RU2226441C1

RU2226441C1 - Method for making thin-web shapes of hard-to-form sheet materials and drawing - rolling plant for performing the method

Info

Publication number: RU2226441C1
Application number: RU2002121091/02A
Authority: RU
Inventors: И.М. Колганов; А.В. Тюнькин; П.Ю. Пакшин; О.В. Перфильев; С.В. Филимонов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-04-10
Also published as: RU2002121091A

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely manufacture of shapes of hard-to-form sheet materials by profiling them between rolls, possibly in machine engineering, aerospatial industry branch for producing wide assortment of shapes. SUBSTANCE: method for making thin-web shapes of hard-to-form sheet materials containing lithium comprises steps of profiling directly after quenching during two or four transitions in roller apparatuses due to realizing restricted bending at different combination of rolling and drawing processes, at different revolution numbers of upper and lower rollers of stands and at continuously varying their revolution numbers for changing rolling mode to drawing mode according to predetermined order; at each shaping transition providing axial end push in inlet and axial tension in outlet. Working shafts of each stand of rolling-drawing plant are driven by means of electric motor through gearing. Movement of sleeves of slides with upper shafts is realized due to splined telescopic connection of jointed intermediate vertical shafts. Each stand operates separately, it has (due to using hypoid transmission and electronic control unit) continuously variable regulation of profiling speed and it is mounted together with drive unit on platforms with possibility of motion for changing interstand spacing. According to invention plant includes four or more stands. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities, enhanced accuracy degree of shapes. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству профилей из листовых труднодеформируемых материалов профилированием в валках, и может быть использовано в машиностроении, в первую очередь в авиакосмической отрасли, для широкой номенклатуры материалов и профилей.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to the production of profiles from sheet hard-deformed materials by profiling in rolls, and can be used in mechanical engineering, primarily in the aerospace industry, for a wide range of materials and profiles.

Заявляемое изобретение направлено на решение народно-хозяйственной задачи: расширение технологических возможностей при изготовлении профилей из листовых материалов широкой номенклатуры с использованием мобильного оборудования. Известен способ изготовления тонкостенных профилей из труднодеформируемых листовых материалов стесненным изгибом при сочетании волочения и прокатки (см. А.с. СССР №1114482, МПК B 21 D 5/06, опубл. БИ №35, 23.09.84), по которому тонкостенную листовую заготовку толщины S₀ с помощью приводных подающих роликов, произведя подгибку на угол φ=10 - 15°, подают в свободно вращающиеся ролики, где при волочении (протягивании) получают предварительный профиль с отогнутыми по радиусу R/S₀>5 полками. Окончательно профиль формуют в условиях волочения стесненным изгибом на втором формующем переходе, а затем проводят калибровку в приводных роликах и получают профиль заданной формы и размеров по сечению.The claimed invention is aimed at solving the national economic problem: the expansion of technological capabilities in the manufacture of profiles from sheet materials of a wide range using mobile equipment. There is a method of manufacturing thin-walled profiles from hard-deformed sheet materials by constrained bending with a combination of drawing and rolling (see AS USSR No. 1114482, IPC B 21 D 5/06, publ. BI No. 35, 09/23/84), according to which thin-walled sheet the workpiece of thickness S ₀ with the help of feed rollers, bending at an angle of φ = 10 - 15 °, is fed into freely rotating rollers, where when drawing (pulling) receive a preliminary profile with shelves bent over the radius R / S ₀ > 5. Finally, the profile is formed under the conditions of drawing by a constrained bend at the second forming transition, and then the calibration is carried out in drive rollers and a profile of a given shape and size is obtained.

Недостатками способа являются невозможность за два формующих перехода изготовить профили сложных форм поперечного сечения; невозможность вести процесс с предельными степенями деформации при низкой пластичности материала; отсутствует регулирование скорости профилирования, что необходимо при различной прочности труднодеформируемых материалов; не обеспечивается изготовление профиля из нагартованного материала, полученного при рулонной прокатке в холодном состоянии.The disadvantages of the method are the inability for two forming transitions to produce profiles of complex cross-sectional shapes; the inability to conduct a process with extreme degrees of deformation with low ductility of the material; there is no regulation of the profiling speed, which is necessary for various strengths of difficult to deform materials; the production of a profile from caked material obtained by cold-rolled coils is not ensured.

