RU2691478C1 - Bending method of long hollow articles with open type profile - Google Patents

Bending method of long hollow articles with open type profile Download PDF

Info

Publication number
RU2691478C1
RU2691478C1 RU2018132021A RU2018132021A RU2691478C1 RU 2691478 C1 RU2691478 C1 RU 2691478C1 RU 2018132021 A RU2018132021 A RU 2018132021A RU 2018132021 A RU2018132021 A RU 2018132021A RU 2691478 C1 RU2691478 C1 RU 2691478C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bending
workpiece
inserts
profile
open
Prior art date
Application number
RU2018132021A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Галкин
Андрей Романович Палтиевич
Евгений Владимирович Галкин
Евгений Владимирович Преображенский
Татьяна Ивановна Борунова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
Priority to RU2018132021A priority Critical patent/RU2691478C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2691478C1 publication Critical patent/RU2691478C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/03Apparatus with means to keep the profile in shape

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to metal forming and can be used in production of bent lengthy profiles of open type. Inside the workpiece a set of inserts is placed and workpiece and inserts are jointly bent. Set of inserts from steel strips is installed in each of the open cavities of the workpiece with the possibility of longitudinal displacement of each of the strips relative to each other and accordingly relative to the workpiece during bending. Insert is placed in the open cavity of the workpiece along the whole length of the profile, and billet with a set of inserts is bended in rollers. Profile bending is carried out in zone of plastic deformations, and bending of steel strips in area of elastic deformations.EFFECT: higher stability of profile due to elimination of corrugation.1 cl, 3 dwg

Description

Способ гибки длинномерных полых изделий с профилем открытого типаBending method of long hollow products with an open profile

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных областях промышленности при изготовлении изогнутых длинномерных профилей открытого типа.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in various areas of industry in the manufacture of curved long profiles of the open type.

Известны следующие способы гибки профилированных изделий.The following methods are known for bending profiled products.

Патент RU №1417281, от 07.03.1986 «Оправка для гибки труб». Способ реализуется с помощью специализированной гибочной оправки. Гибку трубы осуществляют протягиванием через верхнюю и нижнюю матрицы с профилем изгибаемой трубы и гибочную оправку, расположенную между ними. Оправка содержит секции эластичного наполнителя, несущего на конце упругую ступенчатую шайбу, металлический калибрующий вкладыш с пазом для размещения ступенчатой шайбы и с хвостовиком для размещения секций эластичного наполнителя. Эластичный наполнитель гибко связан с многоэлементным гибочным узлом. Изгиб осуществляют протягиванием через матрицу металлического калибрующего вкладыша, воздействующего наружной поверхностью на переднюю кромку заготовки с одновременным колебательным движением.Patent RU No. 1417281, dated 07.03.1986 “Mandrel for bending pipes”. The method is implemented using a specialized bending mandrel. Bending of the pipe is carried out by pulling through the top and bottom of the matrix with the profile of the bent pipe and the bending mandrel located between them. The mandrel contains sections of elastic filler, carrying at the end of an elastic step washer, a metal gauge insert with a groove for accommodating a step washer and with a shank for accommodating sections of elastic filler. The elastic filler is flexibly connected with a multi-element bending assembly. Bending is carried out by pulling through the matrix of the metal calibrating insert acting on the front edge of the workpiece with the simultaneous oscillatory movement.

Патент SU №1433546, от 30.10.1988 «Устройство для гибки трубных заготовок». Способ гибки трубных заготовок, реализуемый устройством, состоящим из гибкой оправки, разъемной матрицы с криволинейным каналом, полого толкателя и механизма создания давления в гибкой оправке. Гибкая оправка выполнена в виде жестких звеньев, шарнирно связанных один с другим и установленных внутри эластичной втулки и упора, шарнирно связанного с нижним крайним жестким звеном. Устройство предназначено для получения крутоизогнутых одноколейных патрубков с высоким радиусом кривизны и реализует способ гибки трубных заготовок следующим образом. В отверстие трубной заготовки вводят упругую оправку. При подаче давления жесткие звенья сжимают эластичную втулку, растягивая трубную заготовку в окружном направлении и создавая внутреннее давление, препятствующее потере ее устойчивости. Затем проталкивают трубную заготовку через разъемную матрицу и этим формуют деталь.SU patent No. 1433546, dated 10.30.1988 “Device for bending tube blanks”. The method of flexible billet, implemented by the device, consisting of a flexible mandrel, a split matrix with a curved channel, a hollow pusher and a mechanism for creating pressure in a flexible mandrel. The flexible mandrel is made in the form of rigid links pivotally connected to one another and installed inside an elastic sleeve and an emphasis pivotally connected to the lower extreme rigid link. The device is designed to produce a single-bend, steep-bend branch pipe with a high radius of curvature and implements the method of bending tubular blanks as follows. An elastic mandrel is inserted into the hole of the tube blank. When pressure is applied, the rigid links compress the elastic sleeve, stretching the tube stock in the circumferential direction and creating internal pressure preventing its loss of stability. Then push the billet through a split matrix and this form the part.

