RU2144443C1

RU2144443C1 - Method for shaping sheet blank at making welded thin-wall small-lot production tubes and apparatus for performing the same

Info

Publication number: RU2144443C1
Application number: RU97111631A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Осипов
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 2000-01-20

Abstract

FIELD: tube production, namely shaping thin-wall welded small-lot production tubes of sheet material at making pilot mufflers and exhaust tract of engine. SUBSTANCE: method comprises steps of shaping sheet blank on mandrel at placing blank between movable member and mandrel; clamping edge of blank by means of clamping member; forming sheet blank by rolling it with movable member along cylindrical surface of mandrel until forming tubular blank from sheet blank; feeding tubular blank for welding. Apparatus for performing the method includes as movable member two clamping rollers with rotary levers supporting bearing units provided with screw gages and latches and also with two toothed sectors for fixing latches of rotary levers. Sheet blank is shaped on mandrel mounted with possibility of rotation by means of lever of drive unit and with possibility of arresting due to its fixation by stopper at rolling process. Axle of lever of driving unit is mounted eccentrically relative to rotation axis of shaping mandrel with possibility of rotation along respective circular groove. Clamping member with clamping surface is mounted on lever of drive unit with possibility of rotation and fixation. At shaping process sheet blank is placed between one clamping roller of movable member and shaping mandrel. When edge of sheet blank is clamped by means of clamping surface of clamping member, said roller is adjusted according to clamping effort to mandrel with the aid of screw gage and it is rolled around blank by 45 deg. Then rotary lever of roller is fixed on toothed sector by means of latch, stopper of mandrel is released, mandrel is rotated by means of lever of drive unit together with clamping member by angle 135 deg. Mandrel is fixed by stopper, axle of driving lever of mandrel is released and axle of driving lever together with clamping member are moved along circular groove by 135 deg. Clamping member is returned to initial position. Then second clamping roller of clamping member is adjusted according to clamping effort to mandrel by means of screw gage and it is moved to clamping surface of clamping member for rolling sheet blank by roller. At remaining spacing 1-2 mm until edge of sheet blank lever of second clamping roller is fixed with the aid of latch on toothed sector and process of shaping tubular blank from sheet one is repeated beginning from step of using first clamping roller of movable member. EFFECT: elimination of high costs at making pilot mufflers and exhaust tracts of engines. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству труб. Преимущественная область применения - формообразование сварных тонкостенных труб малой серии из листового материала при производстве двигателей в автомобильной промышленности. The invention relates to the production of pipes. The preferred area of application is the shaping of welded thin-walled tubes of a small series of sheet material in the manufacture of engines in the automotive industry.

Известен способ и устройство формовки тонкостенных сварных труб малой серии большого диаметра на трехвалковой машине (В.П. Романовский "Справочник по холодной штамповке". Издательство "Машиностроение", г. Ленинград, 1971 г. , рис. 80, стр. 97 и стр. 98). A known method and device for forming thin-walled welded pipes of small series of large diameter on a three-roll machine (V. P. Romanovsky "Handbook of cold stamping." Publishing House "Engineering", Leningrad, 1971, Fig. 80, page 97 and page . 98).

Недостатком известного способа и устройства является формовка только труб большого диаметра от 300 мм. The disadvantage of this method and device is the molding of only large diameter pipes from 300 mm

Известен способ и устройство формовки сварных тонкостенных труб промышленной партии на клиньевом стане при помощи последовательной формовки роликами (А.М. Дальский и др. "Технология конструкционных материалов". Издательство "Машиностроение", г. Москва, 1977 г., стр. 104, рис. 111, 15). A known method and device for forming welded thin-walled pipes of an industrial lot on a wedge mill using sequential molding by rollers (A. M. Dalsky and others. "Technology of structural materials". Publishing house "Engineering", Moscow, 1977, p. 104, Fig. 111, 15).

Недостатком известного способа и устройства является экономический фактор - при промышленной формовке труб минимальная партия труб по заказу для изготовления - 1500 м. The disadvantage of this method and device is the economic factor - in industrial pipe forming, the minimum batch of pipes on order for manufacturing is 1,500 m.