Известен способ изготовления гнутых профилей из труднодеформируемых алюминиевых сплавов, содержащих литий, в холодном состоянии профилированием за 2 - 4 перехода в роликовых устройствах стесненным изгибом по патенту №2019335, МПК B 21 D 5/08, опубл. БИ №17, 15.09.94, принятый в качестве прототипа.A known method of manufacturing bent profiles from hardly deformable aluminum alloys containing lithium in the cold state by profiling for 2 to 4 transitions in roller devices by cramped bending according to patent No. 2019335, IPC B 21 D 5/08, publ. BI No. 17, 09/15/94, adopted as a prototype.

По способу в условиях стесненного изгиба плоскую заготовку из листа или ленты алюминиево-литиевого сплава профилируют в свежезакаленном состоянии за 2 - 4 перехода в зависимости от заданной геометрии сечения профиля. На переходе окончательного формообразования в очаге наибольших пластических деформаций прикладывают одновременно по всему сечению усилия растяжения со степенью остаточной деформации 2 - 4%, обеспечивая прямолинейность полученного профиля.According to the method, in conditions of tight bending, a flat billet of a sheet or tape of an aluminum-lithium alloy is profiled in a freshly quenched state for 2 to 4 transitions, depending on the given profile section geometry. At the transition of the final shaping in the center of the greatest plastic deformations, tensile forces are applied simultaneously over the entire cross section with a degree of residual deformation of 2-4%, ensuring the straightness of the obtained profile.

Способ имеет недостатки: отсутствует регулирование скорости профилирования, что необходимо для изготовления профиля из труднодеформируемых материалов различной прочности; не обеспечиваются наиболее благоприятные схемы напряженно-деформируемого состояния материала для формообразования профиля с предельными степенями деформации с целью уменьшения количества переходов; неопределенной является глубина формования, увеличение которой при сложной форме сечения потребует более четырех переходов.The method has disadvantages: there is no regulation of the speed of profiling, which is necessary for the manufacture of a profile of hardly deformable materials of various strengths; the most favorable schemes of the stress-strain state of the material are not provided for profile shaping with extreme degrees of deformation in order to reduce the number of transitions; uncertain is the molding depth, the increase of which with a complex section shape will require more than four transitions.

Известен профилегибочный стан (см. А.с. СССР №1172627, МПК B 21 D 5/06, опубл. БИ №30, 15.08.85), содержащий ряд связанных с приводом рабочих клетей с рабочими валками, верхние из которых установлены с возможностью вертикального перемещения; ряд червячных редукторов, тихоходный вал каждого из которых связан с рабочими валками клетей посредством шестеренной передачи, также имеющих съемный вал, установленный с шестерней в кронштейне, закрепленном на каждом редукторе с возможностью регулировки по толщине профилируемых листовых заготовок.A roll forming mill is known (see AS USSR No. 1172627, IPC B 21 D 5/06, publ. BI No. 30, 08/15/85), containing a number of work stands with work rolls connected to the drive, the upper of which are installed with the possibility of vertical movement; a series of worm gears, a low-speed shaft of each of which is connected to the work rolls of the stands by means of a gear transmission, also having a removable shaft mounted with the gear in the bracket mounted on each gearbox with the possibility of adjusting the thickness of profiled sheet blanks.

