers, the workpiece plate is initially deformed by the roll forming surfaces in the zone of its maximum deformation corresponding to the minimum product thickness along its longitudinal direction, then the workpiece is sequentially formed by the roll forming surfaces in the zones of intermediate deformations corresponding to the increase in thickness products along its longitudinal direction, and finally forming ited rollers deform the billet in the region of its minimum deformation corresponding to the maximum thickness of the product along its longitudinal direction.

Возможны дополнительные варианты осуществления способа, в которых целесообразно, чтобы
- при изготовлении заготовки профиль пластины заготовки выбирали соответствующим профилю изделия и условию равенства площадей поперечных сечений заготовки до обжима и изделия после обжима;
- при размещении заготовки между вальцами обеспечивали зазор между широкими поверхностями пластины заготовки и формообразующими поверхностями вальцов, при котором расстояние l между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки в зоне ее максимальной деформации и расстояние L между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки в зоне ее минимальной деформации выбирали удовлетворяющими условиям
l=S+Δ и L=2S - t x min+Δ,
где S - толщина пластины заготовки;
t x min - минимальная толщина изделия вдоль его продольного направления в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки;
Δ - величина допуска на погрешность изготовления толщины пластины заготовки и на чистоту ее поверхности.
Additional embodiments of the method are possible, in which it is advisable that
- in the manufacture of the workpiece, the profile of the plate of the workpiece was selected according to the profile of the product and the condition for equality of the cross-sectional areas of the workpiece before crimping and the product after crimping;
- when placing the workpiece between the rollers, a gap was ensured between the wide surfaces of the workpiece plate and the forming surfaces of the rollers, at which the distance l between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate in the zone of its maximum deformation and the distance L between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower narrow surface the workpiece plates in the zone of its minimum deformation were selected to satisfy the conditions
l = S + Δ and L = 2S - tx min + Δ,
where S is the thickness of the plate of the workpiece;
tx min is the minimum thickness of the product along its longitudinal direction in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate;
Δ is the tolerance on the manufacturing error of the thickness of the plate of the workpiece and on the purity of its surface.

Размещение заготовки между вальцами осуществляли при угловом положении α радиуса рычага с вальцом относительно плоскости, параллельной нижней узкой поверхности пластины заготовки, выбранном из условия
α=arccos [1-(S-t x min+Δ)/(2R)],
где R - длина рычага с толщиной неформообразующей цилиндрической поверхности вальца.
The placement of the workpiece between the rollers was carried out at an angular position α of the radius of the lever with the roller relative to a plane parallel to the lower narrow surface of the workpiece plate, selected from the condition
α = arccos [1- (St x min + Δ) / (2R)],
where R is the length of the lever with the thickness of the non-forming cylindrical surface of the roller.

До обжима заготовки вальцами неформообразующие цилиндрические поверхности вальцов предварительно сжимали с усилием не менее 20% от величины усилия сжатия, необходимого для деформации заготовки. Prior to crimping the workpiece with rollers, the non-forming cylindrical surfaces of the rollers were previously compressed with a force of at least 20% of the amount of compression force required to deform the workpiece.

Для решения поставленной задачи в известном устройстве для изготовления изделия, содержащем основание, поворотные рычаги, вальцы, предназначенные для размещения между ними пластины заготовки, формообразующие поверхности которых выполнены соответствующими различной толщине изделия вдоль его поперечного направления и которые закреплены оппозитно друг другу на поворотных рычагах, которые шарнирно закреплены на основании, согласно изобретению формообразующие поверхности вальцов выполнены с профилями, соответствующими различной толщине изделия вдоль его продольного направления, введена упругая опора, и по меньшей мере в одном из вальцов выполнена щель, дно которой расположено поперек нижнего края формообразующей поверхности вальца, упругая опора установлена в щели вальца и закреплена с одной стороны на поворотном рычаге, а с другой стороны выполнена выступающей из щели за поверхность вальца, упругая опора предназначена для удержания пластины заготовки между формообразующими поверхностями вальцов с зазором между ними до начала перемещения поворотных рычагов при обжиме заготовки, при этом профиль формообразующих поверхностей вальцов выполнен с возможностью последовательной деформации пластины заготовки вдоль ее продольного направления от зон с большей пластической деформацией к зонам меньшей деформации. To solve the problem in a known device for manufacturing an article containing a base, pivoting levers, rollers designed to accommodate between them a workpiece plate, forming surfaces of which are made corresponding to different thicknesses of the product along its transverse direction and which are mounted opposite to each other on pivoting levers, which pivotally mounted on the base, according to the invention, the forming surfaces of the rollers are made with profiles corresponding to different thicknesses other products along its longitudinal direction, an elastic support is introduced, and a slot is made in at least one of the rollers, the bottom of which is located across the lower edge of the forming surface of the roller, the elastic support is installed in the slot of the roller and fixed on one side to the swing arm, and on the other the side is made protruding from the gap beyond the surface of the roller, the elastic support is designed to hold the workpiece plate between the forming surfaces of the rollers with a gap between them until the start of the movement of the swinging arms when press the workpiece, while the profile of the forming surfaces of the rollers is made with the possibility of sequential deformation of the workpiece plate along its longitudinal direction from areas with greater plastic deformation to areas of lesser deformation.

Возможен дополнительный вариант выполнения устройства, в котором целесообразно, чтобы были введены клиновой механизм и силовые рычаги, одними концами соответственно шарнирно связанные с поворотными рычагами, а другими концами шарнирно связанные с плунжером пресса через по меньшей мере один клиновой механизм, установленный на плунжере пресса и выполненный с возможностью изменения по направлению продольной оси поворотного рычага положения конца силового рычага, шарнирно связанного с плунжером, клиновой механизм был выполнен с возможностью сжатия неформообразующих цилиндрических поверхностей вальцов и создания их предварительного натяга до перемещения плунжера пресса и до деформирования заготовки. An additional embodiment of the device is possible, in which it is advisable that a wedge mechanism and power levers are introduced, one ends of which are pivotally connected to the rotary levers, and the other ends are pivotally connected to the press plunger through at least one wedge mechanism mounted on the press plunger and made with the possibility of changing in the direction of the longitudinal axis of the rotary lever the position of the end of the power lever pivotally connected to the plunger, the wedge mechanism was made with the possible the ability to compress non-forming cylindrical surfaces of the rollers and create their preload before moving the plunger of the press and to deform the workpiece.

За счет обеспечения зазора между широкими поверхностями пластины заготовки и формообразующими поверхностями вальцов до обжима пластины заготовки, а также выполнения формообразующих поверхностей вальцов с возможностью последовательной пластической деформации пластины заготовки от зон с большей деформацией к зонам меньшей деформации удалось решить поставленную задачу. By providing a gap between the wide surfaces of the billet plate and the forming surfaces of the rollers before crimping the billet plate, as well as by performing the forming surfaces of the rollers with the possibility of sequential plastic deformation of the billet plate from areas with greater deformation to zones of lesser deformation, the problem was solved.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшим вариантом ее осуществления с ссылками на фигуры. These advantages, as well as features of the present invention are illustrated by the best option for its implementation with reference to the figures.

