UA114337C2

UA114337C2 - AUTOMATED DEVICE SYSTEM AND METHOD FOR FORMATION OF LARGE-SIZED PARTS FROM SHEET MATERIAL

Info

Publication number: UA114337C2
Application number: UAA201503496A
Authority: UA
Inventors: Микола Семенович Подгребельний; Борис Володимирович Лупкін; Юрій Якимович Корольков; Володимир Ілліч Асташкін
Original assignee: Микола Семенович Подгребельний; Борис Володимирович Лупкін; Юрій Якимович Корольков; Володимир Ілліч Асташкін
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2017-05-25

Abstract

Винахід належить до області обробки металів тиском, а саме до виготовлення габаритних деталей з листового матеріалу, зокрема з високоміцного алюмінієвого сплаву типу монолітних пресованих або фрезерованих панелей, титанового сплаву або сталі, і призначений для використання в літакобудуванні, суднобудуванні та інших галузях промисловості. Для заявлених автоматизованої системи пристроїв та способу формоутворення великогабаритних деталей з листового матеріалу характерна реалізація багатоходової суміщеної поперечної деформації і поздовжньої обкатки листа. Це дозволяє забезпечити бездефектне формоутворення листового матеріалу і таким чином підвищити втомну міцність деталі.The invention relates to the field of metal forming, namely to the manufacture of dimensional parts from sheet material, in particular from high-strength aluminum alloy such as monolithic extruded or milled panels, titanium alloy or steel, and is intended for use in aircraft, shipbuilding and other industries. For the claimed automated system of devices and method of forming large parts from sheet material is characterized by the implementation of multi-pass combined transverse deformation and longitudinal running-in of the sheet. This allows to ensure defect-free formation of the sheet material and thus increase the fatigue strength of the part.

Description

Груповий винахід належить до області обробки металів тиском, а саме до виготовлення габаритних деталей з листового матеріалу, а саме: з високоміцного алюмінієвого сплаву типу монолітних пресованих або фрезерованих панелей; з титанового сплаву; зі сталі - шляхом зміни форми, і призначений для використання в літакобудуванні, суднобудуванні та інших галузях промисловості.The group invention belongs to the field of metal processing by pressure, namely to the production of dimensional parts from sheet material, namely: from a high-strength aluminum alloy of the type of monolithic pressed or milled panels; from titanium alloy; from steel - by changing the shape, and is intended for use in aircraft construction, shipbuilding and other industries.

Відомий спосіб формоутворення листових заготовок, який включає спільне деформування заготовки з накладкою на пуансоні обтяжних преса з подальшим видаленням накладки.There is a known method of forming sheet blanks, which includes the joint deformation of the blank with an overlay on the punch of a weighting press with subsequent removal of the overlay.

Накладку виконують у вигляді двох гнучких листів, які попередньо встановлюють на пуансон обтяжних преса з можливістю переміщення по його поверхні. Кожен лист накладки одним кінцем закріплюють у затискачах обтяжних преса спільно з листовою заготовкою. Після видалення накладки здійснюють остаточне деформування листової заготовки до отримання деталі необхідної форми ВО Мо 22726901.The overlay is made in the form of two flexible sheets, which are pre-installed on the punch of a tightening press with the possibility of movement on its surface. Each sheet of lining is fixed at one end in the clamps of the press, together with the sheet blank. After removing the overlay, the final deformation of the sheet blank is carried out to obtain a part of the required shape VO Mo 22726901.

Недоліком даного способу полягає в тому, що при розтягуванні листа неминуче призводить до спотворення його поперечного перерізу за рахунок утяжки (утонення) розтягуваного матеріалу. Ці недоліки в кінцевому підсумку призводять до зниження втомної міцності готового виробу.The disadvantage of this method is that when the sheet is stretched, it inevitably leads to distortion of its cross-section due to the tightening (thinning) of the stretched material. These defects ultimately lead to a decrease in the fatigue strength of the finished product.

Задачею способу формоутворення великогабаритних деталей з листового матеріалу шляхом поєднання поперечної деформації і поздовжньої обкатки листа забезпечити бездефектне формоутворення і таким чином підвищити втомну міцність деталі.The task of the method of forming large-sized parts from sheet material by combining transverse deformation and longitudinal rolling of the sheet is to ensure defect-free forming and thus increase the fatigue strength of the part.