Известное устройство обладает недостатками: сложность конструкции из-за большого количества клетей и привода рабочих валков каждой клети от червячного редуктора; большая потеря мощности электродвигателя из-за увеличенного количества звеньев в передачи до рабочих валков клетей; невозможность точного регулирования по толщине профилируемых заготовок при ее изменении на лист в пределах допуска (0,1 - 0,2 мм); сложность настройки каждой клети, тем более всего стана (семь клетей) по толщине листовой заготовки, необеспечение точности и адекватности зазора в рабочем калибре валков каждой клети.The known device has disadvantages: the complexity of the design due to the large number of stands and drive the work rolls of each stand from the worm gear; large loss of electric motor power due to the increased number of links in the transmission to the work rolls of the stands; the impossibility of precise regulation of the thickness of the profiled blanks when it is changed to a sheet within the tolerance (0.1 - 0.2 mm); the difficulty of setting each stand, especially the mill (seven stands) for the thickness of the sheet stock, the lack of accuracy and adequacy of the gap in the working caliber of the rolls of each stand.

Известен профилегибочный станок (см. патент РФ №2028847, МПК B 21 D 5/06, опубл. БИ №5, 20.02.95), содержащий установленные в технологической последовательности приводные формующие клети для предварительного и окончательного формообразования с роликовыми парами, имеющими замкнутый профилированный зазор; устройство для правки с возможностью перемещения вдоль оси профилирования; клеть предварительного формообразования, снабженную обгонной муфтой, имеющую возможность перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях.A roll forming machine is known (see RF patent No. 2028847, IPC B 21 D 5/06, publ. BI No. 5, 02/20/95), containing drive forming stands installed in the technological sequence for preliminary and final shaping with roller pairs having a closed profiled gap; device for editing with the ability to move along the axis of profiling; preforming stand equipped with an overrunning clutch, with the ability to move in vertical and horizontal planes.

Недостатками данного профилегибочного станка являются: неблагоприятная схема формообразования листовой заготовки с большими степенями деформации и создание тянущих усилий за счет трения (при прокатке) в каждой формующей клети; невозможность изменить скорости профилирования, что необходимо для разных материалов и разных толщин заготовки, из-за чего снижаются технологические возможности станка; наличие обгонной муфты только в клети предварительного формообразования не позволяет на формующих переходах выходить на режим волочения, при котором создается наиболее благоприятная схема напряженно-деформированного состояния материала профилируемой заготовки.The disadvantages of this roll forming machine are: an unfavorable pattern of forming a sheet blank with high degrees of deformation and the creation of pulling forces due to friction (during rolling) in each forming stand; the inability to change the profiling speed, which is necessary for different materials and different thicknesses of the workpiece, which reduces the technological capabilities of the machine; the presence of an overrunning clutch only in the cage of preliminary shaping does not allow for forming transitions to enter the drawing mode, in which the most favorable stress-strain state of the material of the workpiece to be formed is created.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство в виде волочильно-прокатной установки (см. информационный листок ВИМИ, №87-0277 "Волочильно-прокатная установка модели ВПУ-120/7,0), которая содержит чередующиеся в технологической последовательности приводные тянущие и неприводные формующие клети, на валах которых консольно закреплены роликовые пары с замкнутым профилированным рабочим калибром, верхние валы каждой клети размещены в ползунах с возможностью их вертикального перемещения для настройки на толщину профилируемой листовой заготовки; консоли валов с роликовыми парами на окончательных переходах заключены в регулируемые на толщину (заготовки) хомуты; привод осуществляется от электродвигателя через жесткие муфты к главному валу установки, от которого посредством зубчатых передач, составляющих единую кинематическую цепь, осуществляется привод других рабочих валов. В начальный период все рабочие клети приводные.The closest technical solution to the claimed one is a device in the form of a drawing and rolling installation (see VIMI information leaflet, No. 87-0277 "Drawing and rolling installation of model VPU-120 / 7.0), which contains alternating pull and non-driven drive in technological sequence forming stands, on the shafts of which roller pairs with a closed profiled working gauge are cantilevered, the upper shafts of each stand are placed in sliders with the possibility of their vertical movement to adjust to the thickness of the profile of the rolled sheet billet; the shaft consoles with roller pairs at the final transitions are enclosed in clamps adjustable for the thickness of the (billet); the drive is carried out from the electric motor through rigid couplings to the main shaft of the installation, from which other working shafts are driven by gears that make up a single kinematic chain In the initial period, all working stands are driven.