Фиг.1 изображает в аксонометрии заготовку и изделие;
фиг.2 - профиль пластины заготовки с ее поперечными сечениями до обжима;
фиг.3 - изделие и его поперечные сечения после обжима;
фиг.4 - исходное положение заготовки относительно вальцов;
фиг. 5 - исходное положение заготовки относительно формообразующих поверхностей вальцов, увеличено на фиг.4;
фиг.6 - то же, что фиг.5, вид снизу без опоры (повернуто);
фиг.7 - кинематическая схема устройства;
фиг.8 - заготовка с вальцами, в начале пластической деформации пластины;
фиг.9 - то же, что фиг.8, в промежуточном положении;
фиг.10 - то же, что фиг.8, окончание процесса.
Figure 1 depicts a perspective view of the workpiece and product;
figure 2 is a profile of the plate of the workpiece with its cross sections to crimp;
figure 3 - the product and its cross sections after crimping;
figure 4 - the initial position of the workpiece relative to the rollers;
FIG. 5 - the initial position of the workpiece relative to the forming surfaces of the rollers, increased in figure 4;
6 is the same as figure 5, a bottom view without support (rotated);
7 is a kinematic diagram of the device;
Fig - blank with rollers, at the beginning of plastic deformation of the plate;
Fig.9 is the same as Fig.8, in an intermediate position;
figure 10 is the same as figure 8, the end of the process.

Реализация изобретения для простоты его понимания рассмотрена на примере изготовления лезвия ножа с переменной толщиной в продольном и поперечном его направлениях, хотя данный способ и устройство могут быть использованы и для изготовления других изделий, например половинной части ножниц, половинной части пинцета и тому подобного. The implementation of the invention for ease of understanding is considered on the example of the manufacture of a knife blade with a variable thickness in its longitudinal and transverse directions, although this method and device can be used for the manufacture of other products, such as half of scissors, half of tweezers and the like.

Способ (фиг. 1, 2) включает изготовление заготовки 1 (на фиг.1 показана пунктиром) в виде пластины из листа постоянной толщины с противоположными широкими поверхностями 2 и узкими поверхностями 3. На фиг.1 сплошной линией также показано изделие 4 (фиг.3) с переменными толщинами, которое требуется получить заявленным способом. Ось Х является продольным направлением заготовки 1 и изделия 4, а ось Y - их поперечным направлением. Заготовка 1 может быть изготовлена любыми методами: резкой листа по раскрою, штамповкой и др. The method (Figs. 1, 2) involves the manufacture of a workpiece 1 (shown in dashed lines in Fig. 1) in the form of a plate from a sheet of constant thickness with opposite wide surfaces 2 and narrow surfaces 3. In Fig. 1, the solid line also shows product 4 (Fig. 3) with variable thicknesses, which is required to be obtained by the claimed method. The X axis is the longitudinal direction of the workpiece 1 and product 4, and the Y axis is their transverse direction. The blank 1 can be made by any method: cutting a sheet for cutting, stamping, etc.

Заготовку 1 размещают (фиг.4, 5, 6) между вальцами 5. Широкие поверхности 2 пластины заготовки 1 при этом устанавливают обращенными к вальцам 5. Продольную длинную ось пластины заготовки 1, соответствующую ее продольному направлению, располагают параллельно осям вращения вальцов 5 (оси шарниров). Формообразующие поверхности 6 вальцов 5 выполнены соответствующими различной толщине изделия 4 вдоль его поперечного направления (в сторону кромки острия лезвия на фиг.1). Для вращения вальцов 5 используют рычаги 7. The blank 1 is placed (FIGS. 4, 5, 6) between the rollers 5. The wide surfaces 2 of the workpiece plate 1 are set facing the rollers 5. The longitudinal long axis of the blank 1, corresponding to its longitudinal direction, is parallel to the axis of rotation of the rollers 5 (axis hinges). The forming surfaces 6 of the rollers 5 are made corresponding to different thicknesses of the product 4 along its transverse direction (towards the edge of the blade tip in figure 1). To rotate the rollers 5, levers 7 are used.

При размещении заготовки 1 между вальцами 5 (фиг.4) опора 8 удерживает пластину заготовки 1 между формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 с обеспечением зазора (фиг.5, 6) между широкими поверхностями 2 пластины заготовки 1 и формообразующими поверхностями 6 вальцов 5. При обеспечении указанного зазора расстояние l между формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 в плоскости нижней узкой поверхности 3 пластины в зоне ее максимальной деформации выбирают меньшим, чем расстояние L между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности 3 пластины заготовки 1 в зоне ее минимальной деформации. Это условие следует из того, что обжим заготовки 1 производится, начиная с нижних краев узкой поверхности 3 пластины заготовки 1. When placing the workpiece 1 between the rollers 5 (figure 4), the support 8 holds the plate of the workpiece 1 between the forming surfaces 6 of the rollers 5 with a gap (5, 6) between the wide surfaces 2 of the plate of the workpiece 1 and the forming surfaces 6 of the rollers 5. When providing the specified gap, the distance l between the forming surfaces 6 of the rollers 5 in the plane of the lower narrow surface 3 of the plate in the zone of its maximum deformation is chosen smaller than the distance L between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower y Coy surface 3 of the plate blank 1 in the area of its minimal deformation. This condition follows from the fact that the crimping of the workpiece 1 is performed starting from the lower edges of the narrow surface 3 of the plate of the workpiece 1.

Зазор между пластиной заготовки 1 и формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 необходим для осуществления последовательного воздействия формообразующими поверхностями 6 на заготовку 1 в зависимости от требуемой величины деформации для конкретного изделия 4. Для этого предварительно определяют величину максимальной деформации заготовки 1, по которой определяется угловое положение α вальцов 5 и положение заготовки 1 относительно формообразующих поверхностей 6 вальцов 5. The gap between the plate of the workpiece 1 and the forming surfaces 6 of the rollers 5 is necessary for the sequential action of the forming surfaces 6 on the workpiece 1, depending on the required strain for a particular product 4. To do this, first determine the maximum deformation of the workpiece 1, which determines the angular position α of the rollers 5 and the position of the workpiece 1 relative to the forming surfaces 6 of the rollers 5.

