Устройство для завальцовки отогнутых кромок листовых деталей. Завальцовка кромок листового металла
Устройство для завальцовки кромок металлического листа
»1 с
° I пате» ио т х » чч » (64Олкоте4 B. 4» /; 1»,5, Союз Советскин
Соцмалметическин
Республик (!!» 1
И АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТЗУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву г (5 1) М. Кл.
В 21 Р 19/12 (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2307786/25-27 с присоединением заявки №
Гааударственный квинтет
СССР на делам нэобретвннй н еткрытнй (23) Приоритет
К)публиковаио15,03.79,Бюллетень № 10
Дата опубликования описания 17.03.79 (53} УДК 621,981. .6 (088.8) B. И. Беляев, Г. В. Громов, В. П. Колпаков, М. Г. Штыков, B. Е. Журавлев, В. Ф, Скударь и А. Г. Соловский (72} Авторы изобретения
Специальное конструкторское бюро Главмосстроя и Центральный научно-исследовательский проектный институт строительных стальных конструкций Госстроя СССР (71) Заявители (64) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАВАЛЪЦОВКИ КРОМОК
МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛИСТА
Изобретение относится к области об-
»работки металлов давлением, а именно к конструкциям устройств для завальс цовки кромок металлических листов. Известно устройство для завальцовки кромок металлических листов, содержашее каретку с подпружиненными роликами и привод каретки (1).
Завальцовка кромок на етом устрой стве осушествляется при движении каретKB вдоль листа.
Однако на известном устройстве не возможно производить завал ьцовку Кромок металлического листа на неметаллический ограждаюший профиль.
Известно также устройство для завальцовки кромок металлического листа, содержашее станину, поворотный стол и смонтированную в направляюших станины каретку с роликовыми блоками, каждый из которых включает установленные с возможностью врашения на параллельных горизонтальных осях направляюшие, верхний и нижний гибочные ролики, а также смонтированный на вертикальной оси боковой прижимной ролик (2).
Завальцовка кромок на втом устройстве производится опорно-гибочными ðîликами при движении каретки вдоль листа.
Данное устройство по своей технической сушности является наиболее близким к изобретению, Недостатком известного устройства является ненадежная фиксация профиля относительно листа в процессе завальцовки.
Целью изобретения является повышение качества завальцовки кромок лисTQ4
Цель достигается тем, что оно снабжено смонтированными на осях в одном из роликовых блоков. дополнительным прижимным роликом с галтелью на образующей поверхности, прокатным роликом со сферическим выступом и узлом его радиального перемещения, при етом прокатный ролик установлен на оси нижнего
651872 опорно-гибочного ролика с воэможностью радиального перемешения, а дополнительный прижимной ролик смонтирован на оси, закрепленной в корпусе роликового блока параллельно оси нижнего опорногибочиого ролика.
Кроме того, узел радиального перемешения прокатного ролика выполнен в виде клинового механизма, а ось верхнего опорно-гибочного ролика закреплена на одноплечевом рычаге, смонтированном на корпусе роликового блока с возможностью поворота и подпружинен . ным относительно него, На фиг, 1 показано устройство, общий вид1 на фиг, 2вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 -. разрез по B-В на фиг. 2; на фиг. 5— разрез по Г-Г на фиг. 4; на фиг. 6 -. разрез по Q-Д на фиг, 2; на фиг. 7разрез по E-Е .на фиг. 6, на фиг. 8вид по стрелке К на фиг. 6;нафиг. 9-19технологическая последовательность завальцовки кромок листа на профиль иэ материалов с повышенной хрупкостью. о
Устройство содержит каретку 1 с опорными катками 2 и одиннадцатью роликовыми блоками 3-13 с роликами различного профиля, перемешаемую по направляюшим 14 станины 15 посредством привода 16 с тяговой цепью 17, поворотный сточ 18 и привод поворотного стола (на чертеже не показан).
Каждый роликовый блок 3-13 имеет обрезиненный внешний упорный ролик 19, контактируюший с вертикальной стенкой профиля 20, имеюшего П-образную форму, верхний обрезиненный направляюший ролик 21, обкатываемый по верхней полке профиля, а своим буртиком по ее торцу, нижний опорно-гибочный ролик 22, обкатываемый по нижней полке профилч через лист 23 и верхний опорно-гнбочный ролик 24, обкатываемый по внутренней поверхности нижней полки профиля, а своим буртиком по ее торцовой поверхности.
Ролики 19, 2I и 22 смонтированы на осях, прикрепленных к корпусу каретки 1.
Роликовый блок 3 является направляюшим блоком, блоки 4-11 - гибочными блоками, блок 12 - гибочно-фиксируюшим, а блок 13 - обжимным.
Каждый иэ роликовых блоков 4-13 осушествляет гибку кромки листа 23 на 15-20..
На полой оси 25 нижнего опорногибочного poJIHKR 22 подвижно установлен прокатный ролик 26, вьпвзлненный со сферическим выступом 27, взаимодействуюшим через лист 23 с профилем 20 и дополнительным упорным роликом 28, выполненным с профильной гантелью.
Внутри полой оси 25 смонтирован 0 толкатель 29 с пружиной 30, лысками 31 на разных уровнях и скосами 32 между ними. Одним своим концом толкатель 29 взаимодействует через сухарь 33 с прокатным роликом 26, а другим концом, на котором закреплен упор 34, с упорами 35, закрепленными на станине 15.
Профили нижнего и верхнего опорногибочных роликов 22 и 24 выполнены
20 различными в каждом иэ роликовых блоков и по форме соответствуют технологическому переходу, выполняемому на каждой стадии завальцовки листа. Верхний опорно-гибочный ролик 24 шарнир25 но тюдвешен на полуосях 36 одноплечего рачага 37, установленного с воэможностью поворота в корпусе каретки l, которая подпружинена относительно него пружинами 38.