Недостатками указанных способов являются сложность их реализации и высокая стоимость оправки.The disadvantages of these methods are the complexity of their implementation and the high cost of the mandrel.

Патент RU 2245206 от 27.01.2005 «Способ гибки труб». Способ, заключающийся во введение в полость трубы наполнителя, ее изгиб путем протягивания вдоль гибочных и вспомогательных роликов и извлечение наполнителя. В качестве наполнителя используют трос, введенный с обеспечением постоянного контакта его поверхности с внутренней поверхностью трубы, а в качестве гибочных роликов используют профилированные ролики, один из которых выполняют нажимным, а другой -подпружиненным.Patent RU 2245206 dated January 27, 2005 “Method of bending pipes”. The method consists in inserting a filler into the tube cavity, bending it by pulling along the bending and auxiliary rollers and removing the filler. As a filler, a cable is used, introduced to ensure constant contact of its surface with the inner surface of the pipe, and profiled rollers are used as bending rollers, one of which is pressurized and the other spring-loaded.

Недостатком данного способа является сложность извлечения троса из изогнутой трубы и значительное усложнение оснастки в случае использования данного способа при изгибе профиля с незамкнутым контуром.The disadvantage of this method is the difficulty of extracting the cable from a bent pipe and a significant complication of equipment in the case of this method when bending the profile with an open loop.

Патент SU №1692708, от 23.11.1991 «Оправка для гибки труб». Способ основан на использовании оправки, содержащей полую штангу, на которой подвижно установлен гибкий контейнер с наполнителем. В зону гибки трубы вводят оправку, закрепляют неподвижно тягу, движением полой штанги к заходному концу заготовки выдвигают контейнер, при этом наполнитель перемещается в трубу в зону ее гибки, затем закрепляют полую штангу, освобождают тягу и движением тяги к заходному концу заготовки подпрессовывают уплотнитель в зоне гибки и закрепляют тягу неподвижно.SU patent No. 1692708, dated 11/23/1991 “Mandrel for bending pipes”. The method is based on the use of a mandrel containing a hollow rod, on which a flexible container with a filler is movably mounted. The mandrel is introduced into the bending zone, the cradle is fixed in place, the container is pushed to the inlet end of the blank by the movement of the hollow rod, the filler is moved into the pipe in the bending zone, then the hollow rod is fixed, the cradle is released to the inlet end of the workpiece. flexible and fasten the motionless.

Недостатки способа: при использовании в качестве наполнителя песка недостаточна упругость воздействия на стенки трубы, что приводит к изменению геометрии сечения трубы в местах гибки, при использовании в качестве наполнителя полиэтиленовых шариков их жесткость низка, что приводит к возникновению овальности трубы в местах гибки, Также затруднен возврат полиэтиленовых шариков обратно в контейнер из-запотери геометрии стенок трубы в местах гибки наполнителя. К тому же, при гибке незамкнутого профиля из-за невозможности обеспечить равномерное распределение давления наполнителя на внутренние стенки при открытом сечении профиля не исключено образование гофр.Disadvantages of the method: when using sand as a filler, there is insufficient elasticity of impact on the pipe walls, which leads to a change in the geometry of the pipe cross section at bending places, when using polyethylene balls as a filler, their rigidity is low, which leads to the pipe ovality at bending points, Also difficult returning polyethylene balls back to the container due to loss of the geometry of the pipe walls in places of bending of the filler. Moreover, when bending an open profile because of the impossibility to ensure uniform distribution of the filler pressure on the inner walls with an open section of the profile, the formation of the corrugations is not excluded.

Общим недостатком вышеуказанных способов является то, что они предназначены для гибки профилей закрытого типа в виде труб и не могут быть использоваться для гибки профилей с открытым типом.A common disadvantage of the above methods is that they are designed for bending closed-type profiles in the form of pipes and cannot be used for bending open-type profiles.

