Валковая листогибочная машина

Устройство относится к обработке металлов давлением, в частности к гибке листового металла путем протягивания между валками. Валковая листогибочная машина, содержащая раму со стойками, в которых смонтированы верхний нажимной валок с опорами и два нижних опорных валка с системой числового программного управления, снабжена поворотным основанием относительно вертикальной оси и системой обратной связи, обеспечивающей возможность числового программного управления позиционированием верхнего нажимного валка, угловым положением основания машины, а также продольным перемещением изгибаемой детали.

Устройство относится к обработке металлов давлением, в частности к гибке листового металла путем протягивания между валками.

Известна валковая листогибочная машина для гибки-прокатки листовых деталей модели КГЛ-2, описание которой приведено в учебнике Грошикова А.И., Малафеева В.А. - Заготовительно-штамповочные работы в самолетостроении. - М.: Машиностроение, 1976. - 440 с. Машина содержит станину, на которой на плитах установлены два нижних валка. Над двумя нижними валками расположен верхний нажимной валок, установленный в подшипниках на подвижной траверсе. Управление машиной осуществляется гидравлическим следящим устройством по дисковому копиру.

Общими признаками с заявляемым устройством являются наличие трех деформирующих валков и возможность работы в автоматизированном режиме.

К недостаткам машины относится большая трудоемкость изготовления копиров, большие временные затраты на переналадку процесса и недостаточная для формообразования обшивок летательных аппаратов точность позиционирования верхнего валка. Также к недостаткам следует отнести то, что при гибке-прокатке на универсальных листогибочных машинах деталей типа длинномерных обшивок крыла изменение углового положения детали относительно валков в горизонтальной плоскости можно осуществить только ручным поворотом длинномерной детали относительно машины, что предъявляет не тривиальные требования к производственному помещению и усложняет технологический процесс. Еще одним недостатком является отсутствие автоматизированного контроля продольного перемещения изгибаемой детали, так как при гибке-прокатке возможно ее проскальзывание относительно валков. А при гибке-прокатке деталей типа длинномерных обшивок летательных аппаратов требуется обеспечить синхронность вертикального перемещения верхнего нажимного валка и продольного перемещения детали.

Известна валковая листогибочная машина для гибки-прокатки листовых деталей с числовым программным управлением модели И2416П описание которой приведено в статье Лапскера Я.Д., Жерносекова Э.К. Четырехвалковая листогибочная машина с ЧПУ мод. И2416П // Кузнечно-штамповочное производство. - 1982. - 5. С.7-8. Машина содержит верхний и нижний прижимные валки и два боковых валка, от высоты подъема которых зависит получаемый радиус кривизны детали. Управление позиционированием валков осуществляется системой программного управления модели У0015.

Общими признаками с заявляемым устройством являются наличие деформирующих валков и системы программного управления позиционированием валков.

К недостаткам машины относится отсутствие автоматизированного контроля продольного перемещения изгибаемой детали, недостаточная для формообразования обшивок летательных аппаратов точность позиционирования валков, а также невозможность изменения углового положения детали относительно валков в горизонтальной плоскости в автоматическом режиме.

В качестве прототипа взята четырехвалковая листогибочная машина для гибки-прокатки листовых деталей, известная из патента SU 504589 A, B21D 11/22 от 28.02.1976. Машина содержит систему программного управления с регулируемым приводом боковых валков, программным устройством для задания величины смещения гибочного валка, соответствующей требуемой остаточной деформации заготовки, устройством управления, датчиком нулевого давления инструмента на заготовку, реверсивным счетчиком перемещения боковых валков, устройством связи с приводом, электромагнитными муфтами и датчиками перемещения боковых валков, а также программным устройством для задания величины линейных размеров изгибаемых участков с контролем по датчику, кинематически связанному с нижним валком.

К недостаткам машины относится необходимость ручного разворота детали относительно машины при гибке-прокатке длинномерных обшивок крыла с перегибом по длине, а также то, что контроль линейного перемещения детали осуществляется по датчику, кинематически связанному с нижним валком, а не с самой деталью, что не может полностью исключить возможность проскальзывания детали относительно валков, так как продольное перемещение детали при недостаточной силе трения ее об нижний валок, может не вызывать вращение нижнего валка.

Задача заявляемой полезной модели состоит в осуществлении автоматизированной гибки-прокатки деталей типа длинномерных обшивок летательных аппаратов с требуемой точностью.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении точности и производительности технологического процесса гибки-прокатки деталей типа длинномерных обшивок летательных аппаратов. А также в исключении технологической операции ручного поворота изгибаемой детали типа длинномерной обшивки крыла с перегибом по длине для изменения ее углового положения относительно валков листогибочной машины в горизонтальной плоскости.

Технический результат достигается тем, что валковая листогибочная машина, содержащая раму со стойками, в которых смонтированы верхний нажимной валок с опорами и два нижних опорных валка, дополнительно снабжена поворотным основанием относительно вертикальной оси и системой числового программного управления вертикальным перемещением верхнего нажимного валка, угловым положением поворотного основания, продольным перемещением изгибаемой детали.

Поворотное основание позволяет осуществлять запрограммированное изменение углового положения изгибаемой детали относительно валков разворотом вокруг вертикальной оси самой машины во время обработки детали.