Для точкой установки листа 23 на поворотный стол 18 н станину 15 на последней предусмотрены упоры 39 с прихватами, которые расположены так, 3S что не препятствуют движению. каретки 1.
0ля завальцовки другой кромки лист 23 может поворачиваться на 180 на поворотном столе 18 посредством привода (на чертеже не показан).
При проходе каретки 1 мимо профи40 ля 20 прокатным роликом 26 периодически создается выступ 40 на листе 23, который точно фиксирует положение пре« филя 20 относительно листа 23.
Устройство работаеч; следующим об разом.
Перед работой каретка l находится в крайнем левом положении. На станину 15 и поворотный стол 18 укладыва50 ют металлический облицовочный лист 23 до упоров 39 с прихватами.
На лист 23 устанавливают ограждаюший профиль 20 до упоров 39. Затем включают привод 16 ка,>етки 1 и пос-.
55 ледняя, перемешается вправо. При етом упорный ролик 19 поддерживает вертикальную стенку профиля 20, верхний направляюший ролик 21 обкатывается но его верхней полке и удерживает сво.
651872 им буртиком ее торец, нижний опорногибочный ролик 22 поддерживает через лист 23 нижнюю полку профиля 20, а своим буртиком с конусной поверхностью загибает кромку листа на 15-20 относительно горизонтали с изгибом по передней грани буртика верхнего опорно-гибочного ролика 24.
При контактировании листа с опорно гибочными роликами содержащими конус- 1О ные поверхности происходит изгиб по . задней грани буртика внутреннего опорно-гибочного ролика.
Этой операцией заканчивается образование на кромке листа двух линий изгиба с расстояние.л между ними равным толщине полки профиля. Последующими опорно-гибочными роликами производится догиб кромки листа на кромку профиля. Фиксирование профиля относитель20
НО эавальцоВанной кромки производится посредством сферических или продолговатых выступов, выдавливаемых в облицовочном листе прокатным роликом 26.
Образование выступов соответствующей
25 длины и шага между ними зависит от размещения на станине упоров. При движении каретки толкатель 29 своим упором 34 входит в контакт с упором 35 станины и перемешается вдоль полой
ЗО оси 25, а своей наклонной плоскостью 32; воздействуя на сухарь 33, вызывает вертикальное перемещение прокатного ролика. с З
При отсутствии контакта между упорами пружина 30 возвращает толкатель
29 и вместе с ним прокатный ролик 26 в исходное положение. Взаимодействием последнего блока роликов каретки с об40 лицовочным листом заканчивается оформление соединения, После етого лист отводится со станины на поворотныйстол, разворачивается на 180, а каретка пео ремешается в исходное положение.
Затем процесс завальцовки повторяется. После эавальцовки продольных кромок лист разворачивается на 90 и проо изводится завальцовка поперечных кромок. После эавальцовки двух или четырех кромок листа на профиль собранный каркас подается на дальнейшую обработку.
Введение в конструкцию каретки блоков с роликами специальной конфигурации обеспечивает качественную завальцовку кромок листа на профиль с надежцой фиксацией элементов полученного соединения.
Выполнение опорно-гибочных роликов с двумя конусными гибочными поверхностями позволяет вести завальцовку кромок листа на профиль из хрупкого материала.
Формула изобретения
1. Устройство для завальцовки кромок металлического листа, содержащее станину, поворотный стол и смонтированну1о в направляющих станины каретку с роликовыми блоками, каждый из которых со стоит иэ установленных с возможностью врашения на параллельных горизонтальных осях направляющих верхнего и нижнего опорно-гибочных роликов, а также из смонтированного на вертикальной оси бокового прижимного ролика, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения качества завальцовки кромок листа, оно снабжено смонтированными на осях в одном из роликовых блоков дополнительным прижимным роликом с галтелью на образующей поверхности, прокатным роликом со сферическим вы» стулом и узлом его радиального перемещения, при етом прокатный ролик yct тановлен на оси нижнего опорно-гибочного ролика с возможностью радиального перемещения, а дополнительный прижимной ролик смонтирован на оси, закрепленной в корпусе роликового блока параллельно оси нижнего опорно-гибочного ролика.
2. Устоойство по п. 1, о т л и ч аь ш е е с я тем, что узел радиального перемещения прокатного ролика выполнен в виде клинового механизма.
3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что ось верхнего опорно-гибочного ролика закреплена на одноплечем рычаге, а рычаг смонтирован на корпусе роликового блока с воэможностью поворота и подцружинен относительно него.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент ФРГ ¹ 1237524 кл, В 21 D 5/16, 1966. 2. Патент США _#_e 3602029, кл. 72-220, 1973.
651 872 га
ФЬг. 1b
Puz. E
Состанитель И, Фелщблюм
Редактор G. Торгашева Техред М. Петько Корректор С. Патрушева
Тираж 1033 Подписное
ЦНИИПИ Государстаенног о комитета СССР ио делам изобретений и открытий
ХХЗОЭБ, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
www.findpatent.ru
что это такое, процесс вальцевания
Вальцовка листового металлопроката относится к виду формоизменяющих операций холодной штамповки, которая производится не профилированным инструментом при помощи вращения. Для вальцевания больших объемных заготовок из толстого листового проката используется предварительный нагрев заготовки, но в основном производится деформация холодного металла.
Что представляет собой процесс вальцевания
Готовые изделия из листового металлопроката пользуются большим спросом у частных лиц и очень востребованы у предприятий и предпринимателей. Вальцевание листового металла широко применяется для изготовления труб различных диаметров, емкостей различных объемов, развальцовки металлических изделий, труб и многое другое.