У прототипа и заявляемого в изобретении способа имеются следующие сходные существенные признаки: профилируют плоскую заготовку из алюминиево-литиевого сплава в свежезакаленном состоянии в условиях стесненного изгиба; профилирование ведется за 2...4 перехода в зависимости от геометрии поперечного сечения профиля в роликовых устройствах; на переходе окончательного формообразования в очаге наибольших пластических деформаций прикладывают калибрующее растягивающее усилие по всему поперечному сечению заготовки.The prototype and the method claimed in the invention have the following similar essential features: they profile a flat billet of aluminum-lithium alloy in a freshly quenched state under conditions of tight bending; profiling is carried out in 2 ... 4 transitions depending on the geometry of the cross-section of the profile in the roller devices; at the transition of the final shaping in the center of the greatest plastic deformations, a calibrating tensile force is applied over the entire cross section of the workpiece.

У прототипа и заявляемого в изобретении устройства (волочильно-прокатной установки) имеются следующие сходные существенные признаки: содержит чередующиеся в технологической последовательности приводные тянущие и неприводные формующие клети; роликовые пары с замкнутым профилированным рабочим калибром установлены на рабочих валах консольно; верхние валы каждой клети размещены в ползунах с возможностью их вертикального перемещения; консоли валов с роликовыми парами на окончательных переходах заключены в регулируемые на толщину заготовки хомуты; привод рабочих валов осуществляется от электродвигателя посредством зубчатых передач.The prototype and the claimed device (drawing-rolling installation) have the following similar essential features: contains alternating in the technological sequence of the drive pulling and non-drive forming stands; roller pairs with a closed profiled working caliber mounted on the working shafts cantilever; the upper shafts of each stand are placed in sliders with the possibility of their vertical movement; the shaft consoles with roller pairs at the final transitions are enclosed in clamps adjustable for the thickness of the workpiece; the drive of the working shafts is carried out from the electric motor through gears.

Прототип имеет следующие недостатки: невозможно регулировать скорость профилирования, что снижает технологические возможности ВПУ; невозможность создания осевого подпора и аксиального растяжения на каждом формующем переходе, что также снижает их технологические возможности; невозможность автоматического перехода от процесса прокатки к формообразованию при волочении, позволяющему увеличить предельные степени деформации и сократить количество переходов.The prototype has the following disadvantages: it is impossible to adjust the profiling speed, which reduces the technological capabilities of the VPU; the impossibility of creating axial support and axial tension at each forming transition, which also reduces their technological capabilities; the impossibility of an automatic transition from the rolling process to shaping during drawing, which allows to increase the ultimate degree of deformation and reduce the number of transitions.

Технический результат - расширение технологических возможностей за счет вариативного управления скоростью профилирования и изменения межосевого расстояния клетей в значительном диапазоне; повышение точностных возможностей процесса.The technical result is the expansion of technological capabilities due to the variable control of the speed of profiling and changing the center distance of the stands in a significant range; increasing the accuracy of the process.

Перечисленные сходные существенные признаки необходимы для достижения технического результата.These similar essential features are necessary to achieve a technical result.