Поставлена задача вирішена в способі формоутворення великогабаритних деталей з листового матеріалу, згідно з винаходом, спочатку в системний блок управління (СБУ) вводять програму формоутворення листового матеріалу, в якій відображається технологічний процес його реалізації з наступними параметрами: кількість переходів при формоутворенні листа; геометрія розташування упорів по всій поверхні набірної матриці (відповідає потрібній геометрії поверхні для кожного переходу формоутворення); геометрія розташування обкатуючих роликів (для кожного переходу формоутворення); необхідне зусилля деформації при формоутворенні листа за допомогою обкатуючих роликів за рахунок приводу; швидкість горизонтального переміщення набірного пуансона від приводу; координати переміщення вимірювальної головки по формоутвореній поверхні листа за допомогою системи позиціонування. Спочатку СБУ подає сигнал на переміщення кожного з упорів на необхідну для нього відстань для здійснення першого переходу формоутворення. Аналогічно СБУ подає сигнал на переміщення кожного з обкатуючих роликів на необхідну для нього відстань для здійснення першого переходу формоутворення. Після чого заготовку листа розташовують між складальною матрицею і складальним пуансоном. Потім СБУ подає сигнал через блок управління (БУ) на силовий привід вертикального переміщення набірного пуансона. Після первісного обтиску листа за допомогою обкатуючих роликів, навколо першого ряду упорів, силовий привід, за сигналом від СБУ, черезThe task is solved in the method of forming large-sized parts from sheet material, according to the invention, first, a sheet material forming program is entered into the system control unit (SBU), which displays the technological process of its implementation with the following parameters: the number of transitions during sheet forming; the geometry of the location of the stops over the entire surface of the recruitment matrix (corresponds to the required surface geometry for each forming transition); the geometry of the location of the rolling rollers (for each molding transition); necessary deformation force when forming the sheet with the help of rolling rollers due to the drive; speed of horizontal movement of the set punch from the drive; coordinates of the movement of the measuring head along the formed surface of the sheet using the positioning system. First, the SBU gives a signal to move each of the stops to the necessary distance for the first transition of forming. Similarly, the SBU sends a signal to move each of the running-in rollers to the necessary distance for the first pass of forming. After that, the sheet blank is placed between the folding matrix and the folding punch. Then the SBU sends a signal through the control unit (CU) to the power drive of the vertical movement of the set punch. After the initial crimping of the sheet with the help of rolling rollers, around the first row of stops, the power drive, at the signal from the SBU, through

БУ, здійснює горизонтальне переміщення набірного пуансона, уздовж всієї набірної матриці.BU, carries out horizontal movement of the recruitment punch along the entire recruitment matrix.

При цьому переміщаються обкатуючі ролики протягом всього переходу по листу, деформують його до зіткнення з відповідними упорами. По закінченні першого переходу формоутворення набірний пуансон по сигналу від СБУ і за допомогою приводу повертається у вихідне положення. У вихідному положенні пуансон піднімається за допомогою приводу вгору над листом, а упори по сигналу від СБУ і за допомогою кожного гвинта і гайки з електроприводом опускаються до величини відповідно геометрії, потрібної для формоутворення листа в другому переході. Після чого обкатуючі ролики опускаються до геометрії, що відповідає другому переходу, і цикл повторюється кількість разів, яка закладена в програмі. Після закінчення процесу формоутворення за допомогою вимірювальної головки, по сигналу від СБУ, проводять вимірювання фактичної геометрії формоутворюючого листа і дані вводяться в СБУ для порівняння отриманої геометрії з потрібною і в разі невідповідності даних проводять коректування параметрів здійснення процесу (додатково один-два переходи) з подальшим виміром геометрії листа.At the same time, the rolling rollers move during the entire passage along the sheet, deforming it until it collides with the corresponding stops. At the end of the first forming transition, the set-up punch is returned to its original position by a signal from the SBU and with the help of a drive. In the initial position, the punch is raised by means of a drive above the sheet, and the stops are lowered according to the signal from the SBU and with the help of each screw and nut with an electric drive to the value according to the geometry required for forming the sheet in the second transition. After that, the running-in rollers are lowered to the geometry corresponding to the second transition, and the cycle is repeated the number of times set in the program. After the end of the forming process with the help of a measuring head, according to a signal from the SBU, the actual geometry of the forming sheet is measured and the data is entered into the SBU to compare the obtained geometry with the required one and in case of data inconsistency, the parameters of the process are adjusted (additionally one or two transitions) followed by measurement of sheet geometry.

Заявнику з рівня техніки невідомо ні один пристрій, який міг би бути вибраний як найбільш близьким з технічного результату до заявленої автоматизованої системи пристроїв для здійснення способу формоутворення великогабаритних деталей з листового матеріалу.The applicant from the state of the art is not aware of a single device that could be selected as the closest technical result to the claimed automated system of devices for implementing the method of forming large parts from sheet material.

Задачею винаходу є також створення автоматизованої системи пристроїв для здійснення способу формоутворення великогабаритних деталей з листового матеріалу шляхом розробки комплексу пристроїв, об'єднаних в систему, яка забезпечить: високу якість процесу формоутворення; високу втомну міцність виробу; повну автоматизацію всього цього процесу.The task of the invention is also to create an automated system of devices for the implementation of the method of molding large-sized parts from sheet material by developing a complex of devices combined into a system that will ensure: high quality of the molding process; high fatigue strength of the product; full automation of this entire process.