Для изготовления таких конструкций необходимы специализированное оборудование и инструменты. Имеют большую популярность вальцованные изделия из листового металла, соответственно для которого необходим вальцовочный станок.
Виды получаемого изделия при прокатке листа через вальцы
При помощи этого станка можно получить готовые металлические изделия в форме:
цилиндра;- овала;
- конуса;
- квадрата.
Размеры могут быть любого диаметра и длины. Толщина стенки и диаметр изделия зависят от мощности привода и габаритов самих вальцов станка, чтобы воздействовать на лист с таким усилием, при котором параметр напряжения изгиба превышал бы предел упругости металла.
После холодной деформации, пройдя через вальцы, металл не теряет своих физических свойств, сохраняет исходные характеристики и структурную целостность. Вальцевание листового металлопроката различных марок производят специализированные компании, имеющие на своем балансе необходимое оборудование.
Станок для вальцовки листового металла
Основной составляющей станка являются вальцы или валки, которые и производят непосредственно изгиб металлического листа. Их может быть два, три или четыре штуки, один из которых является основным, а остальные, вращаясь, производят процесс вальцевания. Большей популярностью пользуются трех- и четырехвалковые станки. Чем большее количество валков, тем больший по толщине металл можно деформировать, и производительность таких станков почти в два раза выше. Четырехвалковые станки имеют высокую точность вальцовки.
Как правило, большинство предприятий используют трехвалковые гибочные станки с асимметрично расположенными вальцами. В таких станках нижний и верхний валки являются приводными и для правильной работы настраиваются с зазором, который равен толщине металла или меньше, чтобы при работе не допускалось его проскальзывание. Регулировка происходит нижним валом опусканием или поднятием.
Привод вальцовочного станка
- Ручной. Поднимается и опускается нижний валец вручную и процесс вальцевания происходит также ручным механическим способом.
- Электрический. На основном приводе стоит электрический двигатель, обязательно оснащенный тормозом, и имеет реверс. Быстрая остановка вальцов и обратный ход необходимы как вначале формовки изделия, так и в дальнейшем процессе.
- Пневматический. Формующие валки приводятся в действие при помощи пневматики. Такие станки применяются для вальцевания толстого металла.
- Гидравлика. Самыми мощными являются станки, работающие от гидравлического привода. Такие вальцовочные машины имеют большие габариты и возможности. На них успешно проводят прокат листа самой большой толщины по сравнению со станками, имеющие другие приводы. Такие машины устанавливаются на больших промышленных предприятиях, где необходимо выполнять работы больших объемов с высокой точностью.
Типы привода вальцовочного станка
Процесс вальцевания, прокатка через вальцы
Закругление листа формирует третий изгибающий задний валок. Зазор и положение этого вала относительно двух ведущих и определяет форму будущей детали и ее радиус. Чем меньше зазор меду валами, тем меньше радиус заготовки. Если валы стоят параллельно друг к друг, стало быть, деталь получится цилиндрическая, если третий вал стоит под углом, то и форма изделия будет конусная.
Вальцы для прокатки листа могут поставляться с полированной, обрезиненной и повышенной твердостью поверхностью.
Гибочные четырехвалковые станки имеют дополнительный передний вальцовочный вал, служащий для подгибки передней кромки листа, после его установки меду приводными вальцами. Обычно на четырехвалковых станках этот вал имеет пневматический привод, установленный дополнительно. Это, можно сказать, самое популярное оборудование для прокатки листового металла. Механизмы с гидравлическим приводом применяются на более мощных вальцовочных станках. Цена на них значительно отличается от трехвалковых в большую сторону.
Недостатки вальцовочных станков
Наверное, единственным недостатком станков для вальцовки металла является их стоимость. Машины с гидравлическим приводом имеют очень высокую цену и большие текущие материальные расходы. Но, это перекрывается высокой производительностью и точностью готового изделия.
Другие станки, имея относительно низкую стоимость, могут иметь меньшую производительность и большую погрешность в готовой продукции.
Вальцовка листового металла — цена
Заказать услуги по вальцовке листового металла можно на специализирующихся на этих видах работ предприятиях. Такие виды работ считаются сложными, поэтому и выполнять их должны профессионалы.
Цены на вальцовку листа и вальцовочные работы во многом зависят от того, какой металл необходимо обработать. Это может быть сталь различных марок, алюминий, медь, дюралюминий, латунь, бронза и прочие металлы, которые могут быть подвержены вальцовке. В стоимость работ закладывается и амортизационные расходы на станки: чем выше их стоимость, тем выше цена на конечные работы. Цены на такие виды работ также зависят от толщины листового проката и марки металла.
В основном цена стартует от 8 долларов США за один погонный метр готовой продукции. На более объемные работы цена, как правило, договорная, в зависимости от сложности процесса вальцевания.
instrument.guru
Вальцовка листового металла – как устроен и работает станок? + видео
Вальцовка листового металла – технологическая операция, которая используется человечеством уже на протяжении многих веков. Безусловно, за весь период существования она стала более совершенной, да и появились новые инструменты, способные максимально облегчить процесс. Сегодня каждый может произвести вальцовку своими руками.
1 Что такое вальцевание?
В первую очередь следует разобраться, что же собой представляет вальцевание. Это один из способов деформирования металла, в результате чего последний обретает необходимый рельеф, а именно форму конуса. Причем такой процедуре подвергается не только листовой металл, но и прутки, трубы и иные профили. Кроме этого материала можно обрабатывать пластмассы, резиновые смеси, главное, чтобы исходный образец был достаточно пластичен.
Вальцевание металла
Рекомендуем ознакомиться
Делается эта операция посредством специального одноименного инструмента – вальцовки. На производстве используются громоздкие станки с гидро- и электроприводом, а вот для домашнего применения сойдут и более простые ручные конструкции, часто сделанные своими руками. Листовой металл пропускают через валки, в результате чего он обретает цилиндрическую форму. Если обработке подвергаются трубы, то такая операция носит название – развальцовка. С ее помощью можно увеличить диаметр полого элемента.
