RU2299107C2 - Method for shaping elongated blanks and multi-functional bending-straightening machine tool for performing the same - Google Patents
Method for shaping elongated blanks and multi-functional bending-straightening machine tool for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299107C2 RU2299107C2 RU2005101720/02A RU2005101720A RU2299107C2 RU 2299107 C2 RU2299107 C2 RU 2299107C2 RU 2005101720/02 A RU2005101720/02 A RU 2005101720/02A RU 2005101720 A RU2005101720 A RU 2005101720A RU 2299107 C2 RU2299107 C2 RU 2299107C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bending
- roller
- workpiece
- curvature
- blank
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению корпусных деталей обшивок и гофрированных переборок судов, а также гнутых свай и деталей широкого применения из профилей.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular the manufacture of hull parts for skin and corrugated bulkheads of ships, as well as bent piles and parts of widespread use from profiles.
Известны и широко применяются способы формообразования длинномерных гнутых листовых деталей на листогибочных валковых машинах (вальцах), а также на гидропрессах. Однако эти процессы и оборудование являются фондо-, материало- и энергоемкими из-за высоких значений усилий гибки (до 5000 тс).Known and widely used are methods of forming long bent sheet parts on sheet bending roll machines (rollers), as well as on hydraulic presses. However, these processes and equipment are capital-, material- and energy-intensive due to the high values of bending efforts (up to 5000 tf).
В последние годы созданы научные основы и гибочно-правильное оборудование нового поколения для минисилового ротационно-локального деформирования (РЛД) (см. Александров В.Л., Горбач В.Д., Куклин О.С., Шабаршин В.П. Высокие прорывные технологии гибки и правки. «Вестник технологии судостроения» №4, 1996 г.).In recent years, the scientific foundations and the bending-correct equipment of a new generation for mini-force rotational-local deformation (RLD) have been created (see Alexandrov V.L., Gorbach V.D., Kuklin OS, Shabarshin V.P. High breakthrough bending and straightening technologies. “Bulletin of shipbuilding technology” No. 4, 1996).
Наиболее близким к заявляемому является способ формообразования гнутых листовых деталей по патенту РФ №2199408, который принят за прототип. Этот способ формообразования гнутых листовых деталей на разнесенных опорах, заключающийся в приложении изгибающих нагрузок с заданным усилием или прогибом листовой заготовки за один или несколько переходов по площади заготовки, при этом изгибающие нагрузки прикладывают локально-последовательно (метод деформирования - ПЛД) или ротационно-локально (метод РЛД) вдоль линий кривизны, а прогиб или усилие изменяют пропорционально кривизне изгиба листовой заготовки под нагрузкой с учетом их формы.Closest to the claimed is a method of forming bent sheet parts according to the patent of the Russian Federation No. 2199408, which is taken as a prototype. This method of forming bent sheet parts on spaced supports, which consists in applying bending loads with a given force or deflection of the sheet stock for one or more transitions over the workpiece area, while bending loads are applied locally-sequentially (deformation method - PLD) or rotational-locally ( RLD method) along the lines of curvature, and the deflection or force is changed proportionally to the curvature of the bending of the sheet stock under load, taking into account their shape.
В предлагаемом способе формообразования длинномерных заготовок гибку и правку осуществляют ротационно-локальным деформированием на разнесенных раздвигающихся опорах, устанавливаемых на различном расстоянии между ними в зависимости от формы детали и радиусов кривизны детали по линиям гиба. При этом изгибающие нагрузки прикладывают с заданным усилием или заданным прогибом листовой заготовки за один или несколько переходов по ее площади. Формообразование заготовок осуществляют с минимизацией пятна контакта верхнего нажимного ролика с заготовкой по направлению его перемещения путем уменьшения диаметра ролика и радиуса его кривизны в поперечном направлении. Отмеченные условия исключают смятие нажимного ролика, а смятие и утонение заготовки не превышают допустимых значений, причем рабочая поверхность ролика обрабатывается поверхностной закалкой, например с применением токов высокой частоты (ТВЧ), что не требует применения особо прочных сталей, к тому же у ролика сохраняется податливая сердцевина, что благоприятствует деформированию различных заготовок.In the proposed method of forming long workpieces, bending and dressing are carried out by rotational-local deformation on spaced apart sliding supports installed at different distances between them depending on the shape of the part and the radii of curvature of the part along the bending lines. In this case, bending loads are applied with a given force or a given deflection of the sheet stock in one or more transitions over its area. The blanking is carried out with minimization of the contact spot of the upper pressure roller with the workpiece in the direction of its movement by reducing the diameter of the roller and the radius of curvature in the transverse direction. The aforementioned conditions exclude the crushing of the pressure roller, and the crushing and thinning of the workpiece does not exceed the permissible values, and the working surface of the roller is surface hardened, for example, using high-frequency currents (HDTV), which does not require the use of particularly strong steels, moreover, the roller remains pliable the core, which favors the deformation of various blanks.