Величины зазоров l и L (фиг.5, 6) в исходном положении заготовки 1 могут быть выбраны из условий
l=S+Δ и L=2S-t x min+Δ,
где S - толщина пластины заготовки 1 (фиг. 1);
t x min - минимальная толщина изделия 4 вдоль его продольного направления в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки, которую необходимо достичь в первоначальный момент обжима заготовки 1 вальцами 5 (фиг.1);
Δ - величина допуска на погрешность изготовления толщины пластины заготовки 1 и на чистоту ее поверхности. Величина Δ необходима для свободного введения заготовки 1 между формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 и составляет порядка 0,1...0,5 мм в зависимости от толщины заготовки 1. Чем толще пластина заготовки 1 и больше разброс ее допусков, тем больше Δ.
The values of the gaps l and L (figure 5, 6) in the initial position of the workpiece 1 can be selected from the conditions
l = S + Δ and L = 2S-tx min + Δ,
where S is the thickness of the plate of the workpiece 1 (Fig. 1);
tx min is the minimum thickness of the product 4 along its longitudinal direction in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate, which must be achieved at the initial moment of crimping the workpiece 1 with rollers 5 (figure 1);
Δ is the tolerance for the manufacturing error of the thickness of the plate of the workpiece 1 and the cleanliness of its surface. The value Δ is necessary for the free introduction of the workpiece 1 between the forming surfaces 6 of the rollers 5 and is of the order of 0.1 ... 0.5 mm depending on the thickness of the workpiece 1. The thicker the plate of the workpiece 1 and the greater the variation in its tolerances, the greater Δ.

Указанной длине зазора l=S+Δ между формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 соответствует (фиг.4) угловое положение α радиуса R поворотного рычага 7 относительно прямой, соединяющей оси шарниров
α=arccos[1-(S-t x min+Δ)/(2R)],
где R - длина рычага с толщиной неформообразующей цилиндрической поверхности вальца 5 (фиг.4).
The specified gap length l = S + Δ between the forming surfaces 6 of the rollers 5 corresponds (Fig. 4) to the angular position α of the radius R of the swing arm 7 relative to the straight line connecting the axis of the hinges
α = arccos [1- (St x min + Δ) / (2R)],
where R is the length of the lever with the thickness of the non-forming cylindrical surface of the drum 5 (figure 4).

Таким образом, в зоне максимальной пластической деформации (острый конец лезвия на фиг.1) расстояние l между формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 выбирается минимальным (фиг.6), в котором зазор выполнен таким, чтобы пластина заготовки 1 свободно помещалась в промежуток между формообразующими поверхностями 6. В зоне минимальной пластической деформации t x max (широкая часть лезвия в области перехода к рукоятке на фиг. 1) расстояние L между формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 выбирается максимальным (фиг. 5, 6), чтобы здесь закончить деформацию всего изделия 4, а при окончании процесса обжима меньше всего деформировать пластину в этом месте. Thus, in the zone of maximum plastic deformation (the sharp end of the blade in FIG. 1), the distance l between the forming surfaces 6 of the rollers 5 is chosen to be minimal (FIG. 6), in which the gap is made so that the workpiece plate 1 fits freely in the gap between the forming surfaces 6. In the zone of minimal plastic deformation tx max (the wide part of the blade in the region of transition to the handle in Fig. 1), the distance L between the forming surfaces 6 of the rollers 5 is selected as maximum (Fig. 5, 6), in order to end the defect here mation entire product 4, and upon completion of the crimping process less likely to deform the plate at that location.

Промежуточные значения профиля и соответственно расстояния между формообразующими поверхностями 6 при обжиме заготовки 1 легко определяются для конкретного изделия 4, поскольку конфигурация пластины заготовки 1 (фиг.2, 3) выбирается соответствующей условию равенства площадей поперечных сечений заготовки 1 до ее обжима и изделия 4 после обжима. Intermediate values of the profile and, accordingly, the distance between the forming surfaces 6 when crimping the workpiece 1 are easily determined for a particular product 4, since the configuration of the plate of the workpiece 1 (Figs. 2, 3) is selected according to the condition of equality of the cross-sectional areas of the workpiece 1 before it is crimped and the product 4 after crimping .

Для получения изделий 4 сложной конфигурации (фиг.1, 3), кроме изменения профиля формообразующих поверхностей 6, соответствующих изменению толщины изделия 4 вдоль его поперечного направления, дополнительно формообразующие поверхности 6 вальцов 5 выполняют с профилями, соответствующими различной толщине изделия 4 вдоль его продольного направления. Это достигается соответствующим профилированием как в поперечном, так и в продольном направлении формообразующих поверхностей 6 вальцов 5 до их закрепления на поворотных рычагах 7. По мере перемещения вальцов 5 вниз последовательно происходит обжим пластины от зон с большей деформацией к зонам с меньшей деформацией. To obtain products 4 of complex configuration (1, 3), in addition to changing the profile of the forming surfaces 6, corresponding to changing the thickness of the product 4 along its transverse direction, additional forming surfaces 6 of the rollers 5 are performed with profiles corresponding to different thicknesses of the product 4 along its longitudinal direction . This is achieved by appropriate profiling both in the transverse and in the longitudinal direction of the forming surfaces 6 of the rollers 5 until they are fixed on the pivot arms 7. As the rollers 5 move down, the plate is sequentially crimped from zones with greater deformation to zones with less deformation.

После размещения пластины заготовки 1 между вальцами 5 их неформообразующие цилиндрические поверхности смыкают с усилием сжатия Рcж и создают предварительный натяг вальцов 5 до момента взаимодействия формообразующих поверхностей 6 вальцов 5 с заготовкой 1. Предварительный натяг вальцов 5 позволяет обеспечить дальнейший плавный обжим заготовки 1. С этого момента неформообразующие цилиндрические поверхности вальцов 5 удерживаются на протяжении всего цикла обжатия и извлечения заготовки 1 в контакте. Предварительный натяг вальцов 5 позволяет исключить нарушение ориентации пластины и уменьшить искажение ее формы при воздействии формообразующими поверхностями 6 на заготовку 1 за счет компенсации пружинящих свойств всей системы (вальцы 5, рычаги 7, основание). Величину усилия Рcж предварительного сжатия выбирают не менее 20% от величины максимального усилия деформирования заготовки 1. Как показали испытания, величина Рcж выбирается исходя из величины истинных напряжений и площади деформации заготовки 1. Чем больше предел текучести материала и больше площадь деформации заготовки, тем выше выбирается величина усилия Рcж предварительного сжатия. Обычно ее выбирают в интервале от 20% до 38% от максимального усилия, воспринимаемого системой (вальцы 5, рычаги 7, основание) в процессе деформирования заготовки 1. After placing the plate of the workpiece 1 between the rollers 5, their non-forming cylindrical surfaces close with the compressive force Pczh and create a preload of the rollers 5 until the interaction of the forming surfaces 6 of the rollers 5 with the workpiece 1. The preload of the rollers 5 allows for further smooth crimping of the workpiece 1. From now on non-forming cylindrical surfaces of the rollers 5 are held throughout the entire cycle of compression and extraction of the workpiece 1 in contact. The preload of the rollers 5 allows you to eliminate the violation of the orientation of the plate and reduce the distortion of its shape when exposed to the forming surfaces 6 on the workpiece 1 by compensating for the springing properties of the entire system (rollers 5, levers 7, base). At least 20% of the maximum strain force of the workpiece 1 is selected as the pre-compression force Pcg. As tests have shown, the Pcg value is selected based on the true stresses and the workpiece deformation area 1. The greater the yield stress of the material and the greater the deformation area of the workpiece, the higher the magnitude of the pre-compression force pc. Usually it is selected in the range from 20% to 38% of the maximum force perceived by the system (rollers 5, levers 7, base) in the process of deformation of the workpiece 1.