Почему этот вид обработки столь востребован в современном мире? Все благодаря неоспоримым преимуществам. Прежде всего это холодная деформация, т.е. материал не подвергается воздействию высоких температур, как при сварочных работах. А значит, и свойства его остаются неизменными. Также можно избежать таких нежелательных дефектов, как холодные и горячие трещины, поры, непровары и т. д. Отдав предпочтение этой обработке, вы можете рассчитывать на равномерное деформирование изделия по всей поверхности. Благодаря такой операции изготавливают точные заготовки, готовые детали и декоративные элементы. Еще стоит отметить, что вальцовка нашла широкое применение еще и в ювелирном деле.
2 Оборудование – схемы устройств и особенности
Станки для вальцевания в основном универсальны и очень просты в управлении. Да и при желании можно собрать такую машину своими руками. Конечно, если речь идет о производстве, то лучше потратиться и купить профессиональное оборудование, а вот в быту такой самодельный станок станет незаменимым помощником без ощутимых финансовых затрат. Рабочие элементы делаются только из высокопрочных материалов, что положительно сказывается на их эксплуатационном сроке.
Станок для вальцевания металла
Принцип работы этих машин основывается на процессе "обкатки" листового материала вокруг валка, расположенного сверху, а за счет перемещения боковых валков можно регулировать диаметр обечайки.
Стоит отметить, что абсолютно все вальцы имеют минимальный радиус и ограничение по толщине обрабатываемого металла. Причем чем толще будет лист, тем меньший радиус изгиба получится на выходе. Увеличив радиус самих валков, нужно быть готовым к тому, что при обработке тонколистовой заготовки на этом оборудовании уменьшится минимальный радиус гиба.
В зависимости от количества валков станки делятся на двух-, трех- и четырехвалковые. Наибольшей популярностью пользуются последние два вида. Трехвалковые вальцы бывают симметричными и асимметричными. В этом случае скорость обработки не превышает 5 м/мин, а лист толщиной менее 6 мм может проскользнуть между рабочими инструментами. Кроме того, точка зажима не имеет точных координат. К достоинствам такого оборудования следует отнести приемлемую стоимость.
Четырехвалковые станки имеют дополнительный вал, что значительно упрощает вальцевание. Скорость обработки может превышать даже 6 м/мин, а вероятность выскальзывания листового материала сводится к минимуму, так как все элементы обеспечивают надежное сцепление между собой. Благодаря полной автоматизации процесса роль оператора незначительна, в его обязанности входит всего лишь ввести нужные параметры. Но, правда, стоимость такого оборудования несколько завышена.
3 Типы вальцов и отличия в их работе
Здесь мы более подробно остановимся на классификации вальцов в зависимости от типа привода. Для единичного производства и бытовых целей отлично подойдет оборудование с ручным приводом. Оно просто в работе и не нуждается в дополнительном питании, т. е. автономно. Компактность, надежность, долговечность и низкая стоимость сделали эти станки весьма популярными. К тому же вы сможете собрать их своими руками и свести затраты к минимуму. Но в этом случае возможна вальцовка листа толщиной не более 2 мм. Да и приготовьтесь к тому, что работая на таком оборудовании, вам придется прилагать немалые усилия. Поэтому если планируете наладить серийное производство, то следует отдать предпочтение электрическим либо гидравлическим станкам.
Гидравлический станок для вальцевания
Первые оснащены электрическим моторчиком, за счет которого можно значительно увеличить производительность и толщину обрабатываемого материала. Но автономным это оборудование уже не назовешь, ведь оно работает только от сети. К тому же его цена значительно выше прочих моделей, да и несколько возрастают затраты на обработку элементов, так как придется платить дополнительно за потраченную электроэнергию. Поэтому следует отдавать предпочтение маломощным станкам. Конечно, оборудование на 20 кВт справится с поставленной задачей значительно быстрее, но при этом израсходует огромное количество дорогостоящей электроэнергии.
Гидравлические вальцы не нуждаются в питании, при этом они отличаются высокой мощностью. С их помощью можно обрабатывать заготовки, толщина которых достигает 8 мм. Это оборудование в основном оснащено программным управлением, что сводит участие человека к минимуму. К недостаткам следует отнести лишь габариты.
4 Собираем станок и учимся на нем работать
Сейчас мы подробно остановимся на том, как сделать вальцы своими руками и обработать на них лист металла. Задача это несложная, но чтобы получить работоспособное оборудование, следует обладать некими навыками и производить сборку в определенном порядке.
Станок, созданный своими руками
Прежде всего следует составить чертеж будущего станка, а затем подготовить необходимые элементы. Первой собирается станина, чаще всего она состоит из чугуна либо стали. Далее нам понадобится П-образный профиль, который послужит вертикальной опорой. В верхней части этого элемента следует установить деформирующий узел. Сборка вальцевого механизма идет посредством цепи и звездочек. Ручку устанавливаем только после того, как цепь будет находиться в натянутом состоянии. Остается зафиксировать вальцы к станинам, делается это посредством подшипников качения.
Когда вы собрали станок своими руками, следует узнать пару слов и об особенностях работы на таком оборудовании. Вальцовка листового металла состоит всего из нескольких этапов. Сначала подготовленный лист металла зажимают между двумя валками (крайним и средним) посредством рукоятки. Затем необходимо прижать заготовку с помощью третьего вала. Теперь просто вращаем ручку, если речь идет о простейшем оборудовании, либо запускаем двигатель.
tutmet.ru
Вальцовка обечаек – особенности технологии и оборудование + видео
1 Терминология и суть вальцовки
В первую очередь необходимо немного разобраться с основными понятиями. Вальцеванием называется обработка металлической заготовки давлением, в результате чего равномерно изменяется ее форма по всей длине. Это неотъемлемый этап производства многих деталей. Проводят такую операцию специальным инструментом – вальцовкой. После подобной обработки получают готовые детали либо заготовки, которые поступают на штамповку.