Поставлена задача вирішена в створенні автоматизованої системи пристроїв для здійснення способу формоутворення великогабаритних деталей з листового матеріалу, згідно з винаходом, тим, що містить набірну матрицю, нерухомо встановлену на основі. Матриця складається з ряду однотипних елементів жорстко з'єднаних між собою в загальний масив.The task is solved in the creation of an automated system of devices for the implementation of the method of forming large-sized parts from sheet material, according to the invention, by the one containing the typesetting matrix fixedly installed on the base. The matrix consists of a number of elements of the same type rigidly connected to each other in a common array.

Зверху кожного елемента розташована опорна гайка, яка виконана з можливістю обертання навколо гвинта за допомогою електроприводу для створення зворотно-поступального переміщення гвинта всередині елемента, при цьому на верхньому торці гвинта, через шарнірне з'єднання, встановлений упор. Кожен елемент забезпечений датчиком переміщення гвинта. Над упорами розташований набірний пуансон, який складається з ряду однотипних елементів і вони жорстко з'єднані щонайменше в один ряд, при цьому кількість елементів дорівнює кількості елементів набірної матриці в її поперечному ряду. Знизу кожного елемента розташована опорна гайка, виконана з можливістю обертання навколо гвинта, який в свою чергу за допомогою електроприводу створює зворотно-поступальне переміщення всередині елемента.On top of each element there is a support nut, which can be rotated around the screw with the help of an electric drive to create a reciprocating movement of the screw inside the element, while a stop is installed on the upper end of the screw through a hinged connection. Each element is equipped with a screw displacement sensor. Above the stops there is a typesetting punch, which consists of a number of elements of the same type and they are rigidly connected in at least one row, while the number of elements is equal to the number of elements of the typesetting matrix in its transverse row. At the bottom of each element there is a supporting nut, made with the possibility of rotation around the screw, which in turn creates reciprocating movement inside the element with the help of an electric drive.

При цьому на нижньому торці гвинта, встановлено, з можливістю обертання навколо своєї горизонтальної осі і коливання навколо своєї вертикальної осі, обкатуючий ролик. Кожен елемент забезпечений датчиком вертикального переміщення гвинта. Для здійснення вертикального зворотно-поступального переміщення набірного пуансона, в напрямку набірної матриці, до нього приєднаний керований силовий привід. Для здійснення горизонтального зворотно-поступального переміщення набірного пуансона, уздовж всієї складальної матриці, до нього приєднаний керований силовий привід. Автоматизована система також містить вимірювальну головку, яка розташована над складальної матрицею аналогічно набірному пуансону, а привід її управління, разом з системою позиціонування, виконана, наприклад, як роботизований комплекс Система має також системний блок управління (СБУ), виконаний, наприклад, на базі мікропроцесорної техніки, до якого приєднано пристрій, що показує (ПП), наприклад комп'ютерний монітор. На даний монітор виводять значення всіх потрібних значень технологічних параметрів процесу формоутворення листа, а також результати обмірів геометрії отриманого виробу. Для управління процесом формоутворення до СБУ в свою чергу підключені: силовий привід вертикального переміщення набірного пуансона (через блок управління (БУ); силовий привід горизонтального зворотно-поступального переміщення набірного пуансона, уздовж всієї складальної матриці, (через БУ); регулюючий електропривод кожної гайки гвинта упора (через БУ); датчик переміщення кожного гвинта упора (через БУ);At the same time, a rolling roller is installed on the lower end of the screw, which can rotate around its horizontal axis and oscillate around its vertical axis. Each element is equipped with a sensor of the vertical movement of the screw. A controlled power drive is connected to it for vertical reciprocating movement of the typesetting punch in the direction of the typesetting matrix. A controlled power drive is connected to it for horizontal reciprocating movement of the set punch along the entire assembly matrix. The automated system also includes a measuring head, which is located above the assembly matrix, similar to a set punch, and its control drive, together with the positioning system, is made, for example, as a robotic complex. The system also has a system control unit (SBU), made, for example, on the basis of a microprocessor equipment to which a display device (DP), such as a computer monitor, is attached. The values of all the necessary values of the technological parameters of the sheet forming process, as well as the results of measurements of the geometry of the obtained product, are displayed on this monitor. To control the molding process, the following are connected to the SBU in turn: a power drive for the vertical movement of the set-up punch (through the control unit (CU); a power drive for the horizontal reciprocating movement of the set-up punch along the entire assembly matrix (through the control unit); the regulating electric drive of each screw nut stop (via BU); movement sensor of each stop screw (via BU);