Такой способ не устраивает при заказе труб одного типоразмера, т.к. ведет к вынужденным затратам при малых сериях выпуска опытных партий автомобилей. This method does not suit when ordering pipes of the same size, because leads to forced costs with small series of production of experimental batches of cars.

Известен усовершенствованный способ и устройство для формовки тонкостенных сварных труб на универсальной гибочной машине для профилей (В.П. Романовский "Справочник по холодной штамповке" Издательство "Машиностроение", г. Ленинград, 1971 г., рис. 351, стр. 364. A well-known improved method and device for forming thin-walled welded pipes on a universal bending machine for profiles (V. P. Romanovsky "Handbook of cold stamping" Publishing house "Engineering", Leningrad, 1971, Fig. 351, p. 364.

Недостатком данного изобретения является большая трудоемкость и потребность в высокой квалификации рабочего при формовке сварных тонкостенных труб на универсальной гибочной машине для профилей. The disadvantage of this invention is the great complexity and the need for highly skilled worker when forming welded thin-walled pipes on a universal bending machine for profiles.

Для сокращения вынужденных затрат при производстве труб из листового материала предлагается способ формовки листовой заготовки для изготовления сварных тонкостенных труб малой серии и устройство для его осуществления. To reduce the necessary costs in the production of pipes from sheet material, a method for forming a sheet blank for the manufacture of welded thin-walled pipes of a small series and a device for its implementation are proposed.

Задачей изобретения является обеспечение уменьшения себестоимости процесса формовки за счет упрощения конструкции устройства. The objective of the invention is to reduce the cost of the molding process by simplifying the design of the device.