Вальцевание металлической заготовки
Рекомендуем ознакомиться
Обечайка – это конический либо цилиндрический конструкционный элемент. Он может быть выполнен в виде обода, кольца, недлинной трубы или барабана. Используются эти элементы при изготовлении котлов, различных резервуаров, баков, а также в иных металлоконструкциях. Для изготовления обечаек используют цветные, черные металлы и их сплавы.
2 Технология и особенности дефектов
В зависимости от геометрических размеров детали и прочностных характеристик металла вальцовка проводится с подгибом либо без подгиба листа. Также на эти параметры обращают внимание и при выборе оборудования. Изготавливаются обечайки следующих размеров: толщина находится в пределах от 3 до 100 мм, длина элемента 30–3100 мм, а их диаметр по наружной стороне колеблется от 20 до 280 см. Во время такой деформации напряжения в металле достигают своих предельных значений.
Состоит эта операция из двух стадий – гибки и непосредственно вальцовки. Отличие последней – перемещение гибки по всему периметру обрабатываемой детали. При этом сначала металл подвергается упругой, а затем пластической деформации. С уменьшением радиуса загибания будут возрастать усилия, а все из-за увеличения слоя металла, принимающего участие в волочении.
Гибка по всему периметру детали
После вальцевания обечаек в металле могут возникнуть внутренние напряжения, которые существуют трех видов. Между отдельными зонами сечения и частями детали появляются зональные. Они наиболее опасны, так как способствуют возникновению различных дефектов, таких как коробление и трещины. Зависят они от градиента температур, возникающего между разными частями детали во время температурного воздействия.
Напряжения второго рода или, как их еще называют, структурные можно наблюдать среди зерен и внутри них. Возникает подобное явление из-за неодинаковых коэффициентов линейного расширения. Кроме того, способствует появлению напряжений второго рода и образование новых фаз различных объемов. Напряжения третьего рода возникают внутри объема нескольких ячеек кристаллической решетки.
Все эти напряжения имеют различную природу образования, при этом одинаковые последствия – искажение кристаллической решетки и возникновение упругих деформаций.
Искажение кристаллической решетки
Устранить проблемы можно с помощью термообработки, так как в результате нагрева и охлаждения изменяется характер этих явлений. Например, во время повышения температуры поверхностные слои расширяются, а вот непрогретая сердцевина препятствует подобному. В результате возникают напряжения сжатия. При охлаждении все процессы происходят в обратном порядке. Поверхностные слои имеют меньшую температуру, в отличие от более глубоких, и подвержены напряжениям растяжения. После окончательного охлаждения температура выравнивается во всем объеме металла, но это вовсе не означает, что эти явления будут устранены. В детали могут сохраниться еще некоторые напряжения, они называются остаточными.
Чем еще полезна термическая обработка, такая как отпуск? Особенно потребность в ней испытывают закаленные стали, которым свойственно структурно-напряженное состояние. После повышения температуры материал становится более пластичным. С увеличением температуры должна быть более длительной и сама операция. При этом снимаются напряжения в большей степени.
3 Что справится с вальцеванием обечаек?
Вальцевание цилиндрических элементов возможно только при использовании специальных прессов или машин. Ручным способом проводить гибку обечаек недопустимо. Также чтобы получить высококачественную деталь, необходимо строго придерживаться технологии вальцовки обечаек.
Вальцовка цилиндрических элементов
Для изготовления этих конструкционных элементов на производстве огромной популярностью пользуются трехвалковые вальцы. Они могут быть как ручными, так и иметь механический либо электрический привод. В основном встречается расположение валков в виде треугольника: один сверху и два снизу. В зависимости от необходимых параметров готовой обечайки различаются диаметры валков. Отличаются они еще и длиной вальцевания, она может быть как 340, так и 2000 мм.
Трехвалковые вальцы
Естественно, на электрическом оборудовании работать значительно проще, однако и его стоимость на порядок выше, поэтому если в ваши планы не входит постоянное производство обечаек, то приобретать столь дорогостоящие машины нет смысла. Еще существуют устройства с одним плавающим валком. В этом случае вальцовка будет относительно этого элемента, который служит оправкой для получения обечаек заданного диаметра. Главный недостаток таких машин – необходимость постоянно перенастраивать и сменять рабочий инструмент, если нужно получить деталь иного размера.
tutmet.ru
Вальцовка стального листа
Вальцевание металла используется в производстве, в строительстве в случае, если необходимо получить штампованное либо литое изделие нужной формы, либо, когда требуется подогнать размер трубы, изменив ее изгиб и диаметр.
Мы предлагаем вальцовку любого металла длинной до 2 метров и толщиной до 4мм.
Операция вальцевания востребована в автомобилестроении, при обустройстве систем кондиционирования, водопроводных, отопительных трубопроводных систем, где часто необходимо получить деталь, которая не производится в серийном масштабе.
Наша компания предоставляет услуги вальцовки металла. Работаем по чертежам заказчика. Берем недорого. Всегда выполняем заказ в срок.
Что такое вальцовка?
Вальцовка (вальцевание) — технологический процесс, при котором лист металла деформируется в нужную форму. Для этого используются специальные инструменты и оборудование: листогибочные вальцы. Рабочая часть станка оснащена несколькими крутящимися в разные стороны катками (вальцами), между которыми пропускают лист металла.
