Устройство для соединения кромок изделия из листового материала

 

Использование: для производства изделий трубчатого сечения, имеющих фальцевый шов. Сущность: устройство содержит пару роликов с вертикальной осью для окончательной гибки с профилированными рабочими поверхностями и с буртами, имеющими наклон, пару роликов с горизонтальной осью для сплющивания загнутых кромок. На всех роликах выполнены круглые калибры, соответствующие диаметру трубы. Ролики предварительной загибки установлены на горизонтальных осях, а верхний из них выполнен с клиновидным кольцевым пазом по дну калибра. Наклон буртов роликов второй и третьей пар окончательной гибки составляет 10-15^o и 60-70^o соответственно. 7ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для соединения кромок изделия из листового материала.

Известно устройство, содержащее валки предварительной загибки кромок одна в другую, две пары валков окончательной гибки и валки для сплющивания загнутых кромок [1] Известно также устройство для соединения кромок изделия из листового материала, содержащее расположенные на корпусе в технологической последовательности пару роликов предварительной загибки кромок одна в другую, две пары роликов окончательной гибки с профилированными рабочими поверхностями, пару роликов для сплющивания загнутых кромок, при этом корпус с роликами соединен с кареткой, установленной с возможностью перемещения по монорельсу, кроме того, один из роликов для сплющивания загнутых кромок подпружинен в направлении к другому ролику этой пары [2] Известно устройство для соединения кромок изделия из листового материала, содержащее валки предварительной загибки кромок одна в другую, две пары валиков окончательной гибки и валки для сплющивания загнутых кромок, при этом с целью повышения надежности соединения, один из валков первой пары окончательной гибки выполнен с клиновидным выступом на рабочей поверхности, а другой с соответствующим клиновидным пазом, при этом вторая пара валков имеет на рабочей поверхности скосы с параллельными стенками [3] Однако в известных устройствах [1 ^oC 3] для соединения кромок изделия из листового материала невозможно получить надежный лежачий фальцевый шов на изделиях трубчатого сечения, заполненных порошковым наполнителем, когда одна из кромок трубчатой заготовки имеет Г-образную отбортовку, а другая - вертикально отогнутый борт.

Ниаболее близким к предлагаемому по числу существенных признаков и функциональному назначению является устройство для соединения кромок из листового материала при изготовлении труб с фальцевым швом, содержащее расположенные на корпусе в технологической последовательности пару роликов для предварительной загибки кромок одна в другую, две пары роликов с вертикальной осью для окончательной гибки с профилированными рабочими поверхностями и с буртами, имеющими наклон, пару роликов с горизонтальной осью для сплющивания загнутых кромок, при этом на всех роликах выполнены круглые калибры, соответствующие диаметру трубы [4] Недостатком данного устройства является невозможность получения надежного фальцевого шва на изделиях трубчатого сечения, заполненных порошковым наполнителем, т. к. в данном устройстве смонтирована на державке оправка, установленная по оси калибров формирующих роликов устройства, и соединение выполняют растяжкой трубчатой заготовки и осадкой фальцевого шва на оправке.

Цель изобретения повышение надежности соединения кромок и формирование лежачего фальцевого шва на изделиях трубчатого сечения, заполненных порошковым наполнителем, когда одна их кромок трубчатой заготовки имеет Г-образную отбортовку 6 а другая вертикально отогнутый борт.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве на всех роликах выполнены круглые калибры, соответствующие диаметру трубчатой заготовки, при этом первая и последняя пары роликов установлены на горизонтальных осях, кроме того, верхний ролик подготовительной пары выполнен с клиновидным кольцевым пазом по дну калибра, а верхние бурты роликов второй и третьей пар выполнены с наклоном 10 ^oC 15^o и 60 ^oC 70^o соответственно.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг. 2 - поперечное сечение трубчатой заготовки, заполненной порошковым наполнителем, в исходном положении; на фиг.3 разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 ^oC 6 соответственно разрезы Б-Б, В-В, Г-Г на фиг.1;на фиг.7 увеличенное изображение лежачего фланцевого шва на готовом трубчатом изделии.

На станине 1 установлены с возможностью вращения четыре пары роликов: предварительной гибки 2-3, две пары роликов окончательной гибки 4-5, 6-7 и 8-9 для прижатия и вдавливания фальцевого шва в трубчатый профиль.

Ролики одной пары соединены между собой посредством зубчатых колес. Один из роликов каждой пары приводится во вращение от общего привода через раздаточный редуктор (на показано). Таким образом, все четыре пары роликов вращаются синхронно.

На фиг.2 показано поперечное сечение трубчатой оболочки 10, заполненной порошковым наполнителем. Левая кромка оболочки 10 имеет Г-образную отбортовку, состоящую из двух участков 11 и 12 под углом 90^o, а правая кромка оболочки 10 имеет вертикально отогнутый борт 13.