Технический результат достигается за счет того, что способ формовки листовой заготовки для изготовления сварных тонкостенных труб малой серии, включает формовку листовой заготовки на формующей оправке, при котором листовую заготовку размещают между подвижным элементом и формующей оправкой, зажимают ее кромку прижимом, осуществляют формовку листовой заготовки обкаткой подвижным элементом по цилиндрической поверхности формующей оправки до формовки листовой заготовки в трубную и ее подачу для сварки, в качестве подвижного элемента используют два прижимных ролика с поворотными рычагами и с установленными на рычагах опорами с винтовыми парами и защелками, а также два зубчатых сектора для фиксации по ним защелок поворотных рычагов, формовку листовой заготовки осуществляют на формующей оправке, установленной на оси с возможностью ее поворота от рычага привода и остановки с фиксацией стопором в процессе обкатки, при этом ось рычага привода устанавливают эксцентрично оси вращения формующей оправки с возможностью поворота по предусмотренному для нее круговому пазу, в качестве прижима используют прижим с прижимной поверхностью, установленный на рычаге привода с возможностью его поворота и фиксации, при формовке листовую заготовку размещают между одним из прижимных роликов подвижного элемента и формующей оправкой, зажимают кромку листовой заготовки прижимной поверхностью прижима, настраивают упомянутый ролик по усилию прижима к формующей оправке винтовой парой и осуществляют им обкатку листовой заготовки на угол 45^o, после чего фиксируют поворотный рычаг ролика защелкой на зубчатом секторе, освобождают стопор формующей оправки, поворачивают рычагом привода формующую оправку совместно с прижимом на угол 135^o и фиксируют ее стопором, освобождают крепление оси рычага привода формующей оправки и перемещают ось рычага привода с прижимом по круговому пазу на угол 135^o, устанавливают прижим в исходное положение, настраивают второй прижимной ролик подвижного элемента по усилию прижима к формующей оправке винтовой парой и перемещают к прижимной поверхности прижима, осуществляют обкатку листовой заготовки роликом, оставляют 1-2 мм до кромки листовой заготовки, фиксируют в этом положении рычаг второго прижимного ролика защелкой на зубчатом секторе, повторяют формообразование листовой заготовки в трубную, начиная с первого прижимного ролика подвижного элемента, а устройство формовки листовой заготовки для изготовления сварных тонкостенных труб малой серии, содержащее съемную формующую оправку с цилиндрической поверхностью, установленный с возможностью скольжения по ней подвижный элемент с приводом и прижим, согласно изобретению подвижный элемент выполнен в виде двух прижимных роликов, каждый из которых установлен с возможностью вращения вокруг своей собственной оси, скольжения по цилиндрической поверхности формующей оправки и перемещения по направлению радиуса формующей оправки, а его привод выполнен в виде несущих, упомянутые прижимные ролики двух рычагов, на каждом из которых установлены опора с винтовой парой и защелка, а также расположенных на корпусе двух зубчатых секторов для фиксации по ним защелок рычагов привода, формующая оправка установлена с возможностью поворота вокруг своей оси от рычага привода, остановки и фиксации ее стопором и выполнена с пазами под стопор, расположенными со стороны ее торцевой поверхности через угол 45^o, при этом ось рычага привода установлена на торцевой поверхности формующей оправки эксцентрично оси вращения формующей оправки с возможностью поворота и фиксации по выполненному под нее круговому пазу, прижим выполнен с прижимной поверхностью для зажима листовой заготовки и закреплен на рычаге привода с возможностью совместного с ним поворота и фиксации.The technical result is achieved due to the fact that the method of forming a sheet billet for the manufacture of welded thin-walled pipes of a small series includes forming a sheet billet on a forming mandrel, in which the sheet billet is placed between the movable element and the forming mandrel, clamping its edge with a clamp, forming the sheet billet by rolling a movable element along the cylindrical surface of the forming mandrel before forming the sheet billet into the tube and its supply for welding, as a movable element use two pressure rollers with pivoting levers and with supports mounted on the levers with screw pairs and latches, as well as two gear sectors for fixing the latches of pivoting levers on them, forming a sheet blank is carried out on a forming mandrel mounted on an axis with the possibility of its rotation from the drive lever and stops with fixing by a stopper during the running-in process, while the axis of the drive lever is set eccentrically to the rotation axis of the forming mandrel with the possibility of rotation along the circular groove provided for it, in As a clamp, a clamp with a clamping surface mounted on the drive lever with the possibility of its rotation and fixing is used, when forming a sheet blank is placed between one of the clamping rollers of the movable element and the forming mandrel, the edge of the sheet blank is clamped by the clamping surface of the clamp, the said roller is adjusted according to the clamping force forming mandrel with a screw pair and they run a sheet billet at an angle of 45 ^o , after which the rotary lever of the roller is fixed with a latch on the gear sector, releasing press the stop of the forming mandrel, turn the forming lever with the drive lever together with the clamp at an angle of 135 ^o and fix it with a stop, release the axis of the drive lever of the forming mandrel and move the axis of the drive lever with the clamp in a circular groove at an angle of 135 ^o , set the clamp to its original position, adjust the second pinch roller of the movable element by the clamping force to the forming mandrel by a screw pair and move it to the clamping surface of the clip, run the sheet blank with a roller, leave 1-2 mm to the edge blanks, fix the lever of the second pinch roller in this position with a latch on the gear sector, repeat the shaping of the sheet blank into the tube starting from the first pinch roller of the movable element, and the device for forming the sheet blank for the manufacture of welded thin-walled pipes of a small series, containing a removable forming mandrel with a cylindrical according to the invention, the movable element is made in the form of two clamps many rollers, each of which is mounted with the possibility of rotation around its own axis, sliding along the cylindrical surface of the forming mandrel and moving in the direction of the radius of the forming mandrel, and its drive is made in the form of supporting, the said pressure rollers of two levers, each of which has a support with a screw pair and a latch, as well as two gear sectors located on the housing for fixing the latches of the drive levers on them, the forming mandrel is mounted to rotate around its axis from the lever drive, stop and fix it with a stopper and is made with grooves for the stopper located on the side of its end surface through an angle of 45 ^o , while the axis of the drive lever is mounted on the end surface of the forming mandrel eccentrically to the axis of rotation of the forming mandrel with the possibility of rotation and fixation made under it circular groove, the clamp is made with a clamping surface for clamping the sheet blank and mounted on the drive lever with the possibility of joint rotation and fixing with it.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема, поясняющая сущность изобретения. In FIG. 1 is a kinematic diagram illustrating the invention.