Зо регулюючий електропривод кожної гайки гвинта обкатуючого ролика (через БУ); датчик переміщення кожного гвинта обкатуючого ролика (через БУ); вимірювальна головка підключена до приводу системи позиціонування. Сама вимірювальна головка розташована над набірною матрицею, незалежно від набірного пуансона, а привід з системою позиціонування може бути виконана як роботизований комплекс. Упор виконаний у вигляді однієї, наприклад, виготовленої з металу або з пластика пластини, або з пакета пластин. Датчики переміщення гвинтів виконані безконтактними або контактними, наприклад, у вигляді ємнісного або індукційного, або реостатного типів. Керовані силові приводи набірного пуансона виконані гідравлічного або електромеханічного типів.From the regulating electric drive of each screw nut of the running-in roller (through the control unit); sensor of the movement of each screw of the running-in roller (through the BU); the measuring head is connected to the drive of the positioning system. The measuring head itself is located above the typing matrix, regardless of the typing punch, and the drive with the positioning system can be made as a robotic complex. The stop is made in the form of one plate, for example, made of metal or plastic, or a package of plates. Screw movement sensors are non-contact or contact, for example, in the form of capacitive or induction or rheostat types. Controlled power drives of the set punch are made of hydraulic or electromechanical types.

Для заявленого процесу формоутворення характерна реалізація багатоходової суміщеної поперечної деформації і поздовжньої обкатки листа, що дозволяє здійснити бездефектну деформацію листового матеріалу з широким діапазоном товщини. Гнуття відбувається за межами пружності в області пластичних деформацій оброблюваних матеріалів. Після прикладання навантаження до листа, встановленого на упорах набірної матриці, за допомогою роликів набірного пуансона у деформованому листі має місце залишкова пластична деформація, а також має місце пружна деформація. При знятті навантаження відбувається зняття пружної деформації, внаслідок чого змінюється форма вигнутої деталі. Це явище, зване "пружинення", враховується при програмованому розташуванні як упорів, так і обкатуючих роликів.The declared forming process is characterized by the implementation of multi-pass combined transverse deformation and longitudinal running-in of the sheet, which allows for defect-free deformation of the sheet material with a wide range of thicknesses. Bending occurs beyond the limits of elasticity in the area of plastic deformations of processed materials. After applying a load to the sheet mounted on the stops of the set-up die, with the help of the rollers of the set-up punch, residual plastic deformation takes place in the deformed sheet, and elastic deformation also takes place. When the load is removed, the elastic deformation is removed, as a result of which the shape of the curved part changes. This phenomenon, called "springing", is taken into account in the programmed arrangement of both stops and rolling rollers.

Даний груповий винахід пояснюється ілюстративними матеріалами де: - на фігурі 1 зображена принципова схема системи пристроїв, яка реалізує заявлений спосіб; - на фігурі 2 зображена принципова блок-схема функціонування системи пристроїв, яка реалізує заявлений спосіб; - на фігурі З зображена циклограмма, в табличній формі, роботи автоматизованої системи.This group invention is explained by illustrative materials where: - figure 1 shows a schematic diagram of a system of devices that implements the claimed method; - figure 2 shows the basic block diagram of the functioning of the device system, which implements the claimed method; - figure C shows the cyclogram, in tabular form, of the automated system.

Заявлена система містить (фіг. 1) набірну матрицю 1 нерухомо встановлену на основі 2.The claimed system includes (Fig. 1) a dialing matrix 1 immovably installed on a base 2.

Матриця 1 складається з ряду однотипних елементів З і вони жорстко з'єднані в масив (розмір масиву повинен відповідати розміру аркуша, призначеного для формоутворення). Зверху кожного елемента 3 розташована опорна гайка 4, яка виконана з можливістю обертання навколо гвинта 5 за допомогою регулюючого електроприводу (на кресленні не показано) для бо створення його зворотно-поступального переміщення всередині елемента 3, при цьому на верхньому торці гвинта 5, через шарнірне з'єднання 6, встановлений упор 7. Упор 7 виконаний у вигляді однієї пластини, наприклад, виготовленої з металу або з пластика, або з пакета пластин, що забезпечує ефект ресори. Кожен елемент З забезпечений датчиком переміщення 8 гвинта упора 5, виконаний в безконтактному або контактному варіанті, наприклад, у вигляді ємнісного або індукційного, або реостатного типів. Над упорами 7 розташований набірний пуансон 9, який складається з ряду однотипних елементів 10 і вони жорстко з'єднані щонайменше в один ряд, при цьому кількість елементів 10 дорівнює кількості елементів З складальної матриці в її поперечному ряду. Знизу кожного елемента 10 розташована опорна гайка 11, яка виконана з можливістю обертання навколо гвинта 12 за допомогою регулюючого електроприводу (на кресленні не показано) для створення його зворотно-поступального переміщення всередині елемента 10, при цьому на нижньому торці гвинта 12, через наприклад вилкове з'єднання 13, встановлено, з можливістю обертання навколо своєї горизонтальної осі і коливання навколо своєї вертикальної осі, обкатуючий 14 ролик. Кожен елемент 10 забезпечений датчиком 15 переміщення гвинта 12, наприклад, у вигляді безконтактного або контактного типів, наприклад, у вигляді ємнісного або індукційного, або реостатного типів датчика. Для здійснення вертикального зворотно-поступального переміщення набірного пуансона 9, в напрямку набірної матриці 1, до нього приєднаний керований силовий привід 16.Matrix 1 consists of a number of elements of the same type C and they are rigidly connected in an array (the size of the array must correspond to the size of the sheet intended for forming). On top of each element 3 there is a support nut 4, which is made with the possibility of rotation around the screw 5 with the help of a regulating electric drive (not shown in the drawing) to create its reciprocating movement inside the element 3, at the same time on the upper end of the screw 5, through a hinge with connection 6, the stop 7 is installed. The stop 7 is made in the form of a single plate, for example, made of metal or plastic, or a package of plates, which provides the effect of a spring. Each element C is equipped with a movement sensor 8 of the stop screw 5, made in a non-contact or contact version, for example, in the form of capacitive or induction or rheostat types. Above the stops 7, there is a set punch 9, which consists of a number of elements of the same type 10 and they are rigidly connected in at least one row, while the number of elements 10 is equal to the number of elements C of the assembly matrix in its transverse row. At the bottom of each element 10 is a support nut 11, which can be rotated around the screw 12 with the help of a control electric drive (not shown in the drawing) to create its reciprocating movement inside the element 10, while on the lower end of the screw 12, through, for example, a fork with 'joint 13, installed, with the possibility of rotation around its horizontal axis and oscillating around its vertical axis, rolling roller 14. Each element 10 is equipped with a sensor 15 of the movement of the screw 12, for example, in the form of a non-contact or contact type, for example, in the form of a capacitive or induction or rheostat type sensor. To carry out the vertical reciprocating movement of the typesetting punch 9, in the direction of the typesetting matrix 1, a controlled power drive 16 is connected to it.