Далее производят обжим заготовки 1 вальцами 5. Для этого вальцы 5 вращают при помощи рычагов 7 (фиг.4) поперек относительно продольного направления пластины заготовки 1 по радиусам R неформообразующих цилиндрических поверхностей вальцов 5 (по частям окружностей с радиусом R и с центром в месте расположения шарниров, радиус R равен половине расстояния между шарнирами), при этом через формообразующие поверхности 6 вальцов 5 производят пластическую деформацию заготовки 1. Next, the workpiece 1 is crimped by rollers 5. For this, the rollers 5 are rotated by means of levers 7 (Fig. 4) transverse to the longitudinal direction of the workpiece plate 1 along the radii R of the non-forming cylindrical surfaces of the rollers 5 (in parts of circles with a radius R and centered at the location hinges, the radius R is equal to half the distance between the hinges), while through the forming surfaces 6 of the rollers 5 plastic deformation of the workpiece 1 is performed.

Сначала деформируют пластину заготовки 1 в зоне, в которой необходимо максимально уменьшить толщину пластины до толщины t x min (фиг. 1). Затем последовательно, но непрерывно производят обжим зон пластины заготовки 1 с последовательно увеличивающейся толщиной. Для лезвий ножей толщина изделия t x min может быть получена равной толщине t y min. Для изделий 4, отличных от ножей, такие зоны могут находиться в различных местах относительно продольного направления заготовки 1 и соответственно изделия 4, однако описанный общий принцип формирования изделия 4 вальцами 5 сохраняется. В противном случае, как показали исследования, происходит искажение формы изделия 4 относительно его продольного направления. Например, при изготовлении лезвия ножа обычным методом изделие 4 принимает саблевидность, а для других видов изделий 4 происходит их коробление в различных направлениях относительно продольного, связанное с изменением толщин заготовки 1 при вальцевании вдоль продольного направления пластины. First, the plate of the workpiece 1 is deformed in the zone in which it is necessary to minimize the thickness of the plate to a thickness of t x min (Fig. 1). Then, sequentially, but continuously, crimping the zones of the plate of the workpiece 1 with successively increasing thickness. For knife blades, the product thickness t x min can be obtained equal to the thickness t y min. For products 4 other than knives, such zones can be in different places relative to the longitudinal direction of the workpiece 1 and, respectively, of product 4, however, the described general principle of forming product 4 by rollers 5 is retained. Otherwise, studies have shown that there is a distortion of the shape of the product 4 relative to its longitudinal direction. For example, in the manufacture of a knife blade by the usual method, the product 4 takes a saber shape, and for other types of products 4 they are warped in different directions relative to the longitudinal, due to a change in the thickness of the workpiece 1 during rolling along the longitudinal direction of the plate.

Поэтому при обжиме заготовки 1 вальцами 5 первоначально формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 производят пластическую деформацию пластины заготовки 1 в зоне ее максимальной деформации, соответствующей минимальной толщине t x min изделия 4 (фиг.1) вдоль его продольного направления. Затем последовательно формообразующими поверхностями 6 производят пластическую деформацию заготовки 1 в зонах промежуточных деформаций, последовательно соответствующих увеличению толщины изделия 4 вдоль его продольного направления. Окончательно формообразующими поверхностями 6 вальцов 5 деформируют заготовку 1 в зоне ее минимальной деформации, соответствующей максимальной толщине t x max изделия 4 вдоль его продольного направления. Therefore, when crimping the workpiece 1 with rollers 5, the initially forming surfaces 6 of the rollers 5 produce plastic deformation of the plate of the workpiece 1 in the zone of its maximum deformation corresponding to the minimum thickness t x min of the product 4 (Fig. 1) along its longitudinal direction. Then sequentially forming surfaces 6 produce plastic deformation of the workpiece 1 in the zones of intermediate deformations, sequentially corresponding to an increase in the thickness of the product 4 along its longitudinal direction. Finally, the forming surfaces 6 of the rollers 5 deform the workpiece 1 in the zone of its minimum deformation corresponding to the maximum thickness t x max of the product 4 along its longitudinal direction.

После окончания обжима заготовки 1 сохраняют первоначальный натяг вальцов 5 с усилием Рсж (усилие предварительного натяга), за счет чего обеспечивают плавный выход изделия 4 из-под формообразующих поверхностей 6 и исключают соударение неформообразующих цилиндрических поверхностей вальцов 5 одним другого непосредственно при выходе изделия 4. After the crimping of the workpiece 1, the initial preload of the rollers 5 is maintained with the force Rcj (preload force), which ensures a smooth exit of the product 4 from under the forming surfaces 6 and exclude the collision of the non-forming cylindrical surfaces of the rollers 5 with one another directly at the exit of the product 4.

Устройство для изготовления изделия 4 содержит основание 9, поворотные рычаги 7, вальцы 5 (фиг.7). Это устройство соответствует описанному в источнике информации (3) с дополнительной его доработкой для осуществления заявленного способа. Вальцы 5 предназначены для размещения между ними пластины заготовки 1, формообразующие поверхности 6 которых выполнены соответствующими различной толщине изделия 4 вдоль его поперечного направления. Вальцы 5 закреплены оппозитно друг другу на поворотных рычагах 7, которые шарнирно установлены на основании 9. A device for manufacturing the product 4 comprises a base 9, pivoting levers 7, rollers 5 (Fig. 7). This device corresponds to that described in the information source (3) with its further refinement for the implementation of the claimed method. Rollers 5 are designed to accommodate between them the blanks 1, the forming surfaces 6 of which are made corresponding to different thicknesses of the product 4 along its transverse direction. The rollers 5 are mounted opposite each other on the pivoting arms 7, which are pivotally mounted on the base 9.