В частном случае предлагаемого способа ширину верхнего нажимного ролика выбирают наибольшей из условия достижения пластической деформации изгиба или утонения заготовки и с радиусом, приближенным к радиусу изгиба заготовки в ее поперечном направлении, что достигается сменой ролика.In the particular case of the proposed method, the width of the upper pressure roller is chosen to be the greatest of the conditions for achieving plastic deformation of the bend or thinning of the workpiece and with a radius close to the bending radius of the workpiece in its transverse direction, which is achieved by changing the roller.
В другом частном случае при правке длинномерной листовой заготовки ее первоначально изгибают на опорных балках до выпрямления образующих по длине заготовки на согнутой заготовке, а затем после кантовки ее разгибают на тех же опорах до плоского состояния.In another particular case, when editing a long sheet blank, it is initially bent on the support beams until the generators along the length of the workpiece are straightened on the bent workpiece, and then after folding, it is bent on the same supports to a flat state.
В третьем частном случае ротационно-локальную раскатку заготовок осуществляют на вкладной плоской призме, устанавливаемой по оси приложения изгибающих нагрузок между опорами или на опорах. В данном случае происходит изменение схемы приложения усилия: «свободная гибка» на раздвигающихся опорах заменяется на «стесненную гибку» (раскатка), т.к. между опорами или на опоры устанавливается вкладная призма, на которой выполняется данная операция. Как правило, гибка заготовки ротационо-локальным способом на опорах выполняется свободным изгибом.In the third particular case, the rotational-local rolling of the blanks is carried out on a flat insert prism mounted along the axis of application of bending loads between the supports or on the supports. In this case, there is a change in the scheme of application of effort: “free bending” on the sliding supports is replaced by “constrained bending” (rolling), because between the supports or on the supports, an insertion prism is installed on which this operation is performed. As a rule, bending of the workpiece by the rotational-local method on the supports is carried out by free bending.
В четвертом частном случае предлагаемого способа для заготовок деталей, имеющих двоякую продольно-поперечную кривизну, предварительно выполняют на участках двоякой кривизны ротационно-локальную раскатку детали нажимным роликом по плоской призме, а затем ротационно-локальным изгибом выполняют гибку нажимным роликом на опорах. Для деталей, имеющих двоякую кривизну сначала на участках двоякой кривизны, выполняют раскатку на плоской призме, а затем осуществляют гибку свободным изгибом, т.е. меняют схему приложения усилия: «стесненную гибку» (раскатка) заменяют на «свободную гибку» на опорах.In the fourth particular case of the proposed method, for workpieces of parts having double longitudinal-transverse curvature, preliminary, in the areas of double curvature, the rotational-local rolling of the part is carried out by the pressure roller along a flat prism, and then the pressure-roller is bent on supports using rotational-local bending. For parts having double curvature, first in areas of double curvature, rolling is performed on a flat prism, and then bending by free bending, i.e. change the scheme of application of effort: “constrained bending” (rolling) is replaced by “free bending” on supports.
В пятом частном случае при правке и гибке полосовых заготовок на ребро раскатку выполняют по плоскости полосы нажимным роликом на плоской призме с постепенным разворотом заготовки по нормали к радиусу кривизны.In the fifth particular case, when dressing and bending strip blanks to an edge, rolling is performed along the plane of the strip by a pressure roller on a flat prism with a gradual turn of the blank along the normal to the radius of curvature.
Раскатку полосовых деталей, у которых l/b<5, выполняют не по центральной линии или всей ширине, а по одному краю, в результате чего после первого прохода деталь приобретает некоторый радиус, для последующих проходов после первого для прямолинейной траектории перемещения гибочного ролика деталь необходимо разворачивать под роликом по нормали к радиусу кривизны.The rolling of strip parts, for which l / b <5, is performed not along the center line or the entire width, but along one edge, as a result of which, after the first pass, the part acquires a certain radius, for subsequent passes after the first for a straight path of movement of the bending roller, the part is necessary unfold under the roller normal to the radius of curvature.