Даний привід може бути виконаний як гідравлічного, так і електромеханічного типів з відповідним блоком управління 20. Для здійснення горизонтального зворотно-поступального переміщення набірного пуансона 9, уздовж всієї набірної матриці 1, до нього приєднаний керований силовий привід 17. Даний привід може бути виконаний як гідравлічного, так і електромеханічного типів з відповідними блоком управління 21, що забезпечує швидкість переміщення набірного пуансона 9 від 5 7" 103 м/с до 20 7" 103 м/с. Наприклад, набірний пуансон 9, з керованим силовим приводом 16, може бути встановлений на рухомому порталі (на фігурі 1 не показане) виконаного з можливістю переміщення уздовж набірної матриці від керованого силового приводу 17. Зусилля деформації, що припадає на один обкатуючий ролик 14 лежить у межах від 5 " 102 Н до 15 " 102 Н і залежить від матеріалу листа і його товщини. Автоматизована система також містить вимірювальну головку 26, яка розташована над набірною матрицею 1 аналогічно набірному пуансону 9, а привід 27 її управління, разом з системою позиціонуванняThis drive can be made of both hydraulic and electromechanical types with a corresponding control unit 20. To carry out horizontal reciprocating movement of the set punch 9 along the entire set matrix 1, a controlled power drive 17 is connected to it. This drive can be made as a hydraulic , and electromechanical types with the corresponding control unit 21, which ensures the speed of movement of the set punch 9 from 5 7" 103 m/s to 20 7" 103 m/s. For example, the set-up punch 9, with a controlled power drive 16, can be installed on a movable portal (not shown in figure 1) made with the possibility of movement along the set-up matrix from the controlled power drive 17. The deformation force attributable to one rolling roller 14 lies in ranges from 5 "102 N to 15 "102 N and depends on the material of the sheet and its thickness. The automated system also includes a measuring head 26, which is located above the dialing matrix 1, similarly to the dialing punch 9, and the drive 27 of its control, together with the positioning system