Формообразующие поверхности 6 вальцов 5 выполнены с профилями, соответствующими различной толщине изделия 4 и вдоль его продольного направления. Введена по меньшей мере одна упругая опора 8, и по меньшей мере в одном из вальцов 5 выполнена щель 10. Дно щели 10 расположено поперек нижнего края формообразующей поверхности 6 вальца 5. Упругая опора 8 установлена в щели 10 и закреплена с одной стороны на поворотном рычаге 7, а с другой стороны выполнена выступающей из щели 10 за поверхность вальца 5. Щель 10 может быть выполнена в вальцах 5 в стороне от профилирующих поверхностей 6 и с выборкой наружных поверхностей вальцов 5, чтобы не воздействовать усилием сжатия на область вальцов 5 с щелью 10. Упругая опора 8 предназначена для удержания пластины заготовки 1 между формообразующими поверхностями 6 с зазором между ними до начала перемещения поворотных рычагов 7 при обжиме заготовки 1. The forming surfaces 6 of the rollers 5 are made with profiles corresponding to different thicknesses of the product 4 and along its longitudinal direction. At least one elastic support 8 is introduced, and a slot 10 is made in at least one of the rollers 5. The bottom of the slot 10 is located across the lower edge of the forming surface 6 of the roller 5. The elastic support 8 is installed in the slot 10 and is fixed on one side to the pivot arm 7, and on the other hand is made protruding from the slot 10 beyond the surface of the roller 5. The slot 10 can be made in the rollers 5 away from the profiling surfaces 6 and with a selection of the outer surfaces of the rollers 5 so as not to exert a compressive force on the area of the rollers 5 with the slot 10 . this support 8 is designed to hold the plate of the workpiece 1 between the forming surfaces 6 with a gap between them until the start of the movement of the swinging arms 7 when crimping the workpiece 1.

В соответствии с заявленным способом профиль формообразующих поверхностей 6 выполнен с возможностью последовательной пластической деформации пластины заготовки 1 от зон с большей деформацией к зонам меньшей деформации вдоль продольного направления заготовки 1. In accordance with the claimed method, the profile of the forming surfaces 6 is made with the possibility of sequential plastic deformation of the plate of the workpiece 1 from areas with greater deformation to zones of lesser deformation along the longitudinal direction of the workpiece 1.

Введение упругой опоры 8 позволяет поддерживать заготовку 1 с обеспечением зазора между пластиной заготовки 1 и формообразующими поверхностями 6 и извлечь готовое изделие 4 после окончания процесса обжима. The introduction of an elastic support 8 allows you to maintain the workpiece 1 with a gap between the plate of the workpiece 1 and the forming surfaces 6 and to remove the finished product 4 after the end of the crimping process.

На фиг.7 также схематично показаны шарнирные опоры 11, клин 12, подвижная опора 13, винт 14 перемещения клина 12, плунжер 15 пресса, силовые рычаги 16, шарниры 17 плунжера 15, шарниры 18 поворотных рычагов 7. На плунжере 15 пресса справа показан клиновой механизм для регулирования положения правого силового рычага 16, состоящий из дополнительной подвижной опоры 19, дополнительного клина 20, дополнительного винта 21 перемещения дополнительного клина 20. 7 also schematically shows the hinge bearings 11, the wedge 12, the movable support 13, the screw 14 for moving the wedge 12, the plunger 15 of the press, the power levers 16, the hinges 17 of the plunger 15, the hinges 18 of the rotary levers 7. On the plunger 15 of the press, the wedge is shown on the right a mechanism for adjusting the position of the right power arm 16, consisting of an additional movable support 19, an additional wedge 20, an additional screw 21 for moving the additional wedge 20.

Для обеспечения предварительного натяга вальцов 5 в устройство (фиг.7) введены клиновой механизм и силовые рычаги 16, одними концами соответственно шарнирно связанные с поворотными рычагами 7, а другими концами шарнирно связанные с плунжером 15 пресса через по меньшей мере один клиновой механизм. Клиновой механизм установлен на плунжере 15 пресса и выполнен с возможностью изменения по направлению продольной оси поворотного рычага 7 положения конца силового рычага 16, шарнирно связанного с плунжером 15. Клиновой механизм служит для сжатия неформообразующих цилиндрических поверхностей вальцов 5 и создания их предварительного натяга до перемещения плунжера 15 пресса и до деформирования заготовки 1. Для обеспечения симметричности устройства такой клиновой механизм может быть установлен и слева от вальцов 5 и связан с другим силовым рычагом 16 и соответственно с другим поворотным рычагом 7. To ensure the preload of the rollers 5, a wedge mechanism and power levers 16 are introduced into the device (Fig. 7), pivotally connected at one end to the pivoting levers 7, and pivotally connected to the plunger 15 of the press at the other ends through at least one wedge mechanism. The wedge mechanism is mounted on the plunger 15 of the press and is configured to change the position of the end of the power lever 16 pivotally connected to the plunger 15 in the direction of the longitudinal axis of the rotary lever. The wedge mechanism serves to compress the non-forming cylindrical surfaces of the rollers 5 and create their preload before moving the plunger 15 press and before deformation of the workpiece 1. To ensure the symmetry of the device, such a wedge mechanism can be installed to the left of the rollers 5 and connected with another power agom 16 respectively and with the other pivot arm 7.

Работает устройство (фиг.7-10) следующим образом. The device operates (Fig.7-10) as follows.

После размещения пластины заготовки на упругой опоре 8 с обеспечением указанного между формообразующими поверхностями 6 зазора при помощи клина 12 и дополнительного клина 20 синхронно смыкают вальцы 5. После этого дополнительным клином 12 обеспечивают сжатие неформообразующих цилиндрических поверхностей вальцов 5 с усилием Рсж min. After placing the billet plate on the elastic support 8 to ensure the clearance indicated between the forming surfaces 6, the rollers 5 are synchronously closed by the wedge 12 and the additional wedge 20. After that, the non-forming cylindrical surfaces of the rollers 5 are compressed with an additional wedge 12 with a force of PCJ min.

При воздействии плунжером 15 пресса силой Р пр (фиг.7) через силовые рычаги 16 на поворотные рычаги 7 вальцы 5 начинают поворачиваться вниз, при этом выбирается наименьший из зазоров. При дальнейшем перемещении поворотных рычагов 7 формообразующие поверхности 6 вальцов начинают обжим заготовки 1 за счет возрастания усилия сжатия Р сж, с обеих сторон направленного перпендикулярно к широким поверхностям 2 пластины заготовки 1 (фиг.8), при этом формообразующая поверхность 6 вальцов 5 начинает воздействовать на зону максимальной деформации, соответствующую минимальной толщине t x min изделия 4 в продольном направлении (фиг.1). When exposed to the plunger 15 of the press force P ol (Fig.7) through the power levers 16 on the pivoting levers 7, the rollers 5 begin to turn downward, while the smallest of the gaps is selected. With the further movement of the rotary levers 7, the forming surfaces 6 of the rollers begin to crimp the workpiece 1 due to an increase in the compressive force P compress, on both sides directed perpendicular to the wide surfaces 2 of the workpiece plate 1 (Fig. 8), while the forming surface 6 of the rollers 5 begins to affect the zone of maximum deformation corresponding to the minimum thickness tx min of the product 4 in the longitudinal direction (figure 1).