Для расширения арсенала применяемых для формообразования длинномерных заготовок технических средств предлагается многофункциональный гибочно-правильный станок, содержащий ходовую часть для возвратно-поступательного перемещения относительно основания, станину, выполненную в виде двух рам, и размещенные между рамами траверсы, несущие соответственно верхний и нижний деформирующие элементы, верхний из которых выполнен в виде ролика, смонтированного на штоке силового привода ходовой части с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости в направлении к нижней траверсе и вдоль нее, а нижний - в виде двух опорных балок, установленных с возможностью взаимодействия с верхним деформирующим роликом. При этом станок снабжен манипуляторами для поддержания обрабатываемой заготовки, а опорные балки нижнего деформирующего элемента выполнены в виде разрезных секций с возможностью их раздвижения.To expand the arsenal of long technical workpieces used for shaping, we propose a multifunctional bending machine with a chassis for reciprocating movement relative to the base, a bed made in the form of two frames and traverses placed between the frames, carrying respectively the upper and lower deforming elements, the top of which is made in the form of a roller mounted on the rod of the power drive of the chassis with the possibility of reciprocating displacements in the vertical plane towards the lower cross member and along it, and the bottom - in the form of two support beams mounted to cooperate with the upper deforming roller. In this case, the machine is equipped with manipulators to support the workpiece, and the support beams of the lower deforming element are made in the form of split sections with the possibility of their separation.
В частном случае предлагаемого устройства общая длина разрезных секций составляет не менее 12 м.In the particular case of the proposed device, the total length of the cutting sections is at least 12 m.
В другом частном случае предлагаемого устройства его опорные балки выполнены с проемами шириной до 5 толщин обрабатываемой заготовки для доступа к ним манипуляторов.In another particular case of the proposed device, its support beams are made with openings with a width of up to 5 thicknesses of the workpiece for access by manipulators.
В еще одном частном случае предлагаемого устройства захваты манипуляторов, которыми оборудовано предлагаемое устройство для поддержания заготовки за один или оба торца во время ее перемещения, выполнены с возможностью поддержания заготовки как выше, так и ниже опорной поверхности опорных балок.In another particular case of the proposed device, the grippers of the manipulators, which are equipped with the proposed device for supporting the workpiece for one or both ends during its movement, are configured to support the workpiece both above and below the supporting surface of the support beams.
По сравнению с прототипом и другими аналогами предлагаемый способ благодаря вышеприведенным отличиям обеспечивает минимизацию усилия гибки и минимизацию переходов с одной линии гиба на другую, выбор радиусов поперечной и продольной кривизны наименее возможными, а ширину наоборот наиболее возможной из указанных условий и конструктивных соображений, а также оптимизацией применения процессов ротационно-локального изгиба на раздвигающихся опорах и ротационно-локальную раскатку на плоской призме.Compared with the prototype and other analogues, the proposed method, due to the above differences, minimizes bending efforts and minimizes transitions from one bending line to another, choosing the radii of transverse and longitudinal curvature is the least possible, and the width, on the contrary, is the most possible of these conditions and design considerations, as well as optimization application of processes of rotational-local bending on sliding supports and rotational-local rolling on a flat prism.
Заявленный многофункциональный гибочно-правильный станок для реализации способа может выполнять ротационно-локальный изгиб по длине заготовки, а не по ее ширине, как у рассматриваемого аналога, что значительно расширяет его возможности. Для гибки листов с двух сторон заготовки манипуляторы снабжены захватами, которые поддерживают и перемещают заготовку как в плоскости опорных балок (см. прототип), так и выше или ниже опорной поверхности опорных балок.The claimed multifunctional bending machine for implementing the method can perform rotational-local bending along the length of the workpiece, and not along its width, as in the considered analogue, which greatly expands its capabilities. To bend sheets on both sides of the workpiece, the manipulators are equipped with grippers that support and move the workpiece both in the plane of the support beams (see prototype) and above or below the support surface of the support beams.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется прилагаемыми схемами:The essence of the invention is illustrated by the accompanying schemes:
Фиг.1 - общий вид многофункционального гибочно-правильного станка,Figure 1 - General view of a multifunctional bending machine,
Фиг.2 - вид сбоку многофункционального гибочно-правильного станка при ротационно-локальном изгибе листовой заготовки с манипуляторами;Figure 2 is a side view of a multifunctional bending machine with rotational-local bending of a sheet blank with manipulators;
Фиг.3 - то же при ротационно-локальной раскатке участка листовой заготовки двоякой кривизны (манипулятор не показан);Figure 3 - the same with the rotational-local rolling section of the sheet blanks of double curvature (the manipulator is not shown);
Фиг.4 - гибка и правка на ребро длинномерной заготовки из профиля (вид сверху на плоскую призму).Figure 4 - bending and editing on the edge of a long workpiece from the profile (top view of a flat prism).