Зо 28, виконана, наприклад, як роботизований комплекс (на фігурі 1 не показана). Система має також системний блок управління (СБУ) 18, виконаний, наприклад, на базі мікропроцесорної техніки, до якого приєднано пристрій, що показує (ПП) 19, наприклад, комп'ютерний монітор. На даний монітор 19 виводять значення всіх потрібних значень технологічних параметрів процесу формоутворення листа, а також результати обмірів геометрії отриманого виробу. Для управління процесом формоутворення до СБУ 18 в свою чергу підключені: силовий привід 16 вертикального переміщення набірного пуансона 9 (через блок управління (БУ) 20); силовий привід 17 горизонтального зворотно-поступального переміщення набірного пуансона 9, уздовж всієї складальної матриці 1, (через БУ 21); регулюючий електропривод кожної гайки 4 гвинти 5 (через БУ 22); датчик переміщення 8 кожного гвинта 5 (через БУ 23); регулюючий електропривод кожної гайки 11 гвинта 12 (через БУ 24); датчик переміщення 15 кожного гвинта 12 (через БУ 25); вимірювальна головка 26 підключена до приводу 27 системи позиціонування 28. Сама вимірювальна головка 26 розташована над складальною матрицею 1, незалежно від набірного пуансона 9, а привід 27 з системою позиціонування 28 може бути виконано як роботизований комплекс (на фігурі 1 не показане).Zo 28, made, for example, as a robotic complex (not shown in figure 1). The system also has a system control unit (SBU) 18, made, for example, on the basis of microprocessor technology, to which a display device (PP) 19, for example, a computer monitor, is connected. On this monitor 19, the values of all necessary values of the technological parameters of the sheet forming process, as well as the results of measurements of the geometry of the obtained product, are displayed. To control the forming process, the SBU 18 in turn are connected: power drive 16 for vertical movement of the set punch 9 (through the control unit (BU) 20); power drive 17 for horizontal reciprocating movement of the set punch 9, along the entire assembly matrix 1, (through BU 21); regulating electric drive of each nut 4 screws 5 (through BU 22); movement sensor 8 of each screw 5 (through BU 23); regulating electric drive of each nut 11 of screw 12 (through BU 24); movement sensor 15 of each screw 12 (through BU 25); the measuring head 26 is connected to the drive 27 of the positioning system 28. The measuring head 26 itself is located above the assembly matrix 1, independently of the set punch 9, and the drive 27 with the positioning system 28 can be made as a robotic complex (not shown in figure 1).

Автоматизована система пристроїв для здійснення способу формоутворення великогабаритних деталей з листового матеріалу працює таким чином (див. фіг. 1, фіг. 2, фіг.The automated system of devices for implementing the method of forming large parts from sheet material works as follows (see fig. 1, fig. 2, fig.

З).WITH).

Спочатку в СБУ 18 вводиться програма формоутворення листового матеріалу, в якій відображається технологічний процес формоутворення з наступними параметрами: кількість переходів при формоутворенні листа; геометрія розташування упорів 7 по всій поверхні набірної матриці 1 (відповідає потрібній теоретичній геометрії поверхні для кожного переходу формоутворення); геометрія (координати) розташування обкатуючих роликів 14 (для кожного переходу формоутворення); необхідне зусилля деформації при формоутворенні листа за допомогою обкатуючих роликів за рахунок приводу 16; швидкість горизонтального переміщення набірного пуансона 9 від привода 17; координати переміщення вимірювальної головки 26 по поверхні листа після закінчення процесу формоутворення за допомогою системи позиціонування 27. Спочатку СБУ 18 подає сигнал на переміщення кожного з упорів 7 на необхідну для нього відстань для здійснення першого переходу формоутворення. АналогічноFirst, in SBU 18, a sheet material forming program is introduced, which displays the technological process of forming with the following parameters: the number of transitions during sheet forming; the geometry of the location of the stops 7 over the entire surface of the recruitment matrix 1 (corresponds to the required theoretical geometry of the surface for each forming transition); the geometry (coordinates) of the location of the rolling rollers 14 (for each molding transition); necessary deformation force when forming the sheet with the help of rolling rollers due to drive 16; the speed of horizontal movement of the set punch 9 from the drive 17; the coordinates of the movement of the measuring head 26 along the surface of the sheet after the end of the forming process using the positioning system 27. First, the SBU 18 signals the movement of each of the stops 7 to the required distance for the first transition of forming. Similarly

СБУ 18 подає сигнал на переміщення кожного з обкатуючих роликів 14 на необхідну для нього бо відстань для здійснення першого переходу формоутворення. Після чого заготовку листа розташовують між набірною матрицею 1 і набірним пуансоном 9. Потім СБУ 18 подає сигнал через БУ 20 на силовий привід 16 вертикального переміщення набірного пуансона 9 для початкового обтиснення листа за допомогою обкатуючих роликів 14 над першим рядом упорів 7. Силовий привід 17, по сигналу від СБУ 18, через БУ 21, здійснює горизонтальне переміщення набірного пуансона 9, уздовж всієї складальної матриці 1. При цьому переміщаються обкатуючі ролики 14 протягом всього переходу по листу, деформують його (пряма обкатка) до зіткнення з відповідними упорами 7. Після закінчення першого переходу формоутворення набірний пуансон 9 по сигналу від СБУ 18 і за допомогою приводу 17 повертається (зворотна обкатка) у вихідне положення.SBU 18 sends a signal to move each of the running-in rollers 14 to the distance necessary for it to carry out the first transition of forming. After that, the sheet blank is placed between the set-up matrix 1 and the set-up punch 9. Then the SBU 18 sends a signal through the BU 20 to the power drive 16 of vertical movement of the set-up punch 9 for the initial pressing of the sheet with the help of rolling rollers 14 above the first row of stops 7. Power drive 17, according to the signal from the SBU 18, through the BU 21, it carries out the horizontal movement of the set-up punch 9, along the entire assembly matrix 1. At the same time, the running-in rollers 14 are moved throughout the entire passage along the sheet, deforming it (direct running-in) until it collides with the corresponding stops 7. After finishing of the first pass of forming, the set punch 9 is returned (reverse run-in) to the initial position on the signal from the SBU 18 and with the help of the drive 17.