Наиболее близким, к заявляемому способу, по решаемым задачам, является способ описанный в патенте RU №2262404, от 20.10.2005 «Способ гибки длинномерных изделий с профилем открытого типа», заключающийся в размещение внутри заготовки наполнителя из эластичного материала. При подготовке к гибке длинномерных полых изделий с профилем открытого типа размещают внутри заготовки наполнитель из твердого эластичного материала, при этом наполнитель по форме и размерам тождественен форме и размерам внутренней полости заготовки и образован из набора продольно ориентированных вдоль заготовки длинномерных вставок, толщина каждой из которых не превышает ширины незамкнутой части заготовки. В процессе гибки, которую осуществляют на трехвалковой гибочной машине, наполнитель перемещается вместе с заготовкой и, деформируясь и проскальзывая по стенкам, обеспечивает необходимое давление на стенки заготовки, исключая образование гофров.The closest to the claimed method, the tasks to be solved, is the method described in RU patent No. 2262404, dated 10/20/2005 "Method of bending lengthy products with an open type profile", consisting in placing a filler from an elastic material inside the workpiece. In preparation for bending long, hollow articles with an open profile, a filler made of a solid elastic material is placed inside the blank. The filler is identical in shape and size to the shape and dimensions of the inner cavity of the blank and is formed from a set of long inserts longitudinally oriented along the blank, each of which is not thick. exceeds the width of the open part of the workpiece. In the process of bending, which is carried out on a three-roll bending machine, the filler moves along with the workpiece and, deforming and slipping along the walls, provides the necessary pressure on the walls of the workpiece, excluding the formation of corrugations.

К недостаткам указанного способа можно отнести следующее: использование в качестве наполнителя эластичного материала приводит к тому, что в ряде случаев, величина подпора может оказаться недостаточной для предотвращения гофр на изделии, не обеспечивается предотвращение потери устойчивости профильной заготовки в поперечном сечении и ограничиваются возможные радиусы гиба.The disadvantages of this method include the following: the use of an elastic material as a filler leads to the fact that in some cases the size of the backwater may be insufficient to prevent bumps on the product, the loss of stability of the sectional billet in cross section is not prevented and possible bending radii are limited.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа гибки длинномерных полых изделий с профилем открытого типа, дляувеличения возможных радиусов гиба во избежание потери устойчивости в виде гофр.The basis of the invention is the task of improving the method of bending lengthy hollow products with an open profile, for increasing the possible bending radii to avoid buckling in the form of corrugations.

Поставленная задача решается тем, что в способе гибки длинномерных полых изделий с профилем открытого типа, включающем размещение внутри заготовки набора вставок и совместную гибку заготовки и вставок в каждую из открытых полостей заготовки устанавливают набор вставок из стальных полос с возможностью продольного смещения каждой из полос друг относительно друга и соответственно относительно заготовки в процессе гибки, гибку заготовки с набором вставок производят на валках, выполненных в виде роликов с шириной рабочей части между ограничителями равной ширине заготовки с размещенными в ней вставками, причем гибку профиля осуществляют в зоне пластических деформаций, а изгиб стальных полос в области упругих деформаций, что способствует увеличению устойчивости заготовки к образованию гофр.The task is solved by the fact that in the method of bending lengthy hollow products with an open profile, including placing inside the workpiece a set of inserts and joint bending of the workpiece and inserts in each of the open cavities of the workpiece, a set of inserts of steel strips are installed with the possibility of longitudinal displacement of each of the strips each other, and accordingly with respect to the workpiece in the process of bending, the workpiece bending with a set of inserts is produced on rolls made in the form of rollers with the width of the working part between the edges ichitelyami equal width with the workpiece placed therein inserts, the bending of the profile is carried out in the zone of plastic deformation and bending of the steel strips in the region of elastic deformation, which increases the stability of the preform to form the corrugations.

На фиг. 1 показана установка стальных вставок в профиль открытого типа; фиг. 2 - установка сборной заготовки в гибочную машину; фиг. 3 - сечение А-А фигуры 2, с расположением сборной заготовки в валках гибочной машины.FIG. 1 shows the installation of steel inserts in the open profile type; FIG. 2 - installation of prefabricated billet in a bending machine; FIG. 3 - section AA of FIG. 2, with the location of the prefabricated workpiece in the rolls of the bending machine.

Способ гиба длинномерных полых изделий с профилем открытого типа осуществляют следующим образом.The method of bending of long hollow products with an open profile is as follows.