При дальнейшем опускании плунжера 15 поворотные рычаги 7 и соответственно вальцы 5 поворачиваются дальше вниз, формообразующие поверхности 6 последовательно расширяют зоны воздействия (фиг.1), соответствующие увеличивающимся толщинам изделия 4 в продольном направлении, и в примере для лезвия ножа также соответствующие уменьшающимся толщинам изделия 4 в поперечном направлении, и поворотные рычаги 7 занимают промежуточное горизонтальное положение (фиг.9). With further lowering of the plunger 15, the rotary levers 7 and, accordingly, the rollers 5 turn further downward, the forming surfaces 6 successively expand the impact zones (Fig. 1) corresponding to increasing thicknesses of the product 4 in the longitudinal direction, and in the example for the knife blade also corresponding to decreasing thicknesses of the product 4 in the transverse direction, and the rotary levers 7 occupy an intermediate horizontal position (Fig.9).

При окончании процесса (фиг.10) поворотные рычаги 7 опускаются ниже горизонатальной плоскости, формообразующие поверхности 6 освобождают поверхности заготовки 1, соответствующие максимальной толщине t х maх в продольном направлении и минимальной толщине t y min в поперечном направлении изделия 4 (фиг. 1). В щели 10 упругая опора 8 поддерживает изделие 4 после обжима для его удаления из вальцов 5. At the end of the process (Fig. 10), the swing arms 7 fall below the horizontal plane, the forming surfaces 6 release the surface of the workpiece 1 corresponding to the maximum thickness t x max in the longitudinal direction and the minimum thickness t y min in the transverse direction of the product 4 (Fig. 1). In the slot 10, the elastic support 8 supports the product 4 after crimping to remove it from the rollers 5.

Клин 12, подвижная опора 13, винт 14 перемещения клина 12 (фиг.7) позволяют устранить влияние колебаний размеров исходной пластины заготовки 1 и силовых параметров обжима изделий 4 (RU, C1, 2041005), что позволяет использовать пластины заготовок 1 с различными толщинами и увеличить ассортимент изделий 4. The wedge 12, the movable support 13, the screw 14 for moving the wedge 12 (Fig. 7) can eliminate the influence of fluctuations in the sizes of the initial plate of the workpiece 1 and the force parameters of the crimp products 4 (RU, C1, 2041005), which allows the use of plate blanks 1 with different thicknesses and increase product range 4.

Для изготовления лезвия ножа длиной 250 мм, шириной 35 мм из пластины заготовки 1 толщиной 2,5 мм используют гидравлический пресс с усилием до 1600 кН. Усилие Рcж (предварительного натяга неформообразующих цилиндрических поверхностей вальцов 5) устанавливают 780 кН. При обжиме максимальное усилие на плунжере 15 пресса соответствует 430 кН, усилие сжатия со стороны вальцов 5 - около 3700 кН. Получаемая ширина режущей кромки лезвия не более 0,45 мм. Форма лезвия полностью соответствует предъявляемым к нему требованиям. For the manufacture of a knife blade 250 mm long, 35 mm wide from a workpiece plate 1 with a thickness of 2.5 mm, a hydraulic press is used with a force of up to 1600 kN. The force Pczh (preload non-forming cylindrical surfaces of the rollers 5) set 780 kN. When crimping, the maximum force on the plunger 15 of the press corresponds to 430 kN, the compression force from the side of the rollers 5 is about 3700 kN. The resulting width of the cutting edge of the blade is not more than 0.45 mm. The shape of the blade fully meets the requirements for it.

При изготовлении не лезвия ножа, а других изделий 4 изменяются только профили заготовки 1 и формообразующих поверхностей 6 вальцов 5, соответствующие конкретному изделию 4, но сохраняются все описанные выше условия создания зазора между пластиной заготовки 1 и формообразующими поверхностями 6. При этом обеспечивается такой профиль формообразующих поверхностей 6 вальцов 5, который позволяет последовательно деформировать пластину заготовки 1 от зон с большей деформацией вдоль ее продольного направления к зонам меньшей деформации. In the manufacture of not a knife blade, but of other products 4, only the profiles of the workpiece 1 and the forming surfaces 6 of the rollers 5 corresponding to the specific product 4 are changed, but all the conditions described above for creating a gap between the plate of the workpiece 1 and the forming surfaces 6 are preserved. This provides such a profile of the forming surfaces 6 of the rollers 5, which allows you to consistently deform the plate of the workpiece 1 from areas with greater deformation along its longitudinal direction to zones of lesser deformation.

Наиболее успешно заявленные способ изготовления изделий и устройство для его осуществления могут быть использованы на предприятиях машиностроения при вальцевании высококачественных изделий сложной конфигурации с изменяющейся толщиной в поперечном и продольном направлениях таких, как ножницы, пинцеты, ножи, хирургические инструменты и других. The most successfully claimed method of manufacturing products and a device for its implementation can be used at engineering enterprises when rolling high-quality products of complex configuration with varying thickness in the transverse and longitudinal directions, such as scissors, tweezers, knives, surgical instruments and others.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР, В 21 Н 7/00, опубл. 1982 г.
Sources of information
1. Copyright certificate of the USSR, B 21 H 7/00, publ. 1982 g.

2. Заявка ФРГ, В 21 Н 7/00, опубл. 1986 г. 2. Application of Germany, B 21 N 7/00, publ. 1986 year

3. Патент Российской Федерации 2041005, В 21 Н 7/00, опубл. 1995 г. 3. Patent of the Russian Federation 2041005, 21 N 7/00, publ. 1995 year

Claims (7)