Многофункциональный гибочно-правильный станок (Фиг.1-3) состоит из станины, выполненной в виде двух рам 1, размещенные между рамами верхняя 2 и нижняя 3 траверсы, несущие соответственно: верхний деформирующий элемент в виде ролика 4, который смонтирован на штоке 5 силового привода и перемещается в вертикальном направлении 6 и вдоль траверсы по направлениям 7, а нижний - в виде опорных балок 8, состоящих из секций 9 и раздвигающихся на расстояние L в зависимости от радиуса кривизны R заготовки 10 (фиг.1-2).Multifunctional bending machine (Figure 1-3) consists of a bed made in the form of two frames 1, placed between the frames of the upper 2 and lower 3 traverses, respectively: upper deforming element in the form of a
При ротационно-локальном изгибе (фиг.2) формообразование осуществляют с минимизацией пятна контакта шириной 2а верхнего нажимного ролика 4 с заготовкой 10 по направлению 7 его перемещения, что достигается уменьшением до возможно допустимой величины ролика 4 диаметра dp и радиуса его кривизны Rв в поперечном направлении; для повышения производительности процесса ширину bр нажимного ролика 4 выбирают наибольшим из условия достижения пластической деформации или утонения Δs заготовки 10 начальной толщиной s, а радиус Rв ролика выбирают наиболее приближенным к радиусу R изгиба заготовки 10 в ее поперечном направлении.Shaping is carried out by minimizing the
Перемещение 12 (фиг.2) листовой заготовки 10, ее позиционирование с поворотом для совмещения продольной оси с линией гиба, сдвиг заготовки на следующую линию гиба с шагом t, извлечение из рабочей зоны гибки осуществляют манипуляторами 13 (фиг.2) с захватами ниже 14 и выше 13 плоскости опорных балок 8 или другими средствами при отходе нажимного ролика 4 от заготовки 10.Moving 12 (figure 2) of the
Ротационно-локальную раскатку (фиг.3) для участка заготовки 10 с двоякой кривизной lр осуществляют верхним роликом 4 по плоской призме 11, устанавливаемой по оси приложения изгибающих нагрузок Р на опорных балках 8 (фиг.3) или между ними.Rotational-local rolling (figure 3) for the section of the
Правку листовых заготовок 10 выполняют первоначально ротационно-локальным изгибом на опорных балках 8 (фиг.2) до выправления образующих по длине заготовки, а затем после кантовки ее разгибают на тех же опорах до плоского состояния, тем самым устраняется волнистость и коробоватость заготовки.Editing of the
Правку и гибку полосовых и профильных заготовок 15 на ребро (фиг.4) выполняют раскаткой по заштрихованной плоскости 16 ребра профиля роликом 4 на плоской призме 11, установленной на секциях 9 опорных балок 8 с разворотом заготовки 15 по радиусу кривизны Rпр изгибаемого профиля.Straightening and bending of strip blanks and
Вышеприведенные технические решения по способу и многофункциональному гибочно-правильному станку получены по результатам НИОКР, выполненным во ФГУП «ЦНИИТС» по Федеральным целевым программам при разработке и опытном освоении новых технологий и гибочно-правильного оборудования нового поколения на принципах ротационно-локального деформирования при формообразовании листовых и профильных деталей.The above technical solutions for the method and multifunctional bending machine are obtained according to the results of research and development performed by FSUE TsNIITS according to the federal target programs in the development and experimental development of new technologies and bending equipment of the new generation based on the principles of rotational-local deformation during sheet and profile parts.
Примером использования предлагаемого способа служат опытно-штатные работы, проведенные на многофункциональном гибочно-правильном станке МГПС-25 усилием 25 тс при испытаниях его новой модификации МГПС-25М, а также при разработке станка с манипуляторами МГПСМ-50К для гибки и правки листов с габаритными размерами до 3,2×12 м.An example of the use of the proposed method is the pilot work carried out on a multi-function bending and straightening machine MGPS-25 with a force of 25 tf when testing its new modification MGPS-25M, as well as during the development of a machine with MGPSM-50K manipulators for bending and straightening sheets with overall dimensions up to 3.2 × 12 m.