Между полками профиля 2 размещают вставку 1, набранную из стальных полос. Высота вставки 1 должна соответствовать зазору между полками профиля 2, при этом толщина стальных полос выбирается из тех соображений, чтобы каждая отдельная полоса, при изгибе профиля 2, деформировалась в упругой области. Ширина стальных полос В выбирается таким образом, чтобы ширина сборной заготовки профиля 2 под гибку (профиль с установленными между его полками наборами стальных пластин) в целом превышала ширину А профиля 2. Между стальными пластинами вставки 1 и между пластинами и профилем 2 наносится смазка, дляобеспечения сдвига пластин, как между собой, так и относительно полок профиля 2 при его изгибе.Between the shelves of profile 2 is placed inset 1, recruited from steel strips. The height of the insert 1 must correspond to the gap between the flanges of the profile 2, and the thickness of the steel strips is chosen from those considerations so that each individual strip, when the profile 2 bends, is deformed in an elastic region. The width of steel strips B is chosen so that the width of the prefab profile 2 under bending (a profile with sets of steel plates installed between its shelves) generally exceeds the width A of profile 2. A lubricant is applied between the steel plates of the insert 1 and between the plates and the profile 2, to ensure shear plates, both among themselves and relative to the shelves of the profile 2 when it is bent.

Валки 3 и 4 трехвалковой гибочной машины выполнены в виде роликов. Ширина внутреннего профиля валка 3 соответствует ширине сборной заготовки В профиля 2 под гибку. Наличие внешних ограничителей на валках 3 способствует лучшему позиционированию сборной заготовки, обеспечивают ее направление и ориентацию, предотвращают ее искривление в продольном направлении.Rolls 3 and 4 three-roll bending machine made in the form of rollers. The width of the inner profile of the roll 3 corresponds to the width of the prefabricated billet B of the profile 2 for bending. The presence of external stops on the rolls 3 contributes to a better positioning of the prefab, ensure its direction and orientation, prevent its curvature in the longitudinal direction.

В процессе гибки, которую осуществляют на трехвалковой гибочной машине, набор стальных пластин установленный в полость между полками профиля 2, изгибаясь в упругой области, обеспечивает необходимый подпор на стенки профиля 2 и предотвращает образование гофр и складок на них. Для компенсации разности удлинения на внешней и внутренней поверхностях гиба, стальные полосы в наборной вставке имеют возможность смещаться относительно друг друга в продольном направлении. Так как стальные пластины работают только в упругой области, то они достаточно легко извлекаются из полостей между полками профиля 2 и могут быть использованы многократно.In the process of bending, which is carried out on a three-roll bending machine, a set of steel plates installed in the cavity between the shelves of profile 2, bending in an elastic area, provides the necessary backing to the wall of profile 2 and prevents the formation of bumps and folds on them. To compensate for the difference in elongation on the outer and inner surfaces of the bend, the steel strips in the inset insert have the ability to move relative to each other in the longitudinal direction. Since steel plates work only in the elastic region, they are rather easily removed from the cavities between the flanges of profile 2 and can be reused.

Данный способ позволяет получать гнутые длинномерные профили открытого типа, с многократным использованием технологической оснастки.This method allows you to get bent lengthy open profiles, with repeated use of tooling.

Литература.Literature.

1. Роспатент, www.fips.ru,1. Rospatent, www.fips.ru,

2. Бюро по патентам и товарным знакам США (USPTO, www.uspto.gov)2. United States Patent and Trademark Office (USPTO, www.uspto.gov)

3. Европейского патентного бюро (ЕPО, worldwide.espacenet.com)3. European Patent Office (EPO, worldwide.espacenet.com)

4. Всемирная организация интеллектуальной собственности4. World Intellectual Property Organization

(www.wipo.int).(www.wipo.int).

Claims (1)

Способ гибки длинномерных полых изделий с профилем открытого типа, включающий размещение внутри заготовки набора вставок и совместную гибку заготовки и вставок, отличающийся тем, что в каждую из открытых полостей заготовки устанавливают набор вставок из стальных полос с возможностью продольного смещения каждой из полос друг относительно друга и соответственно относительно заготовки в процессе гибки, при этом вставку располагают в открытой полости заготовки по всей длине профиля, а гибку заготовки с набором вставок производят на валках, выполненных в виде роликов с шириной рабочей части между ограничителями, равной ширине заготовки с размещенными в ней вставками, причем гибку профиля осуществляют в зоне пластических деформаций, а изгиб стальных полос в области упругих деформаций.The method of bending lengthy hollow products with an open profile includes placing inside a set of inserts and joint bending of the workpiece and inserts, characterized in that a set of inserts of steel strips is installed in each of the open cavities of the blank, with the possibility of longitudinal displacement of each of the strips relative to each other and respectively, relative to the workpiece in the process of bending, the insert is placed in the open cavity of the workpiece along the entire length of the profile, and the bending of the workpiece with a set of inserts is produced on a roll x, made in the form of rollers with the width of the working part between the stops, equal to the width of the workpiece with the inserts placed in it, the profile being flexible in the zone of plastic deformations, and the steel bands are bending in the area of elastic deformations.
RU2018132021A 2018-09-07 2018-09-07 Bending method of long hollow articles with open type profile RU2691478C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132021A RU2691478C1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Bending method of long hollow articles with open type profile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132021A RU2691478C1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Bending method of long hollow articles with open type profile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691478C1 true RU2691478C1 (en) 2019-06-14