По отношению к прототипам у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные существенные признаки: процесс профилирования ведется при различном сочетании прокатки и волочения, для чего любая из клетей может быть переведена в режим волочения, благодаря автономному приводу и связям через обгонные муфты; возможность профилирования при разных скоростях вращения верхних и нижних валов (роликов), благодаря независимому их приводу; профилирование ведется при бесступенчатом изменении скорости за счет задающего электронного устройства, управляющего работой каждой клети независимо; каждая рабочая клеть работает индивидуально, от автономного привода; клети смонтированы вместе с приводами на площадках, которые могут перемещаться по направляющим для возможности изменения межклетевого расстояния; привод верхних и нижних валов каждой клети независимый, осуществляется посредством гипоидных передач и промежуточных составных вертикальных валов; перемещение ползунов верхних валов клетей осуществляется за счет шлицевого телескопического соединения; изменение скорости профилирования (общее и дифференциальное) осуществляется электронным блоком управления.In relation to prototypes, the claimed invention has the following distinctive essential features: the profiling process is carried out with a different combination of rolling and drawing, for which any of the stands can be switched to drawing mode, thanks to an autonomous drive and connections via overrunning couplings; the possibility of profiling at different speeds of rotation of the upper and lower shafts (rollers), thanks to their independent drive; profiling is carried out with a stepless change in speed due to a master electronic device that controls the operation of each stand independently; each working stand works individually, from an autonomous drive; stands are mounted together with drives on platforms that can be moved along rails for the possibility of changing the inter-stand distance; the drive of the upper and lower shafts of each stand is independent, carried out by means of hypoid gears and intermediate composite vertical shafts; the movement of the sliders of the upper shafts of the stands is due to the spline telescopic connection; profiling speed change (general and differential) is carried out by the electronic control unit.

Отдельные отличительные признаки предлагаемого технического решения в той или иной мере известны в литературе, в частности, в приведенных прототипах и аналогах.Some of the distinguishing features of the proposed technical solution are more or less known in the literature, in particular, in the above prototypes and analogues.

По имеющимся у авторов сведениям, однако, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию “новизна”.According to the information available to the authors, however, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is unknown from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of “novelty”.

Авторы считают, что сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на технический результат, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию “изобретательский уровень”.The authors believe that the essence of the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since the above influence on the technical result is not revealed from him, which allows us to conclude that he meets the criterion of “inventive step”.

Между отличительными признаками заявляемого изобретения и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: автономный привод каждой клети, возможность профилирования при разной скорости вращения роликовых пар и переключения с прокатки на режим волочения за счет применения обгонных муфт расширяет технологические возможности процесса; более благоприятные схемы напряженно-деформированного состояния материала при волочении, создание на каждом переходе осевого подпора на входе в роликовые пары и калибрующего растяжения на выходе также повышает технологические возможности процесса и точностные характеристики профиля; изменение межосевого расстояния в широком диапазоне и возможность переустановки клети для изменения межклетевого расстояния, расширяет технологические возможности, так как позволяет менять глубину профилирования и профилировать различные листовые материалы в оптимальном режиме; возможность изменения скорости профилирования также расширяет технологические характеристики и повышает качество профиля благодаря оптимизации процесса для соответствующих материалов и геометрических параметров профилей.Between the distinguishing features of the claimed invention and the technical result, there is the following causal relationship: the autonomous drive of each stand, the possibility of profiling at different speeds of rotation of the roller pairs and switching from rolling to drawing mode through the use of overrunning clutches expands the technological capabilities of the process; more favorable schemes of the stress-strain state of the material during drawing, the creation at each transition of an axial support at the entrance to the roller pairs and calibrating tension at the output also increases the technological capabilities of the process and the accuracy of the profile; changing the center distance in a wide range and the ability to reinstall the stand to change the distance between the stands, expanding technological capabilities, as it allows you to change the depth of profiling and profiling various sheet materials in the optimal mode; the ability to change the profiling speed also extends the technological characteristics and improves the quality of the profile due to the optimization of the process for the corresponding materials and geometric parameters of the profiles.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в волочильно-прокатных установках (профилегибочных станах и станках) при изготовлении тонкостенных профилей из труднодеформируемых листовых материалов, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию “промышленная применимость”.The set of essential features characterizing the essence of the invention can be repeatedly used in drawing and rolling plants (roll forming mills and machine tools) in the manufacture of thin-walled profiles from hard-deformed sheet materials, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of “industrial applicability”.

Сущность изобретения пояснена графическими материалами. На фиг.1 изображена волочильно-прокатная установка, вид спереди; на фиг.2 - схема процесса профилирования плоской заготовки по переходам; на фиг.3 -кинематическая схема рабочей клети; на фиг.4 - схема монтажа клети на раме.The invention is illustrated graphic materials. Figure 1 shows a drawing-rolling installation, front view; figure 2 - diagram of the process of profiling a flat workpiece on transitions; figure 3 is a kinematic diagram of the working stand; figure 4 is a diagram of the installation of the stand on the frame.