Сопоставление новых технологий гибки новыми способами на новом оборудовании представлено в прилагаемой таблице, из которой следует, что станки типа МГПСМ-50К обеспечивают существенное ресурсосбережение по сравнению с традиционными способами и оборудованием:A comparison of new bending technologies with new methods on new equipment is presented in the attached table, from which it follows that MGPSM-50K type machines provide significant resource savings compared to traditional methods and equipment:
- предлагаемые станки заменяют по технологическим возможностям гидропрессы и вальцы усилием в 16-40 раз большими;- the proposed machines replace the technological capabilities of hydraulic presses and rollers with an force of 16-40 times large;
- масса оборудования снижается в 10-15 раз, масса оснастки более чем в 100 раз;- the mass of equipment is reduced by 10-15 times, the mass of equipment is more than 100 times;
- энергоемкость процесса снижается в 4-6 раз.- the energy intensity of the process is reduced by 4-6 times.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005101720/02A RU2299107C2 (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Method for shaping elongated blanks and multi-functional bending-straightening machine tool for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005101720/02A RU2299107C2 (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Method for shaping elongated blanks and multi-functional bending-straightening machine tool for performing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005101720A RU2005101720A (en) | 2006-07-10 |
RU2299107C2 true RU2299107C2 (en) | 2007-05-20 |
Family
ID=36830243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005101720/02A RU2299107C2 (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Method for shaping elongated blanks and multi-functional bending-straightening machine tool for performing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2299107C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105499327A (en) * | 2015-12-18 | 2016-04-20 | 安徽合力股份有限公司 | Flexible mold pressing mechanism for plate predeformation |
-
2005
- 2005-01-25 RU RU2005101720/02A patent/RU2299107C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105499327A (en) * | 2015-12-18 | 2016-04-20 | 安徽合力股份有限公司 | Flexible mold pressing mechanism for plate predeformation |
CN105499327B (en) * | 2015-12-18 | 2017-09-22 | 安徽合力股份有限公司 | Flexible press moulding mechanism for plate predeformation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005101720A (en) | 2006-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9174258B2 (en) | Apparatus and process for forming profiles with a variable height by means of cold rolling | |
JP2008030090A (en) | Method of straightening bend of shape steel and straightening apparatus for the shape steel | |
JP5208973B2 (en) | Method and bending press for bending edge band of sheet metal formed into open seam tube | |
JP4687327B2 (en) | Press straightening method for U-shaped steel sheet pile with arms | |
RU2299107C2 (en) | Method for shaping elongated blanks and multi-functional bending-straightening machine tool for performing the same | |
US7748597B2 (en) | Device for production of a tube | |
WO2000032328A9 (en) | Stretch roll forming method and apparatus | |
CN111069283A (en) | Redundant drive 3SPS + C type parallel rolling mill | |
CN110479761B (en) | Device and method for rolling metal plate in multiple passes | |
JP4811031B2 (en) | Universal rolling method for section steel | |
US4370880A (en) | Method and apparatus for bending sheet-plate blanks to form shells having cylindrical curvature | |
US7043952B2 (en) | Method and apparatus for forming flange corners | |
US20210323041A1 (en) | Working of sheet metal | |
RU2102170C1 (en) | Bending-and-straightening machine tool | |
RU2088355C1 (en) | Method of making bent corrugated sections | |
RU2243843C1 (en) | Method for shaping double-curvature sheet parts | |
RU2243842C1 (en) | Method for shaping sheet parts, multi-function bending and straightening machine tool for performing the method | |
JP3280746B2 (en) | Roller straightening device for H-section steel | |
RU2129929C1 (en) | Polyfunctional bending and straightening machine | |
JPH11226645A (en) | Method for straightening shape steel and its device | |
RU2492015C1 (en) | Method of making frames | |
RU2288801C2 (en) | Method for shaping parts of sections and strips and apparatus for performing the same | |
CN213793629U (en) | Variable-curvature roller arc forming device for rolled parts | |
RU2449847C2 (en) | Method of thermal-power local forming of metal panels | |
RU1803222C (en) | Method for bending sheet blanks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080126 |