Family

ID=66947517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132021A RU2691478C1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Bending method of long hollow articles with open type profile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691478C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207052U1 (en) * 2021-01-16 2021-10-08 ООО "Авиапрофиль" Device for bending long profile parts

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU625807A1 (en) * 1976-07-05 1978-09-30 Воронежский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Кузнечно-Прессового Оборудования Им.М.И.Калинина Four-high machine for bending profiles
FR2399292A1 (en) * 1977-08-02 1979-03-02 Robles Norbert Pipe-bending mandrel - has string of washers drawn together to wedge intervening split rings against bore of pipe
RU2171334C1 (en) * 2000-04-10 2001-07-27 Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН Method for erecting temporary ice bridge
RU2262404C1 (en) * 2004-02-06 2005-10-20 Пахомов Олег Минович Method for bending elongated products with open type profile
RU171334U1 (en) * 2016-12-07 2017-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Тиара" Level lock with recoding system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU625807A1 (en) * 1976-07-05 1978-09-30 Воронежский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Кузнечно-Прессового Оборудования Им.М.И.Калинина Four-high machine for bending profiles
FR2399292A1 (en) * 1977-08-02 1979-03-02 Robles Norbert Pipe-bending mandrel - has string of washers drawn together to wedge intervening split rings against bore of pipe
RU2171334C1 (en) * 2000-04-10 2001-07-27 Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН Method for erecting temporary ice bridge
RU2262404C1 (en) * 2004-02-06 2005-10-20 Пахомов Олег Минович Method for bending elongated products with open type profile
RU171334U1 (en) * 2016-12-07 2017-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Тиара" Level lock with recoding system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207052U1 (en) * 2021-01-16 2021-10-08 ООО "Авиапрофиль" Device for bending long profile parts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10406579B2 (en) Apparatus and method for ram bending of tube material
Shinkin et al. E ngineering calculations for processes involved in the production of large-diameter pipes by the sms meer technology
US7231792B2 (en) Method and device for manufacturing UOE steel pipes
Shim et al. Double-stage forming using critical pre-bending radius in roll bending of pipe with rectangular cross-section
RU2691478C1 (en) Bending method of long hollow articles with open type profile
KR20120055616A (en) Bent member and method for manufacturing same
KR100224930B1 (en) Method for producing pipe having polygon-shaped cross-section and device therefor
RU2635685C1 (en) Method of piercing in screw-rolling mill
RU2635491C1 (en) Method for manufacturing tee-pieces (versions)
RU2638476C1 (en) Method for manufacturing welded straight-seam pipes of titanium alloys
RU2392077C1 (en) Method of hollow part moulding with skew-angular pipe bends
Kacar et al. Roll Forming applications for automotive industry
Shinkin Calculation of parameters of the asymmetrical three-roller sheet-bending rolls in steel pipes production
RU2262404C1 (en) Method for bending elongated products with open type profile
JP4496707B2 (en) U-press tool and UOE steel pipe manufacturing method
Safari et al. Ovality and bow defect of pre-punched sheets in roll forming of trapezoidal sections
US4377942A (en) Method of bending metal sheet
RU2245206C2 (en) Tube bending method
RU2323795C2 (en) Method of shape creating of bicurved detail and universal stamp for its generating
RU2510806C2 (en) Method of making the flexible return bends
JP7256379B2 (en) Structural member manufacturing method and structural member manufacturing apparatus
CN112474951B (en) Method for forming petal-shaped corrugated pipe
CN106270045A (en) A kind of push away curved equipment for deep camber special section tubular product
RU2397832C2 (en) Procedure for shaping box and tube-like items with lugs and punch for implementation of this procedure
RU2417852C2 (en) Device for hydraulic forging of t-joints