В заявляемом изобретении способ по первому пункту формулы изобретения осуществляется следующим образом.In the claimed invention, the method according to the first claim is as follows.

Плоскую листовую заготовку 1 толщиной S₀ ≤ 2,0 - 2,5 мм в свежезакаленном состоянии (фиг.1) подают в роликовую пару 2 рабочей клети 3, где усилием Р₁ при торцевом сжатии усилиями P_t (фиг.2) производят подгибку на угол φ₁ до 20 - 30° с созданием потери устойчивости в зоне 4 свободного формообразования. При установившемся режиме в неприводной роликовой паре 5 рабочей клети 6 обеспечивают в процессе волочения (второй переход) дальнейшее профилирование и получают профиль 7 с отогнутыми с большим относительным радиусом R/S₀>5 полками и стенками (фиг.2) при угле φ₂=65 - 90°, в зависимости от окончательной геометрии сечения профиля. В следующей рабочей клети 8 (приводной) вращающаяся роликовая пара 9 создает тянущее усилие и протягивание заготовки через роликовую пару 5 с созданием калибрующего растяжения, может обеспечить частичную подгибку до 90°, если угол φ₂ был меньше требуемого φ₂=90°.A flat sheet billet 1 with a thickness of S ₀ ≤ 2.0 - 2.5 mm in a freshly quenched state (Fig. 1) is fed into a roller pair 2 of the working stand 3, where the force P ₁ during mechanical compression by the forces P _t (Fig. 2) is bent at an angle φ ₁ to 20 - 30 ° with the creation of a loss of stability in zone 4 of free shaping. With the steady state in the non-driven roller pair 5 of the working stand 6, they provide further profiling during the drawing process (second transition) and obtain a profile 7 with shelves and walls bent with a large relative radius R / S ₀ > 5 (figure 2) at an angle of φ ₂ = 65 - 90 °, depending on the final geometry of the profile section. In the next working stand 8 (drive), the rotating roller pair 9 creates a pulling force and pulling the workpiece through the roller pair 5 with the creation of a calibrating tension, can provide partial bending up to 90 ° if the angle φ ₂ was less than the required φ ₂ = 90 °.

Из последней рабочей клети выходит профиль 10 окончательной геометрии и поступает на приемный стол ВПУ (фиг.1, 2).Profile 10 of the final geometry comes out of the last working stand and enters the VPU reception table (Figs. 1, 2).

Способ по п.2 формулы изобретения обеспечивают при профилировании заготовки на начальной стадии в режиме прокатки во всех рабочих клетях, затем, благодаря связи с приводом через обгонные муфты формующие клети переводят в режим волочения в различной последовательности, профилирование заготовки в неприводных роликовых парах (волочение) делает осевой подпор естественным, а аксиальное растяжение создают при регулировании скорости вращения приводной роликовой пары.The method according to claim 2 of the invention provides for profiling the workpiece at the initial stage in the rolling mode in all working stands, then, due to communication with the drive through overrunning couplings, the forming stands are transferred to the drawing mode in different sequences, profiling the workpiece in non-driven roller pairs (drawing) makes axial support natural, and axial tension is created when controlling the speed of rotation of the drive roller pair.