Вальцы рассчитаны на различную толщину металла и подбираются в зависимости от того, какой минимальный радиус закругления требуется получить. Способом вальцевания получают различные заготовки в форме цилиндра или конуса, которые планируется соединять.
Вальцовка листа металла позволяет получить огромный спектр разнообразных изделий: трубы различных диаметров, желоба круглой и конической формы, барабаны. Технологический процесс плющения металла придает ему плотность и блеск, делает лист одинаковым по толщине.
Виды вальцевания
К основным видам вальцовки относятся следующие:
- Вальцевание труб (развальцовка) — применяется для изменения радиуса трубы.
- Вальцовка листового металла — процедура сгибания листа металла в радиус.
Вальцовка труб осуществляется на трубогибных станках, которые способны выполнить вальцевание труб диаметром до 30 см. На таком же оборудовании обрабатываются уголки, швеллеры и прочие детали.
Вальцевание в радиус применяется для нержавеющих, черных, оцинкованных металлов различной толщины: стали, алюминия, меди. Для листов с толщиной свыше 10 мм требуется разогрев. Металлические листы до 10 мм толщиной сгибаются в холодном состоянии. Один из более сложных технологических процессов вальцевания листового металла — это изготовление конусов. Также у нас имеется оборудование, на котором производятся конические и цилиндрические обечайки.
Если вам требуется вальцовка листового металла в Москве — наша компания готова выполнить услуги под заказ качественно, на высоком профессиональном уровне. Мастера обладают колоссальным опытом и изготавливают детали с максимально точным радиусом. Они досконально знают принцип работы оборудования, скрупулезно соблюдают технологию, придерживаются всех нюансов обработки металла.
Вальцовка конусов
Вальцовка конуса из листового металла требует наличия станка с четырьмя валками. В то время как для получения цилиндра достаточно оборудования с двумя или тремя вальцами.
Четырехвалковый станок позволяет изготавливать детали правильной формы с конусным изгибом и углом вальцовки, в том числе в 45 градусов. Благодаря высокоточному оборудованию и мастерству специалистов создаются образцовые по параметрам изделия, без заусениц, идеально гладкие.
Обращайтесь к нам, если вам требуется сделать вальцовку конусов. Мастера гарантируют, что выполняют работы по деформации металла равномерно, точно в соответствии с указанной величиной угла. У нас имеются все необходимые инструменты и станки для проведения конусного вальцевания.
Вальцовка обечаек
Изготовление обечаек осуществляется на специальном оборудовании, которое позволяет выполнить вальцовку толстостенных обечаек с толщиной готового изделия до 150 мм, а также гибки, правку и вальцовку тонколистовых обечаек из черной, нержавеющей стали и алюминия.
Обечайки представляют собой деталь цилиндрической формы в виде кольца в сечении и заглушенную с торцов. Технологии изготовления обечаек из листовой стали различны. Вальцовка может производиться холоднокатаным способом, с использованием сварной или не сварной заготовки, то есть холодным методом. Причем производство обечаек методом вальцовки из листовых заготовок считается наиболее экономичным.
Вальцовка обечаек — востребованная услуга, поскольку готовые изделия находят широкое применение в машиностроении, химической индустрии. В любом химическом аппарате обечайка является основной составной деталью корпуса. От точности ее геометрических размеров зависят последующие технологические процессы.
Мы гарантируем, что изготовление обечаек из нержавейки и других листовых металлов осуществляется нами с соблюдением всех принципов технологии.
Услуги вальцовки недорого
Компания предоставляет услуги вальцовки по ценам, наиболее приемлемым в Москве. На заказ мы качественно выполним любые объемы работ, в том числе в промышленных масштабах. Изготовим изделия в точности, соответствующие чертежам заказчика. Работы выполняются в оговоренные сроки, без нарушения графиков. Для вальцовки у нас имеется технологически современное оборудование и опытные специалисты, которые относятся к своей работе с максимальной степенью ответственности. Производим вальцевание тонколистового и пруткового металла. Осуществляем вальцовку кромок листа и углов с точным радиусом закругления.
kvant7.ru
Гибка металла на вальцах. Геометрический расчет в Excel.
Опубликовано 07 Дек 2013Рубрика: Механика | 72 комментария
За последнее время ко мне было несколько обращений от читателей блога за помощью в решении одной и той же задачи: как при работе на трехвалковых листогибочных вальцах и профилегибах определить окончательное местоположение среднего ролика (валка)...
...относительно положения крайних роликов (валков), которое обеспечит гибку (вальцовку) заготовки с определенным заданным необходимым радиусом? Ответ на этот вопрос позволит повысить производительность труда при гибке металла за счет уменьшения количества прогонов заготовки до момента получения годной детали.
В этой статье вы найдете теоретическое решение поставленной задачи. Сразу оговорюсь – на практике я этот расчет не применял и, соответственно, не проверял результативность предлагаемого метода. Однако я уверен, что в определенных случаях гибка металла может быть выполнена гораздо быстрее при использовании этой методики, чем обычно.
Чаще всего в обычной практике окончательное местоположение подвижного центрального ролика (валка) и количество проходов до получения годной детали определяется «методом тыка». После длительной (или не очень) отработки технологического процесса на пробной детали определяют координату положения центрального ролика (валка), которую и используют при дальнейших перенастройках вальцев, изготавливая партию этих деталей.
Метод удобен, прост и хорош при значительном количестве одинаковых деталей – то есть при серийном производстве. При единичном или «очень мелкосерийном» производстве, когда необходимо гнуть разные профили или листы разной толщины разными радиусами, потери времени на настройку «методом тыка» становятся катастрофически огромными. Особенно эти потери заметны при гибке длинных (8…11м) заготовок! Пока сделаешь проход…, пока проведешь замеры…, пока перестроишь положение ролика (валка)… — и все сначала! И так десяток раз.