На рабочих поверхностях роликов 2-9 выполнены круглые калибры, соответствующие диаметру трубчатой заготовки 10. По дну круглого калибра на верхнем ролике 2 первой пары выполнен клиновидный кольцевой паз, имеющий наклонную стенку 14 и перпендикулярную оси вращения стенку 15. На вертикально установленных роликах 4-5 и 6-7 верхние бурты 16 и 17 роликов выполнены с уклоном относительно вертикальной оси круглого калибра, при этом на роликах 4-5 бурты 16 и 17 наклонены под углом 10 ^oC 15^o, а на роликах 6-7 бурты 18 и 19 -под углом 60 ^oC 70^o. Величина зазора между буртами 16 и 17 и буртами 18 и 19 составляет не менее 3t (где t толщина листа трубчатой заготовки). На горизонтально установленных роликах 8-9 выполнены только круглые калибры, при этом левый и правый бурты роликов параллельны осям роликов.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно отформированная трубчатая заготовка 10, заполненная порошковым материалом и имеющая на левой кромке Г-образную отбортовку с участками 11 и 12, а на правой кромке вертикально отогнутый борт 13, поступает в круглый калибр роликов 2-3 предварительной гибки, где участок 12 Г-образной отбортовки трубчатой оболочки подгибается на 45 ^oC 60^o с помощью наклонной стенки 14 клиновидного кольцевого паза, выполненного по дну калибра на ролике 2. Затем трубчатая оболочка 10 с предварительно подогнутым участком 12 Г-образной отбортовки поступает в круглый калибр первой пары роликов окончательной гибки 4-5, в которой участок 12 оболочки 10 подгибается к участку 13 и одновременно участки 11 и 13 отгибаются буртом 16 на угол 10 ^oC 15^o. Во второй паре роликов окончательной гибки 6-7 с помощью буртов 18 и 19 осуществляется формирование фальцевого шва, наклоненного на 60^oC70^o к вертикальной оси круглого калибра. В круглом калибре последней пары роликов устройства осуществляются прижатие наклоненного под углом 60^oC70 ^o фальцевого шва и его вдавливание в круглый профиль, т.е. производится формирование лежачего фальцевого шва 20, выполняющего функцию замкового соединения трубчатой оболочки 10, сформированной из стальной ленты.

Выполнение на всех роликах данного устройства круглых калибров, соответствующих диаметру исходной трубчатой заготовки, позволяет надежно центрировать и плотно удерживать заготовку в одинаковом положении во всех парах роликов, что исключает раскрытие трубчатой оболочки и высыпание порошкового материала из нее, а также стабилизирует размеры элементов фальцевого шва.

Установка на горизонтальных осях роликов предварительной загибки кромок, имеющих круглые калибры, а также клиновидный паз по дну калибра на верхнем ролике 2 позволяет легко удерживать трубчатую оболочку 10 в необходимом положении и одновременно производить подгибку на 45^oC60^o участка 12 Г-образной отбортовки, что невозможно сделать при использовании роликов, установленных на вертикальных осях.

Установка на горизонтальных осях роликов 8-9 последней пары данного устройства позволяет надежно укладывать, а затем вдавливать наклоненный под углом 60-70^o фальцевый шов в трубчатую оболочку, образуя лежачий фальцевый шов 20, вдавленный в трубчатое изделие.

Выполнение на роликах 4-7 верхних буртов с наклоном к вертикальной оси калибра позволяет существенно упростить элементы роликов, формирующих фальцевый шов. Угол наклона буртов 16 и 17 в пределах 10^oC 15^o обеспечивает нормальное прижатие участка 12 к участку 13, с дальнейшим увеличением этого угла наблюдается выталкивание участка 12 из зазора между буртами 16 и 17. Угол наклона буртов 18 и 19 на роликах 6-7 в диапазоне 60^oC70^o позволяет надежно наклонить фальцевый шов, полученный в роликах 4-5. С увеличением данного угла облегчается деформация в роликах 8-9, но при этом острее становится угол γ на ролике 7, а чем острее угол g, тем ниже стойкость этого элемента на ролике 7.

Данное устройство реализовано на ЧСПЗ при изготовлении порошковой проволоки диаметром 16 мм для внепечной обработки стали. Проволока представляет собой круглую трубчатую оболочку, заполненную порошковым материалом. Трубчатая оболочка с отбортованными кромками формируется из рулонной стальной ленты сечением 0,5х60,4 мм. Из предварительно отбортованных кромок трубчатой оболочки с использованием вышеописанного устройства формируется замковое соединение, представляющее собой лежачий фальцевый шов 20, вдавленный в трубчатое сечение. При промышленных испытаниях порошковой проволоки, полученной с использованием данного устройства, отсутствовали случаи раскрытия замка и высыпания порошка, наблюдалось глубокое проникновение проволоки при введении ее в сталеразливочные ковши емкостью до 300 т.

Перечень источников, принятых во внимание при составлении заявки: 1. Патент ФРГ Р 2210056.6.

2. Авт.св. СССР N 1324721, кл.B 21 D 39/00, 1987.

3. Патент СССР N 553916, кл. B 21 D 39/00, 1977.

4. Авт.св. СССР N 1247133, кл. B 21 D 39/02, 1982.

Формула изобретения

Устройство для соединения кромок изделия из листового материала, содержащее расположенные на корпусе в технологической последовательности пару роликов для предварительной загибки кромок одна в другую, две пары роликов с вертикальной осью для окончательной гибки с профилированными рабочими поверхностями и с буртами, имеющими наклон, пару роликов с горизонтальной осью для сплющивания загнутых кромок, при этом на всех роликах выполнены круглые калибры, соответствующие диаметру трубы, отличающееся тем, что ролики предварительной загибки установлены на горизонтальных осях, верхний ролик выполнен с клиновидным кольцевым пазом по дну калибра, а наклон буртов роликов второй и третьей пар для окончательной гибки составляет 10 15^o и 60 - 70^o соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6