1. Способ изготовления изделия, включающий изготовление заготовки в виде пластины постоянной толщины с противоположными широкими и узкими поверхностями, размещение заготовки между вальцами, при котором широкие поверхности пластины заготовки обращены к вальцам, продольное направление пластины заготовки параллельно осям вращения вальцов, а формообразующие поверхности вальцов соответствуют различной толщине изделия вдоль его поперечного направления, обжим заготовки вальцами, при котором вальцы вращают при помощи рычагов поперек относительно продольного направления пластины заготовки по окружностям, образованным радиусами перемещения рычагов с вальцами, и формообразующими поверхностями вальцов деформируют пластину заготовки, начиная от нижней узкой поверхности пластины заготовки к ее верхней узкой поверхности, отличающийся тем, что при размещении заготовки между вальцами вводят опору, удерживающую пластину заготовки между формообразующими поверхностями вальцов с зазором между широкими поверхностями пластины заготовки и формообразующими поверхностями вальцов, для обеспечения которого расстояние между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки в зоне ее максимальной деформации выбирают меньше расстояния между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки в зоне ее минимальной деформации, профили формообразующих поверхностей вальцов выполняют соответствующими различной толщине изделия вдоль его продольного направления, при обжиме заготовки первоначально формообразующими поверхностями вальцов деформируют пластину заготовки в зоне ее максимальной деформации, соответствующей минимальной толщине изделия вдоль его продольного направления, затем последовательно формообразующими поверхностями вальцов деформируют заготовку в зонах промежуточных деформаций, последовательно соответствующих увеличению толщины изделия вдоль его продольного направления, и окончательно формообразующими поверхностями вальцов деформируют заготовку в зоне ее минимальной деформации, соответствующей максимальной толщине изделия вдоль его продольного направления. 1. The method of manufacturing the product, including the manufacture of the workpiece in the form of a plate of constant thickness with opposite wide and narrow surfaces, the placement of the workpiece between the rollers, in which the wide surfaces of the workpiece plate are facing the rollers, the longitudinal direction of the workpiece plate is parallel to the axis of rotation of the rollers, and the forming surfaces of the rollers correspond different thickness of the product along its transverse direction, crimping the workpiece with rollers, in which the rollers are rotated using levers across The longitudinal direction of the workpiece plate along the circles formed by the radii of movement of the levers with the rollers and the forming surfaces of the rollers deform the workpiece plate, starting from the lower narrow surface of the workpiece plate to its upper narrow surface, characterized in that when the workpiece is placed between the rollers, the support holding the plate is introduced workpieces between the forming surfaces of the rolls with a gap between the wide surfaces of the workpiece plate and the forming surfaces of the roll c, to ensure that the distance between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate in the zone of its maximum deformation is chosen less than the distance between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate in the zone of its minimum deformation, the profiles of the forming surfaces of the rollers are made corresponding to different thicknesses products along its longitudinal direction, when crimping the workpiece, initially forming surfaces with the rolls, the workpiece plate is deformed in the zone of its maximum deformation corresponding to the minimum thickness of the product along its longitudinal direction, then the workpiece is successively deformed in the intermediate deformation zones successively corresponding to the increase in the thickness of the product along its longitudinal direction, and the workpiece is finally deformed into the zone of its minimum deformation corresponding to the maximum thickness of the product along of the longitudinal direction. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при изготовлении заготовки профиль пластины заготовки выполняют соответствующим профилю изделия и условию равенства площадей поперечных сечений заготовки до обжима и изделия после обжима. 2. The method according to p. 1, characterized in that in the manufacture of the workpiece, the profile of the plate of the workpiece is performed according to the profile of the product and the condition that the cross-sectional areas of the workpiece are equal before crimping and the product after crimping. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размещают заготовку между вальцами с зазором между широкими поверхностями пластины заготовки и формообразующими поверхностями вальцов, для обеспечения которого расстояние l между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки в зоне ее максимальной деформации и расстояние L между формообразующими поверхностями вальцов в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки в зоне ее минимальной деформации выбирают удовлетворяющими условиям
l= S+Δ,
L= 2S-t xmin+Δ,
где S - толщина пластины заготовки;
t xmin - минимальная толщина изделия вдоль его продольного направления в плоскости нижней узкой поверхности пластины заготовки;
Δ - величина допуска на погрешность изготовления толщины пластины заготовки и на чистоту ее поверхности.
3. The method according to p. 1, characterized in that the workpiece is placed between the rollers with a gap between the wide surfaces of the workpiece plate and the forming surfaces of the rollers, to ensure that the distance l between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate in the zone of its maximum deformation and the distance L between the forming surfaces of the rollers in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate in the zone of its minimum deformation is chosen to satisfy the conditions
l = S + Δ,
L = 2S-t xmin + Δ,
where S is the thickness of the plate of the workpiece;
t xmin is the minimum thickness of the product along its longitudinal direction in the plane of the lower narrow surface of the workpiece plate;
Δ is the tolerance on the manufacturing error of the thickness of the plate of the workpiece and on the purity of its surface.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что размещают заготовку между вальцами при угловом положении α радиуса рычага с вальцом относительно плоскости, параллельной нижней узкой поверхности пластины заготовки, выбранном из условия
α= arccos[l-(S-t xmin+Δ)/(2R)] ,
где R - длина рычага с толщиной неформообразующей цилиндрической поверхности вальца.
4. The method according to p. 3, characterized in that the workpiece is placed between the rollers with an angular position α of the radius of the lever with the roller relative to a plane parallel to the lower narrow surface of the workpiece plate, selected from the condition
α = arccos [l- (St xmin + Δ) / (2R)],
where R is the length of the lever with the thickness of the non-forming cylindrical surface of the roller.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до обжима заготовки вальцами неформообразующие цилиндрические поверхности вальцов предварительно сжимают с усилием не менее 2% от величины усилия сжатия, необходимого для деформации заготовки. 5. The method according to p. 1, characterized in that prior to crimping the workpiece with rollers, the non-forming cylindrical surfaces of the rollers are precompressed with a force of at least 2% of the amount of compression force required to deform the workpiece. 6. Устройство для изготовления изделия, содержащее плунжер пресса, основание, поворотные рычаги, вальцы, предназначенные для размещения между ними пластины заготовки, формообразующие поверхности которых выполнены соответствующими различной толщине изделия вдоль его поперечного направления и которые закреплены оппозитно друг другу на поворотных рычагах, которые шарнирно закреплены на основании и связаны с плунжером пресса, отличающееся тем, что формообразующие поверхности вальцов выполнены с профилями, соответствующими различной толщине изделия вдоль его продольного направления, введена упругая опора и, по меньшей мере, в одном из вальцов выполнена щель, дно которой расположено поперек нижнего края формообразующей поверхности вальца, упругая опора установлена в щели вальца и закреплена с одной стороны на поворотном рычаге, а с другой стороны выполнена выступающей из щели за поверхность вальца, упругая опора предназначена для удержания пластины заготовки между формообразующими поверхностями вальцов с зазором между ними до начала перемещения поворотных рычагов при обжиме заготовки, при этом профиль формообразующих поверхностей вальцов выполнен с возможностью обеспечения последовательной деформации пластины заготовки вдоль ее продольного направления от зон с большей деформацией к зонам меньшей деформации. 6. A device for manufacturing an article comprising a press plunger, a base, pivoting levers, rollers designed to accommodate billet plates between them, the forming surfaces of which are made corresponding to different thicknesses of the product along its transverse direction and which are mounted opposite to each other on pivoting levers that are articulated fixed on the base and connected with the plunger of the press, characterized in that the forming surfaces of the rollers are made with profiles corresponding to different On the top of the product along its longitudinal direction, an elastic support is introduced and a slot is made in at least one of the rollers, the bottom of which is located across the lower edge of the forming surface of the roller, the elastic support is installed in the slot of the roller and fixed on one side to the pivot arm, and with the other side is made protruding from the gap beyond the surface of the roller, the elastic support is designed to hold the workpiece plate between the forming surfaces of the rollers with a gap between them until the movement of the rotary levers crimping the workpiece, wherein the profile forming surfaces of the rollers is configured to provide a consistent deformation of the plate blank along the longitudinal direction of the zones with a greater deformation at the zones of deformation. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что введены клиновой механизм и силовые рычаги, одними концами, соответственно, шарнирно связанные с поворотными рычагами, а другими концами шарнирно связанные с плунжером пресса через, по меньшей мере, один дополнительный клиновой механизм, установленный на плунжере пресса и выполненный с возможностью изменения по направлению продольной оси поворотного рычага положения конца силового рычага, шарнирно связанного с плунжером, клиновой механизм выполнен с возможностью сжатия неформообразующих цилиндрических поверхностей вальцов и создания их предварительного натяга до перемещения плунжера пресса и до деформирования заготовки. 7. The device according to p. 6, characterized in that the wedge mechanism and power levers are introduced, at one end, respectively, pivotally connected to the pivoting levers, and at the other ends, pivotally connected to the press plunger through at least one additional wedge mechanism installed on the plunger of the press and made with the possibility of changing in the direction of the longitudinal axis of the rotary lever the position of the end of the power lever pivotally connected to the plunger, the wedge mechanism is configured to compress non-forming cylinders -cylindrical surfaces of the rollers and create their preload to move the plunger to press and preform deformation.
RU2000103520/02A 2000-02-15 2000-02-15 Method for making article and apparatus for performing the same RU2195382C2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000103520/02A RU2195382C2 (en) 2000-02-15 2000-02-15 Method for making article and apparatus for performing the same
AT01913704T ATE316828T1 (en) 2000-02-15 2001-02-15 METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING METAL ARTICLES FROM METAL BLANKS
PCT/DE2001/000661 WO2001060537A2 (en) 2000-02-15 2001-02-15 Method and device for producing metal items from metal blanks
AU39192/01A AU3919201A (en) 2000-02-15 2001-02-15 Method and device for producing metal items from metal blanks
DE50108850T DE50108850D1 (en) 2000-02-15 2001-02-15 METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING METAL ARTICLES FROM METAL CARRIERS
EP01913704A EP1320422B1 (en) 2000-02-15 2001-02-15 Method and device for producing metal items from metal blanks
DE10190478T DE10190478D2 (en) 2000-02-15 2001-02-15 Method and device for producing metal articles from metal blanks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000103520/02A RU2195382C2 (en) 2000-02-15 2000-02-15 Method for making article and apparatus for performing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000103520A RU2000103520A (en) 2001-12-27
RU2195382C2 true RU2195382C2 (en) 2002-12-27