Расчет в Excel местоположения подвижного среднего ролика.
Запускаем программу MS Excel или программу OOo Calc, и начинаем работу!
С общими правилами форматирования электронных таблиц, которые применяются в статьях блога, можно ознакомиться здесь.
Прежде всего, хочу заметить, что листогибочные вальцы и профилегибы разных моделей могут иметь подвижные крайние ролики (валки), а могут — подвижный средний ролик (валок). Однако для нашей задачи это не имеет принципиального значения.
На рисунке, расположенном ниже изображена расчетная схема к задаче.
Вальцуемая деталь в начале процесса лежит на двух крайних роликах (валках), имеющих диаметр D. Средний ролик (валок) диаметром d подводится до касания с верхом заготовки. Далее средний ролик (валок) опускается вниз на расстояние равное расчетному размеру H, включается привод вращения роликов, заготовка прокатывается, производится гибка металла, и на выходе получается деталь с заданным радиусом изгиба R! Осталось дело за малым – правильно, быстро и точно научиться рассчитывать размер H. Этим и займемся.
Исходные данные:
1. Диаметр подвижного верхнего ролика (валка) /справочно/ d в мм записываем
в ячейку D3: 120
2. Диаметр опорных с приводом вращения крайних роликов (валков) D в мм пишем
в ячейку D4: 150
3. Расстояние между осями опорных крайних роликов (валков) A в мм вводим
в ячейку D5: 500
4. Высоту сечения детали h в мм заносим
в ячейку D6: 36
5. Внутренний радиус изгиба детали по чертежу R в мм заносим
в ячейку D7: 600
Расчеты и действия:
6. Вычисляем расчетную вертикальную подачу верхнего ролика (валка) Hрасч в мм без учета пружинения
в ячейке D9: =D4/2+D6+D7- ((D4/2+D6+D7)^2- (D5/2)^2)^(½) =45,4
Hрасч =D/2+h+R— ((D/2+h+R)^2- (A/2)^2)^(½)
7. Настраиваем вальцы на этот размер Hрасч и делаем первый прогон заготовки. Измеряем или высчитываем по хорде и высоте сегмента получившийся в результате внутренний радиус, который обозначим R0 и записываем полученное значение в мм
в ячейку D10: 655
8. Вычисляем какой должна была бы быть расчетная теоретическая вертикальная подача верхнего ролика (валка) H0расч в мм для изготовления детали с радиусом R0 без учета пружинения
в ячейке D11: =D4/2+D6+D10- ((D4/2+D6+D10)^2- (D5/2)^2)^(½) =41,9
H0расч =D/2+h+ R0— ((D/2+h+ R0)^2- (A/2)^2)^(½)
9. Но деталь с внутренним радиусом изгиба R0 получилась при опущенном верхнем валке на размер Hрасч, а не H0расч!!! Считаем поправку на обратное пружинение x в мм
в ячейке D12: =D9-D11 =3,5
x = Hрасч — H0расч
10. Так как радиусы R и R0 имеют близкие размеры, то можно с достаточной степенью точности принять эту же величину поправки x для определения окончательного фактического расстояния H, на которое необходимо подать вниз верхний ролик (валок) для получения на вальцованной детали внутреннего радиуса R.
Вычисляем окончательную расчетную вертикальную подачу верхнего ролика (валка) H в мм c учетом пружинения
в ячейке D13: =D9+D12 =48,9
H= Hрасч+x
Задача решена! Первая деталь из партии изготовлена за 2 прохода! Найдено местоположение среднего ролика (валка).
Особенности и проблемы гибки металла на вальцах.
Да, как было бы всё красиво и просто – надавил, прогнал – деталь готова, но есть несколько «но»…
1. При вальцовке деталей с малыми радиусами в целом ряде случаев нельзя получить необходимый радиус R за один проход по причине возможности возникновения деформаций, гофр и надрывов в верхних (сжимаемых) и нижних (растягиваемых) слоях сечения заготовки. В таких случаях назначение технологом нескольких проходов обусловлено технологической особенностью конкретной детали. И это не исключительные случаи, а весьма распространенные!
2. Одномоментная без прокаток подача среднего ролика (валка) на большое расстояние H может быть недопустимой из-за возникновения значительных усилий, перегружающих сверх допустимой нормы механизм вертикального перемещения вальцев. Это может вызвать поломку станка. В аналогичной ситуации перегрузки при этом оказаться может и привод вращения роликов (валков)!
3. Концы заготовки, если их предварительно не подогнуть, например, на прессе, останутся прямолинейными участками при гибке на трехвалковых вальцах! Длина прямолинейных участков L чуть больше половины расстояния между нижними роликами А/2.
4. При движении среднего ролика (валка) вниз в сечении заготовки, подверженном изгибу, постепенно нарастают нормальные напряжения, которые вызывают вначале пружинную деформацию. Как только напряжения в крайних верхних и нижних волокнах сечения достигнут предела текучести материала детали σт, начнется пластическая деформация – то есть начнется процесс гибки. Если средний ролик (валок) отвести обратно вверх до начала возникновения пластической деформации, то заготовка отпружинит следом и сохранит свое первоначальное прямолинейное состояние! Именно эффект обратного пружинения вынуждает увеличить размер вертикальной подачи Hрасч на величину x, так как участки заготовки отпружинивают и частично распрямляются, выходя из зоны гибки, расположенной между роликами (валками).
Мы нашли эту поправку x опытным путем. Обратное пружинение или остаточную кривизну детали можно рассчитать, но это непростая задача. Кроме величины предела текучести материала σт значимую роль при решении этого вопроса играет момент сопротивления изгибу поперечного сечения вальцуемого элемента Wx. А так как часто профили особенно из алюминиевых сплавов имеют весьма замысловатое поперечное сечение, то расчет момента сопротивления Wx выливается в отдельную непростую задачу. К тому же и фактическое значение предела текучести σт часто значительно колеблется даже у образцов, вырезанных для испытаний из одного и того же листа или одного и того же куска профиля.