У вихідному положенні пуансон 9 підіймається за допомогою привода 16 вгору над листом (для силового розвантаження гайки 11), а упори 7 по сигналу від СБУ 18 за допомогою кожного гвинта 5 і гайки 4 з електроприводом опускаються до величини відповідно геометрії, потрібної для формоутворення листа під другий перехід.In the initial position, the punch 9 is raised with the help of the drive 16 up above the sheet (for force relief of the nut 11), and the stops 7 according to the signal from the SBU 18 with the help of each screw 5 and nut 4 with an electric drive are lowered to the value according to the geometry required for forming the sheet under second transition

Після чого обкатуючі ролики опускаються до геометрії, яка відповідає другому переходу і цикл (деформація листа обкатуючими роликами 14 і їх переміщення уздовж листа) повторюється таку кількість переходів, яке закладено в програмі.After that, the rolling rollers are lowered to the geometry corresponding to the second transition and the cycle (deformation of the sheet by the rolling rollers 14 and their movement along the sheet) is repeated for the number of transitions set in the program.

Після закінчення процесу формоутворення за допомогою вимірювальної головки 26, по сигналу від СБУ 18, проводять вимірювання фактичної геометрії формоутворюючого листа і вводять в СБУ 18 для порівняння отриманої геометрії з потрібної і в разі невідповідності даних проводять коректування параметрів здійснення процесу (додатково один-два переходи) з подальшим вимірюванням геометрії листа.After the end of the forming process, using the measuring head 26, according to the signal from the SBU 18, measure the actual geometry of the forming sheet and enter it into the SBU 18 to compare the obtained geometry with the desired one, and in case of data inconsistency, adjust the parameters of the process (additionally one or two transitions) followed by measurement of the geometry of the sheet.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

1. An automated system of devices for the implementation of the method of forming large-sized parts from sheet material, which contains a set matrix (1) fixed on a base (2), and the matrix (1) consists of elements of the same type (3) rigidly connected in an array , and on top of each element (3) there is a support nut (4), which is made with the possibility of rotation around the screw (5) with the help of an adjustable electric drive to create its reciprocating movement inside the element (3), while on the upper end of the screw (5 ) through the hinged connection (6), a stop Zo (7) is installed, each element (3) is also equipped with a movement sensor (8) of the screw (5), while above the stops (7) there is a set punch (9), which consists of elements (10) of the same type, rigidly connected in at least one row, and the number of elements (10) is equal to the number of elements (3) of the recruitment matrix in its transverse row, a support nut (11) is located below each element (10), which made with the possibility of rotation around the screw (12) with the help of an adjustable electric drive to create its reciprocating movement inside the element (10), and on the lower end of the screw (12) a rolling roller is installed with the possibility of rotation around its horizontal axis and oscillating around its vertical axis (14), also each element (10) is equipped with a sensor (15) of the movement of the screw (12), while for the vertical reciprocating movement of the set-up punch (9) in the direction of the assembly matrix (1) a controlled power drive (16) is connected to it ), and for horizontal reciprocating movement of the set-up punch (9) along the entire assembly matrix (1) a controlled power drive (17) is connected to it, the automated system also contains a measuring head (26), which is located independently of the set-up punch (9 ) and similarly to it over the set matrix (1), and drive (27) of its control together with the position system (28), while the system also has a system control unit (SBU) (18) made on the basis of microprocessor technology, to which a display device (19), such as a computer monitor, is connected to display all the necessary values of technological parameters on it of the forming process of the sheet, as well as the results of measurements of the geometry of the obtained product, while for controlling the forming process, the following are connected to the SBU (18) in turn: - power drive (16) for the vertical reciprocating movement of the set punch (9) through the control unit (BU) (20); - power drive (17) for horizontal reciprocating movement of the set punch (9) along the entire assembly matrix (1) through the BU (21); - adjustable electric drive of each nut (4) of the screw (5) through the BU (22); - movement sensor (8) of each screw (5) through the BU (23); - adjustable electric drive of each nut (11) of the screw (12) through the BU (24); - movement sensor (15) of each screw (12) through the BU (25); - measuring head (26) through its drive (27) and positioning system (28).

2. Automated system of devices according to claim 1, in which the stops (7) are made in the form of one, for example, made of metal or plastic plate or a package of plates.

3. The automated system of devices according to claim 1, in which the movement sensors (8) of the screws (5, 12) are non-contact or contact, for example, in the form of capacitive or induction or rheostat types.

4. Automated device system according to claim 1, in which the controlled power drives (16, 17) of the set punch (9) are made of hydraulic or electromechanical types.