Способ формовки листовой заготовки для изготовления сварных тонкостенных труб малой серии осуществляется с помощью устройства, содержащего формующую оправку 1, подвижный элемент на рычаге 2 и 3, привод 4, прижим 5 - для прижима кромки листовой заготовки к формующей оправке 1 плоской поверхностью 6 прижима 5, прижимные ролики 7 и 8 производят натяжение листа обкаткой по цилиндрической поверхности формующей оправки 1, ось вращения формующей оправки 1 совпадает с осью вращения рычага 2 и 3, рычаг привода 4 обеспечивает поворот поверхности формующей оправки 1, в опорах 9 и 10 находятся винтовые пары (на фиг. не показано), защелка 11 и 12 фиксирует соответственно рычаги 2 и 3 в требуемом положении по зубчатому сектору 13 и 14, стопор 15 формующей оправки 1 обеспечивает остановку и фиксацию формующей оправки 1, круговой паз 16 обеспечивает возможность перемещения эксцентрично оси вращения рычага привода 4, который обеспечивает вращение формующей оправки 1 и перемещение прижима 5, прижим 5 выполнен с прижимной поверхностью 6 и закреплен на рычаге привода 4. The method of forming a sheet blank for the manufacture of welded thin-walled pipes of a small series is carried out using a device containing a forming mandrel 1, a movable element on the lever 2 and 3, drive 4, clamp 5 - to clamp the edge of the sheet blank to the forming mandrel 1 with a flat surface 6 of clamp 5, pinch rollers 7 and 8 tension the sheet by rolling along the cylindrical surface of the forming mandrel 1, the axis of rotation of the forming mandrel 1 coincides with the rotation axis of the lever 2 and 3, the drive lever 4 provides rotation of the forming surface mandrel 1, in the supports 9 and 10 there are screw pairs (not shown in FIG.), the latch 11 and 12 fixes the levers 2 and 3, respectively, in the required position along the gear sector 13 and 14, the stopper 15 of the forming mandrel 1 provides a stop and fixation of the forming mandrel 1, the circular groove 16 enables the eccentric movement of the axis of rotation of the actuator lever 4, which provides rotation of the forming mandrel 1 and the movement of the clamp 5, the clamp 5 is made with the clamping surface 6 and mounted on the lever of the actuator 4.

Способ реализуется следующим образом. Листовую заготовку вставляют между прижимным роликом 7 и формующей оправкой 1, затем кромку листовой заготовки прижимают плоской поверхностью 6 прижима 5 к формующей оправке 1 и фиксируют за счет угла трения между плоскостью 6 и формующей оправкой 1, после прижима кромки листовой заготовки, делают регулировку по усилию прижима листовой заготовки прижимным роликом 7 к цилиндрической поверхности формующей оправки 1 и производят натяжения листа обкаткой прижимным роликом 7 - по цилиндрической поверхности формующей оправки 1 поворотом рычага 2 приблизительно на 45^o, затем рычаг 2 фиксируется в этом положении за счет защелки 11 и зубчатого сектора 13, освобождается стопор 15 формующей оправки 1 и рычагом 4 производят вращение формующей оправки 1 поворотом на 135^o и, вновь стопорят формующую оправку стопором 15, далее производят перехват прижима 5 с изменением положения оси вращения рычага 4 по круговому пазу 16 регулируют по усилию прижима листовой заготовки к цилиндрической поверхности 6 оправки 1 прижимным роликом 8 в положение, как можно ближе к прижимной поверхности 6 прижима 5, и натягивают лист обкаткой прижимного ролика 8, не доходя 1 - 2 мм кромки листовой заготовки, в дальнейшем циклы формовки листовой заготовки в трубную повторяются до полной формовки, освобождают прижим 5, прижимные ролики 7 и 8, формующую оправку 1, достают оправку 1 с заготовкой, снимают заготовку - готовую к сварке лазерным лучом.The method is implemented as follows. The sheet blank is inserted between the pressure roller 7 and the forming mandrel 1, then the edge of the sheet blank is pressed with a flat surface 6 of the clamp 5 to the forming mandrel 1 and fixed due to the angle of friction between the plane 6 and the forming mandrel 1, after pressing the edge of the sheet blank, the force is adjusted pressing the sheet blank with the pressure roller 7 to the cylindrical surface of the forming mandrel 1 and tensioning the sheet by rolling the pressure roller 7 - along the cylindrical surface of the forming mandrel 1 by turning the lever 2 riblizitelno 45 ^o, then the lever 2 is fixed in this position by the pawl 11 and the toothed sector 13, released the stopper 15 of the forming mandrel 1 and the arm 4 produce rotation of the forming mandrel 1 rotated through 135 ^o and, again immobilized forming mandrel retainer 15, further produce the interception of the clamp 5 with a change in the position of the axis of rotation of the lever 4 in a circular groove 16 is regulated by the force of pressing the sheet stock to the cylindrical surface 6 of the mandrel 1 by the pressure roller 8 to the position as close as possible to the pressure surface 6 of the clip 5, and pulling the sheet is run in by rolling the pressure roller 8, not reaching 1 - 2 mm of the edge of the sheet stock, then the cycles of forming the sheet stock into the tube are repeated until fully formed, release the clamp 5, the pressure rollers 7 and 8, the forming mandrel 1, pull out the mandrel 1 with the workpiece, remove the workpiece - ready for welding with a laser beam.