По п.3 формулы изобретения волочильно-прокатная установка (фиг.1) состоит из чередующихся в технологической последовательности рабочих клетей 3, 6, 8 и т.д., на рабочих валах которых 11, 12 консольно установлены роликовые пары 2, 5, 9 и т. д. с замкнутым профилированным рабочим калибром. Верхние валы рабочих клетей размещены во втулках-ползунах 13 с возможностью их вертикального перемещения. Консоли валов на окончательных переходах заключены в хомуты 14. Привод рабочих валов 11, 12 каждой клети осуществляется раздельно от электродвигателя 15 посредством зубчатых передач 16 (фиг.3), через тихоходные зубчатые колеса 17, обгонных муфт 18, промежуточных валов 19, и гипоидных передач 20. Для перемещения втулок-ползунов с верхними валами клетей по направляющим стенок корпуса промежуточный вал 19 привода верхнего ролика составной, имеет шлицевое телескопическое соединение 21, при этом втулки-ползуны 13 каждой клети связаны коромыслом 22 и перемещаются по вертикали от одного ходового винта 23.According to claim 3, the drawing-rolling installation (Fig. 1) consists of working stands 3, 6, 8, etc., alternating in the technological sequence, on the working shafts of which 11, 12 roller pairs 2, 5, 9 are cantilevered etc. with a closed profiled working caliber. The upper shafts of the working stands are placed in the sleeve-sliders 13 with the possibility of their vertical movement. The shaft consoles at the final transitions are enclosed in clamps 14. The drive of the working shafts 11, 12 of each stand is carried out separately from the electric motor 15 by means of gears 16 (Fig. 3), through slow-speed gears 17, overrunning clutches 18, intermediate shafts 19, and hypoid gears 20. To move the slide sleeves with the upper stands of the stands along the guide walls of the housing, the intermediate shaft 19 of the upper roller drive has a spline telescopic connection 21, while the slide sleeves 13 of each stand are connected by a rocker 22 and a ayutsya vertically from one of the lead screw 23.

У волочильно-прокатной установки по п.4 формулы изобретения каждая клеть (их не менее четырех) смонтирована вместе с приводом (электродвигатель 15 и зубчатые передачи 16 трехступенчатого коническо-цилиндрического редуктора 24 (фиг.3, 4)), на площадках 25 с возможностью их перемещения по направляющим рамы 26. Каждая клеть снабжена задающим электронным устройством (на фиг.1, 3 не показано), регулирующим питание электродвигателя 15.In the drawing mill according to claim 4, each stand (at least four of them) is mounted together with a drive (electric motor 15 and gears 16 of a three-stage bevel-helical gearbox 24 (Figs. 3, 4)), on platforms 25 with the possibility of their movement along the guides of the frame 26. Each stand is equipped with a master electronic device (not shown in FIGS. 1, 3) that regulates the power of the electric motor 15.

Вращение от электродвигателя 15 автономного привода клетей через тихоходные зубчатые колеса 17, обгонные муфты 18 передают на промежуточные вертикальные валы 19, от них посредством гипоидных зубчатых передач 20 на рабочие валы 11, 12 с установленными на них роликовыми парами 2, 5, 9 и т. д. соответствующих рабочих клетей.The rotation from the electric motor 15 of the stand-alone drive of the stands through low-speed gears 17, freewheels 18 are transmitted to intermediate vertical shafts 19, from them by means of hypoid gears 20 to working shafts 11, 12 with roller pairs 2, 5, 9, etc. mounted on them. e. appropriate working stands.

Плоская заготовка 1 при установившемся режиме профилируется во вращающемся роликовом инструменте рабочих клетей, одни из которых создают необходимые усилия прокатки. Сменные зубчатые колеса 17 могут обеспечивать разные скорости вращения валов 11, 12. Обгонные муфты 18 позволяют переводить процесс профилирования в режим волочения при отключенном электродвигателе 15.In the steady state, the flat workpiece 1 is profiled in a rotating roller tool of the working stands, some of which create the necessary rolling forces. Interchangeable gears 17 can provide different speeds of rotation of the shafts 11, 12. Overrunning clutches 18 allow you to put the profiling process in drawing mode with the motor 15 turned off.

При разной глубине формования диаметр роликовых пар различный, требует изменения межосевого расстояния, что обеспечивает перемещение верхних валов 11, заключенных во втулки-ползуны 13, по направляющим стенок клети при настройке клети на толщину заготовки S₀ с помощью ходового винта 23 через коромысло 22.With different molding depths, the diameter of the roller pairs is different, it requires a change in the center distance, which ensures the movement of the upper shafts 11 enclosed in the slide sleeves 13 along the guide walls of the stand when the stand is adjusted to the workpiece thickness S ₀ using the lead screw 23 through the beam 22.