Family

ID=20230577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000103520/02A RU2195382C2 (en) 2000-02-15 2000-02-15 Method for making article and apparatus for performing the same

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1320422B1 (en)
AT (1) ATE316828T1 (en)
AU (1) AU3919201A (en)
DE (2) DE50108850D1 (en)
RU (1) RU2195382C2 (en)
WO (1) WO2001060537A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8590355B2 (en) * 2004-04-19 2013-11-26 Rasspe Systemtechnik Gmbh & Co. Kg Chopping blade and counterblade for a chopping device and process for its production
US20090120019A1 (en) 2007-11-13 2009-05-14 Infinite Edge Technologies, Llc Reinforced window spacer
WO2011008860A1 (en) 2009-07-14 2011-01-20 Infinite Edge Technologies, Llc Stretched strips for spacer and sealed unit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE363929C (en) * 1922-11-15 Julius Bertram Process for rolling knife blade blanks
FR605660A (en) * 1925-11-03 1926-05-31 New device for the manufacture of thinned profiles for horseshoes
GB770192A (en) * 1953-06-08 1957-03-20 Power Jets Res & Dev Ltd Process for making turbine or compressor blades
GB759563A (en) * 1953-06-19 1956-10-17 Wmf Wuerttemberg Metallwaren Production of turbine or compressor blades
US2939350A (en) * 1954-08-23 1960-06-07 Gen Motors Corp Metal working
DE2029621A1 (en) * 1970-06-16 1971-12-30 J.A. Henckels Zwillingswerk Ag, 5650 Solingen Process for the manufacture of knives
FR2383725A1 (en) * 1977-03-17 1978-10-13 Kelsey Hayes Co Manually controlled hot rolling and forging machine - has segments with toothed rack and pinion drive and release mechanism
RU2042464C1 (en) * 1992-12-22 1995-08-27 Малое предприятие "Икар" при НПЦ "Волгоагротехника" Plant for rolling variable-profile articles
RU2041005C1 (en) * 1993-05-25 1995-08-09 Товарищество ограниченной ответственности "Мелита" Method and apparatus for rolling blades of sheet blanks

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001060537A3 (en) 2003-04-10
AU3919201A (en) 2001-08-27
EP1320422A2 (en) 2003-06-25
DE50108850D1 (en) 2006-04-13
ATE316828T1 (en) 2006-02-15
WO2001060537A2 (en) 2001-08-23
DE10190478D2 (en) 2003-01-30
EP1320422B1 (en) 2006-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2447960C2 (en) Method of bending edge strips in sheets bent into splined tube and bending press to this end
KR102217880B1 (en) Method and facility for producing metal sheets
CN106424137A (en) Zero-broadside magnesium alloy board rolling method and apparatus used in method
CN108472705B (en) Bending method
US5001918A (en) Method and apparatus for making blanks of a profile varying lengthwise
KR102506358B1 (en) Adjusting the extension of the JCO molding press
RU2195382C2 (en) Method for making article and apparatus for performing the same
CA1216763A (en) Process and apparatus for determining the quality of thin coated or uncoated steel sheet
US4403495A (en) Apparatus for bending channel section members
JPH03125B2 (en)
GB2094681A (en) Bending
JPS6186031A (en) U bend working equipment
JPH082473B2 (en) Method and apparatus for processing edge roll of metal plate
EP2418029B1 (en) Stamping and rolling method and a device for implementing same
JPH074606B2 (en) Apparatus and method for rolling metal plates, slabs or sheets
RU2041005C1 (en) Method and apparatus for rolling blades of sheet blanks
JPH07100539A (en) Die for press brake and crush bending method by using such die
JPH0260412B2 (en)
MXPA96004135A (en) Process for the manufacture of black sheets with several sausages in the bed of the same and product obten
JPH046450B2 (en)
RU2000103520A (en) METHOD FOR PRODUCING THE PRODUCT AND THE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
JP7069998B2 (en) Manufacturing method and press forming device for automobile outer panel having concave embossed portion
RU2039624C1 (en) Apparatus to manufacture billets of few leaves springs
JPH11319975A (en) Compressing method of sheet without removing material
RU2085320C1 (en) Die set for making packing members of heat mass exchange apparatuses

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130216

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150110

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160216