Предлагаемый способ и устройство обеспечивает формовку труб с устранением вынужденных затрат для изготовления опытных глушителей и выпускного тракта двигателя. The proposed method and device provides the formation of pipes with the elimination of forced costs for the manufacture of experimental silencers and the exhaust tract of the engine.

Claims

1. A method of forming a sheet blank for the manufacture of welded thin-walled pipes of a small series, comprising forming a sheet blank on a forming mandrel, in which the sheet blank is placed between the movable element and the forming mandrel, clamping its edge with a clip, forming the sheet blank by rolling the movable element along the cylindrical surface of the forming mandrels before forming a sheet blank into a tube and its supply for welding, characterized in that two pressure rollers are used as a movable element with rotary levers and supports mounted on the levers with screw pairs and latches, as well as two gear sectors for fixing the latches of the rotary levers on them, the sheet blank is formed on a forming mandrel mounted on an axis that can be rotated from the drive lever and stopped with fixation the stopper during the running-in process, while the axis of the drive lever is set eccentrically to the axis of rotation of the forming mandrel with the possibility of rotation along the circular groove provided for it, as a clamp, use a press with a clamping surface mounted on the drive lever with the possibility of its rotation and fixing, when forming, the sheet blank is placed between one of the clamping rollers of the movable element and the forming mandrel, the edge of the sheet blank is clamped by the clamping surface of the clamp, the said roller is adjusted according to the clamping force to the screw mandrel a pair and they run a sheet blank at an angle of 45 ^o , then fix the pivoting lever of the roller with a latch on the gear sector, release the stopper of the forming mandrel, turn the drive lever to form the mandrel together with the clamp at an angle of 135 ^o and fix it with a stop, release the axis of the drive arm of the forming mandrel and move the axis of the drive lever with the clamp in a circular groove to an angle of 135 ^o , set the clamp to its original position, adjust the second pressure roller of the movable element by the force of the clamp to the forming mandrel by a screw pair and move to the clamping surface of the clamp, run the sheet blank with a roller, leave 1 - 2 mm to the edge of the sheet blank, fix in this position the second pinch roller lever latch on the toothed sector repeated shaping of the sheet blank into the tube from the first pinch roller movable member.

2. A device for forming a sheet blank for the manufacture of welded thin-walled pipes of a small series, containing a removable forming mandrel with a cylindrical surface, mounted with the possibility of sliding a movable element with a drive and a clamp on it, characterized in that the movable element is made in the form of two pressure rollers, each of which is installed with the possibility of rotation around its own axis, sliding on the cylindrical surface of the forming mandrel and moving in the direction of the radius of the forming mandrel, and its water is made in the form of supporting, the said pressure rollers of two levers, each of which has a support with a screw pair and a latch, as well as two gear sectors located on the housing for fixing the latches of the drive levers on them, the forming mandrel is mounted to rotate around its axis from the drive lever, stop and fix it with a stopper and is made with grooves for the stopper located on the side of its end surface through an angle of 45 ^o , while the axis of the drive lever is mounted on the end surface of the forming mandrel eccentric to the axis of rotation of the forming mandrel with the possibility of rotation and fixing along a circular groove made under it, the clamp is made with a clamping surface for clamping the sheet blank and mounted on the drive lever with the possibility of joint rotation and fixing with it.