Отдельные элементы конструкции и способ предлагаемых технических решений отрабатывались на разработанных и используемых в мелкосерийном производстве на предприятиях и в НИИ гибочно-прокатных станках моделей ГПС-200 - ГПС-500 и волочильно-прокатных установках моделей ВПУ-120/7,0, ВПУ-150/7,5 и др.Separate structural elements and the method of the proposed technical solutions were worked out on the bending and rolling machines of the GPS-200 - GPS-500 models and drawing-rolling plants of the VPU-120 / 7,0, VPU-150 models developed and used in small-scale production at enterprises and research institutes / 7.5 and others

Заявляемое изобретение представляет интерес для машиностроительной промышленности, в первую очередь для авиакосмической отрасли, так как позволяет профилировать в холодном состоянии листовые заготовки из широкой номенклатуры материалов, не только содержащих литий, в нем реализовано различное сочетание процессов прокатки и волочения, бесступенчатое изменение скорости профилирования, достаточно широкий диапазон изменения межосевого расстояния рабочих клетей, что позволяет вести профилирование при значительной глубине формовки; возможно изменение межклетевого расстояния, ввод и вывод из линии рабочих клетей в зависимости от потребного количества переходов при формообразовании профилей различных типоразмеров и из разных материалов; повышается точность процесса и качество профилей благодаря оптимальному сочетанию процессов прокатки и волочения, создания подпора и аксиального растяжения на каждом формующем переходе и т.д.The claimed invention is of interest to the engineering industry, primarily for the aerospace industry, since it allows cold forming profiles from a wide range of materials, not only containing lithium, it implements a different combination of rolling and drawing processes, stepless change in profiling speed, it’s enough a wide range of changes in the center distance of the working stands, which allows profiling with a significant molding depth; it is possible to change the span distance, input and output from the line of working stands depending on the required number of transitions during the formation of profiles of various sizes and from different materials; the accuracy of the process and the quality of the profiles are increased due to the optimal combination of rolling and drawing processes, creating back-up and axial tension at each forming transition, etc.

Заявляемое техническое решение не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды.The claimed technical solution does not adversely affect the state of the environment.

Claims

1. A method of manufacturing thin-walled profiles from hard-deformed sheet materials containing lithium, profiling in a freshly hardened state for two to four transitions in roller devices with a constrained bend, with a calibrating tensile force applied over the final transition in the focus of the greatest plastic deformations over the entire cross section of the workpiece, characterized in that profiling is carried out with a different combination of rolling and drawing processes, at different speeds of rotation of the upper and lower clet rollers th and their stepless regulation.

2. The method according to claim 1, characterized in that at the initial stage the profiling is carried out in rolling mode, then the forming stands are transferred to the drawing mode in a different sequence depending on the adopted shaping scheme, while at each forming transition an axial support is created at the input, and the output is axial tension.

3. Drawing and rolling installation for the manufacture of thin-walled profiles from hard-deformed sheet materials containing lithium, consisting of alternating in the technological sequence drive pulling and non-drive forming stands, including roller pairs with a closed profiled working gauge mounted on the working shafts of the cantilever cage, the upper shafts of which placed in slide sleeves with the possibility of their vertical movement, and the shaft consoles at the final transitions are enclosed in adjustable the thickness of the clamps, and the drive of the working shafts is carried out from the electric motor by means of gears, characterized in that each cage works independently, from an individual drive, the drive of the upper and lower shafts of the stands is independent, by means of overrunning clutches and composite intermediate vertical shafts for their rotation at different speeds ; The slide bushings are moved with the upper stands of the stands due to the spline telescopic connection of the composite intermediate vertical shafts, while the slide sleeves of each stand are connected by a beam and move from one lead screw.

4. The drawing-rolling installation according to claim 3, characterized in that each stand is mounted together with the drive on platforms with the possibility of their movement along the guides to change the distance between stands, and the stepless change of the profiling speed is carried out by an electric control unit, with the number of stands not less than four.