Система числового программного управления вертикальным перемещением верхнего нажимного валка, угловым положением поворотного основания машины, продольным перемещением изгибаемой детали, включающая датчик контроля вертикального перемещения верхнего нажимного валка, который обеспечивает требуемую для гибки-прокатки обшивок летательных аппаратов точность позиционирования верхнего нажимного валка за счет компенсации зазоров в механизмах привода верхнего валка, кинематически связанный с поверхностью изгибаемой детали датчик контроля продольного перемещения изгибаемой детали, обеспечивающий компенсацию проскальзывания детали относительно валков, датчик контроля угла поворота основания машины, обеспечивающий требуемую точность позиционирования поворотного основания за счет компенсации зазоров механизмов привода поворотного основания, позволяет полностью автоматизировать процесс гибки-прокатки деталей типа длинномерных обшивок летательных аппаратов и повысить качество обработки.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «новизна». Их совокупность дает возможность осуществлять непрерывную программно управляемую гибку-прокатку деталей типа длинномерных обшивок летательных аппаратов с требуемой точностью.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан фронтальный вид устройства, на фиг.2 показано сечение по А-А.

Машина валковая листогибочная состоит из рамы 1, левой 2 и правой 3 стоек, в которых смонтированы два нижних приводных 4 и верхний нажимной валок 5. На раме смонтированы серводвигатель 6 привода вертикального перемещения верхнего валка 5 и привод 7 вращения нижних приводных валков 4. Рама листогибочной машины 1 закреплена на поворотном основании 8 (Фиг.2), установленном в приямке пола цеха 9. Поворотное основание 8 состоит из радиально-упорного подшипника 10, установленного на раме 11 поворотного основания 8. Поворот машины осуществляется электродвигателем 12 через цевочную передачу 13. В требуемом положении машина удерживается специальным механизмом фиксации поворота 14, состоящим из пневмоцилиндра 15 с пружинным возвратом и рычажного механизма 16 с прижимными колодками 17. Визуальное отслеживание угла поворота осуществляется по шкале 18. Управление машиной осуществляется системой числового программного управления 19 через панель оператора 20. Датчик 21 контроля продольного перемещения изгибаемой детали, установлен на ось обрезиненного ролика 22, упруго закрепленного на измерительном валу 23. Измерительный вал 23 крепится к стойке машины через модуль линейного перемещения 24 с регулировочным колесом 25, обеспечивающим изменение положения датчика 21 контроля продольного перемещения изгибаемой детали по вертикали. Датчик 26 контроля вертикального перемещения верхнего нажимного валка 5 установлен на левой стойке машины 2. Контроль углового положения машины осуществляется по датчику 27 контроля угла поворота основания машины 8.

Работа машины производится следующим образом. Обрабатываемое изделие устанавливается на рольганги со стороны панели оператора 20. Верхний нажимной валок 5 поднимается в верхнюю точку. Конец детали с нанесенной на ее поверхности первой линией гиба подается в зону гиба. Выполняется поворот основания 8 в ручном режиме управления до обеспечения параллельности образующей верхнего нажимного валка 5 с линией гиба. Измерительный вал 23 с датчиком 21 контроля продольного перемещения изгибаемой детали опускается с помощью регулировочного колеса 25 до касания обрезиненного ролика 22 с поверхностью детали. Производится гибка-прокатка участка детали с автоматическим управлением продольным перемещением детали и перемещением верхнего нажимного валка 5. Величина продольного перемещения детали и перемещение верхнего нажимного валка 5 задаются управляющей программой, которая вводится через панель оператора 20. Протягиваемая между валков деталь придает вращение обрезиненному ролику 22, связанному с датчиком 21 контроля продольного перемещения изгибаемой детали. При этом сигналы кинематически связанного через обрезиненный ролик 22 с поверхностью изгибаемой детали датчика 21 контроля продольного перемещения изгибаемой детали и датчика 26 контроля вертикального перемещения верхнего нажимного валка 5 передаются в систему числового программного управления 19, которая осуществляет контроль и регулировку вертикального перемещения верхнего нажимного валка 5 и продольного перемещения детали, заданных управляющей программой. При достижении участка детали с переменным углом гибки в плане верхний нажимной валок 5 поднимается в верхнюю точку, освобождая деталь. Пневмоцилиндр 15 срабатывает, разжимая колодки 17. Поворотное основание 8 поворачивается на угол, заданный в управляющей программе. При этом сигналы датчика контроля угла поворота основания машины 27 передаются в систему числового программного управления 19, которая осуществляет контроль и регулировку углового положения поворотного основания машины 8, заданного управляющей программой. Поворотное основание 8 фиксируется механизмом фиксации 14 и гибка продолжается в соответствии с управляющей программой до завершения обработки детали.

Таким образом, полезная модель в заявленной совокупности признаков способна осуществлять автоматизированную гибку-прокатку деталей типа длинномерных обшивок летательных аппаратов с требуемой точностью.

Валковая листогибочная машина, содержащая раму со стойками, в которых смонтированы верхний нажимной валок с опорами и два нижних опорных валка, отличающаяся тем, что она снабжена поворотным основанием относительно вертикальной оси и системой программного управления вертикальным перемещением верхнего нажимного валка, угловым положением поворотного основания, а также продольным перемещением изгибаемой детали.