5. The method of forming large parts from sheet material using the device according to any of claims 1-4, which is implemented sequentially in several stages: - a program for forming the surface of the sheet material is entered into the system control unit (SBU) (18), in which the technological process of forming and its technological parameters in transitions; - from the SBU (18) a signal is sent to the electric drives of the nuts (4) of the screws (5) with stops (7) of the assembly matrix (3) for forming the theoretical surface of the sheet for the first pass of forming; - similarly, the SBU (18) sends a signal to the electric drives of the nuts (11) of the screws (12) with the rolling rollers 14 of the set punch 9 to form a theoretical curve equidistant from the theoretical surface of the sheet for the first forming transition; - the sheet blank is placed between the typesetting matrix (1) and typesetting punch (9); - from the SBU (18) a signal is sent through the control unit (BU) (20) to the power drive (16) for the vertical movement of the set-up punch (9) for the initial pressing of the sheet with the help of rolling rollers (14) above the first row of stops (7); - with the help of the power drive (17) according to the signal from the SBU (18) through the BU (21), the recruitment punch (9) is horizontally moved along the entire recruitment matrix (1), at the same time, the rolling rollers (14) are moved during the entire passage along the sheet and press it to the touch with the corresponding stops (7), - after the end of the first transition of molding, the assembly punch (9) is returned to the initial position by the signal from the SBU (18) and with the help of the drive (17); From - in the initial position, the punch 9 is lifted by means of the drive (16) up above the sheet; - according to the signal from the SBU (18) and with the help of each screw (5) and nut (4) with an electric drive, the stops (7) are lowered to the value corresponding to the geometry required for forming the sheet in the second transition; - the running-in rollers are lowered to the geometry that corresponds to the second transition and the second transition is performed, and the cycle is repeated for the number of transitions that is laid down in the program; - after the end of the forming process, using the measuring head (26) according to the signal from the SBU (18), measure the actual geometry of the deformed sheet and enter the data into the SBU (18) to compare the obtained geometry with the required one, and in case of data inconsistency, adjust the parameters of the process (in addition, one or two transitions are made) with the subsequent measurement of the geometry of the sheet.

6. The method according to claim 1, which differs in that the program for the sheet material forming process displays the technological process of forming the form with the following parameters: - the number of passes during sheet forming; - the geometry of the location of the stops (7) over the entire surface of the assembly matrix (1) (corresponds to the required geometry of the surface for each molding transition); - the geometry of the location of the running-in rollers (14) (for each molding transition); - the deformation force during the forming of the sheet with the help of rolling rollers due to the drive (16); - speed of horizontal movement of the set punch (9) from the drive (17); - coordinates of the movement of the measuring head (26) along the formed surface of the sheet using the positioning system (27).

7. The method according to claim 1, in which, in case of inconsistency of the data when measuring the geometry of the formed sheet from the given parameters, the parameters of the process are adjusted (one or two transitions are additionally carried out) followed by the measurement of the geometry of the sheet.

I and NTU lochchtsnn pr rt - EN N "zh Kotok rovno My kety I i i ie MAKET Kk yuekyutn Her 2 : E 15 B z j YAN i r her X KZ x Y I I GI z 3 i hi N Z V i I ED still EI ate. et Zillya KN 1347 g tiki iy ze MD nyanni U nou Z K Mokhsha M. ; same with and MASHI AG SHE: as ; Kk; / я и роя хх ве Ка 7 I I ho i: я и и 5. see INSECTS So and Her what yes I sya shi --e 1 th in U x v vyh i s zh shi still 1 vne rok - H. re T MO pines AY i NI ge N Ge oh Z. -TSA). is fKE about them chna t Ek and NED ESHNAH and che u B g Her Vazh Ro fermvyy not zi Nnna pouring wine and Vredepnya in Bokrivyh values | I | farmshetvoranna puormoutvorenyayu pin: in: an N Ne Y o-zh pet NN pishk zi oon Shi Dak YN and Eneremiadpsvtyutye for | Kisremishchenih N Ceremiuechih R Peremikmzya and. N and prgruhuyu Ko ravragrajihh | | la program I vrakramih N pozerhony stops | | pakatuvalchikh and U payirtoga and ziyumidyuvtikoi and vabiri matki | kohis neairshchetso ! N puAmesna a | and zodashiya i oimi" ' kor opkyayahuda and N mabirnon I yansia wl i | i Y mauritsykh I fodmoukhvyrsenya oo p PA -- : - 5 sh - t tri Srekhnozhorichnyoterny Fen of movement of elements of automated systems and the rights of implementation of nrozhmesyu I form creation E and formeeetverennyaya and I ! and New transition 00: The following transitions ! I 1 forms of reezdanlya and forheakqua rennya ! navan FIGHTS! : OTHER | i і N ldtanovka u niya 00000102 non I Variable zhuvns 1 : : NI GI i i : : ivetorom azhetvinnya (|i i Gi | и и Я и : initial embossing 1: : ENN и и : :

Yang. WITH