В предложенной методике сделана попытка уйти от определения обратного пружинения «методом научного тыка». Для пластичных материалов, например алюминиевых сплавов, значение x будет очень небольшим. Для сталей – в зависимости от марки, конечно, немного больше.
Вопросы, касающиеся гибки металла, рассматриваются так же в целом ряде весьма популярных у читателей этого блога статей: «Расчет усилия листогиба», «Расчет длины развертки», «Изготовление гнутого швеллера», «Всё о гнутом швеллере», «Всё о гнутом уголке».
Для получения информации о новых статьях и для скачивания рабочих файлов программ прошу Вас подписаться на анонсы в окне, расположенном в конце каждой статьи или в окне вверху страницы.
Не забывайте подтвердить подписку кликом по ссылке в письме, которое тут же придет к вам на указанную почту (может прийти в папку «Спам»)!!!
С интересом прочту Ваши замечания и отвечу на Ваши вопросы, уважаемые читатели!!! Поделитесь результатами практических испытаний методики со мной и коллегами в комментариях к статье!
Прошу уважающих труд автора скачивать файл с расчетом после подписки на анонсы статей!
Ссылка на скачивание файла: raschet-mestopolozheniia-rolika (xls 32,0KB).
Другие статьи автора блога
На главную
Статьи с близкой тематикой
Отзывы
al-vo.ru
Устройство для завальцовки отогнутых кромок листовых деталей
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
307837
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 20.1.1970 (№ 1406098/25-27) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 01Х11.1971. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания ЗОЛ III.1971
МПК В 21d 39/00
В 21d 19/08
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.981.6(088.8) Авторы изобретения
П. П. Мерзляков и Н. С. Бабурин
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАВАЛЪЦОВКИ ОТОГНУТЫХ
КРОМОК ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к области обработки металлов давлением и может быть использовано при завальцовке П-образно отогнутых кромок листовых деталей.
Известно устройство для завальцовки отогнутых кромок листовых деталей, содержащее ударный механизм с бойком, смонтированным с возможностью осевого перемещения в корпусе. Для образования верхней поверхности наковальни и обжатия фальца предусмотрена изогнутая наклонная поверхность.
Боек имеет шарообразную ударную поверхность.
Однако при использовании такого устройства невозможны одновременная завальцовка с обеих сторон П-образно отогнутых кромок детали и значительные усилия подачи инструмента при завальцовке, так как направление удара происходит перпендикулярно направлению движения бойка. Кроме того, деталь, кромки которой необходимо завальцевать, закреплена в узле на значительном удалении от края.
Целью предлагаемого изобретения является обеспечение одновременной подгибки двух кромок и улучшения качества завальцовки.
Для этого боек выполнен с центральным
U-образным вырезом со стороны его рабочей поверхости, которая выполнена плоской и в местах пересечения с боковыми поверхностями выреза имеет заходную часть, плавно переходящую в калибрующую, а боек наклонен к плоскости детали.
На чертеже схематично изображено пред10 лагаемое устройство.
Устройство состоит из корпуса 1, закрепленного при помощи болта 2 на пневматическом молотке 8. В прямолинейной направляющей корпуса перемещается боек 4 с вы15 резом U-образной формы и рабочими с поверхностями 5 и б переменного профиля, имеющими заходную часть 7, плавно переходящую в калибрующую 8.
20 Корпус имеет направляющий паз, образованный двумя уступами 9, ограничивающими ход бойка 4. С целью уменьшения усилий деформирования боек наклонен к плоскости детали под углом 60, а рабочая поверхность
25 бойка и опорная поверхность корпуса параллельны последней, что обеспечивает направление удара при завальцовке под углом 60 к направлению движения инструмента. Если завальцовываемая деталь имеет криволиней30 ную форму, то направляющий паз корпуса и
307837
Предмет изобретения
/9 -м ц 9
Составитель Е. Тараевич
Техред Л. Я, Левина Корректор О. С. Зайцева
Редактор О, Юркова
3 аказ 2245/4 Изд № 927 Т-ираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета. по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ударные поверхности бойка выполняют по радиусу кривизны детали, При пуске в работу пневматического молотка энергия удара его передается бойку 4, который своими заходными частями подгибает кромку детали 10. При поступательном перемещении инструмента в работу вступают последующие участки рабочих поверхностей бойка, имеющие в своем сечении угол, отличный от заходного. Так происходит последовательное подгибание кромок до окончательного оформления их калибрующей частью. При завальцовке вокруг борта резиновой детали
11, когда из-за малой жесткости она не может определить геометрические размеры завальцованных кромок, ход бойка ограничивается уступами 9 корпуса. Направление удара под углом к направлению движения инструмента обеспечивает появление продольной составляющей силы, способствующей уменьшению усилия подачи.
1. Устройство для завальцовки отогнутых кромок листовых деталей, содержащее удар5 ный механизм с бойком, смонтированным с возможностью осевого перемещения в корпусе, отличающееся тем, что, с целью обеспечения одновременной подгибки двух кромок и улучшения качества завальцовки, боек вы1р полнен с центральным U-образным вырезом со стороны его рабочей поверхности; которая выполнена плоской и в местах пересечения с боковыми поверхностями выреза имеет заходную часть, плавно переходящую в калибри15 P 1þ þ.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения усилий деформирования, боек наклонен к плоскости детали, а его рабочая поверхность параллельна ей, при этом ось бойка расположена в плоскости продольного осевого сечения детали.
www.findpatent.ru
