Выбор типа валковой листогибочной машины

Для выбора типа машины рассмотрим предъявляемые к ней технологические требования. На валковой листогибочной маши-не выполняются в основном три операции: подгибка кромок листа, круговая гибка, правка обечайки. При этом должны быть обеспечены:

А - минимальная ширина прямых участков после подгибки концов;

Б - минимальное количество проходов при круговой гибке;

В - минимальный прогиб верхнего вала в целях получения правильной геометрической формы обечайки по длине;

Г - необходимая точность при правке.

Следует учитывать также не менее важный фактор - серийность производства. Большинство видов производств аппаратуры носят индивидуальный или мелкосерийный характер. Отсюда возникает потребность в универсальном характере листогибочной машины.

Известные типы машин делятся на три группы: двух, трех- и четырехвалковые (рис. 5.1).

Многообразие их конструктивного исполнения создает в практике значительные трудности при выборе оптимального типа машины. В связи с этим выбор типа машины должен базироваться на детальном технико-экономическом анализе условий производства с учетом всех операций, выполняемых на машине.

а) б) в) г) д)

е) ж) з) и) к)

Рис. 5.1. – Типовые схемы расположения и перемещения валков в

листогибочных машинах

В результате выполнения операции подгибки кромок форма их в околошовной зоне может быть различной (рис. 5.2).

а) б) в)

Рис. 5.2. – Форма кромок после операции подгибки: а – нормальная;

б – выпуклость; в – вогнутость

В связи с трудностью исправления при правке выпуклость прямых участков является совершенно нежелательной. Вогну-тость и прямые участки исправляются при правке сравнительно легко. Однако и их размеры должны быть ограничены. Во всех случаях, чем меньше величина прямых участков, тем качест-веннее правка. В связи с широким развитием электрошлаковой сварки толстостенной аппаратуры прямые участки необходимы для движения ползуна, обеспечивающего формирование свар-ного шва. В связи с этим качество подгибки кромок или величи-на прямых участков должны быть согласованы с общей техноло-гией изготовления обечаек.

Длина плоских участков, остающихся на кромках листов, зависит от межцентрового расстояния между боковыми валками. В связи с этим можно сделать вывод, что наибольшая длина прямых участков получается в машинах, у которых расстояние между боковыми валками не регулируется.

Поэтому наихудшим вариантом исполнения машины является вариант по рис. 5.3 г. Ниже приведены величины остаточных плоских участков на листах при гибке на машинах подобного типа.

Толщина листа, мм 6 16 25 32 38

Длина прямых участков, мм 76 100 141 178 217

Для уменьшения величины плоских участков обрабатывае-мых листов используют машины, у которых можно изменять расстояние между боковыми валками (рис. 5.3 ж) или верхними и нижними боковыми валками (рис. 5.3 д, е, з, и, к). На таких машинах при гибке толстых и тонких листов расстояние между центрами валков различно (при гибке тонких листов оно меньше, при гибке толстых - больше).

Технологические требования к универсальности машины находятся в противоречии с конструктивным ее исполнением. Для выполнения операции подгибки кромок требуется наименьшее расстояние между боковыми валками, но с уменьшением этого расстояния увеличивается усилие, т. е. сужается диапазон изгибаемых листов по толщине. Отсюда следует, что расстояние между боковыми валками должно быть регулируемым. В этом случае при выполнении операции подгибки кромок расстояние между боковыми валками уменьшается. При круговом изгибе листа это расстояние устанавливается в соответствии с толщиной листа. С другой стороны, часто оказывается, что диаметр верхнего валка больше, чем диаметр обечайки. В этом случае целесообразно снабжать машины запасными верхними валками меньшего диаметра. В общем случае минимальный диаметр обечайки, который можно получить без предварительной подгибки кромок, равен 1,3 диаметра верхнего валка.

В целях расширения производственных возможностей машин при их заказе необходимо оговаривать поставку сменных взаимозаменяемых верхних валков меньшего диаметра. Это позволит на одной машине изготовлять широкий диапазон обечаек.

С целью повышения качества изделий и стабильности их размеров целесообразно оснащать машину измерительными устройствами, контролирующими размеры обечайки в процессе гибки. Машины для изготовления обечаек больших диаметров из листов малой толщины должны быть оснащены поддержи-вающими устройствами, чтобы избежать потери устойчивости заготовки при гибке.

Подгибка кромок

Сущность подгибки кромок заключается в том, что перед из-гибанием листа в цилиндр кромки листа, образующие продоль-ный стык, подгибаются на заданный радиус кривизны. Необхо-димость и качество подгибки кромок зависят от типа валковой листогибочной машины и требований сварочной технологии.

Эту операцию выполняют в том случае, когда процесс гибки обечаек не обеспечивает заданный профиль по всей длине окружности и обечайка имеет прямые кромки в месте их стыковки, т. е. угловатость (рис.5.3).

а) б)

в) г)

Рис. 5.3. – Угловатость в месте стыка кромок обечаек: а, б – продольные;

в, г – кольцевые стыки

Увод (угловатость) кромок в сварных швах не должен превышать f= 0,1S + 3 мм, но не более соответствующих величин, указанных в табл.5.5 для элементов сосудов (рис. 5.4).

Таблица 5.5 – Максимальный увод кромок в стыковых швах

Рис. 5.4. – Увод (угловатость) кромок в сварных швах

Смещение кромок b листов (рис. 5.5), измеряемое по средин-ной поверхности, в стыковых соединениях, определяющих проч-ность сосуда, не должно превышать b = 0,1S, но не более 3 мм.

Рис. 5.5. – Смещение кромок листов

Смещение кромок в кольцевых швах, за исключением швов, выполняемых электрошлаковой сваркой, не должно превышать величин, приведенных в табл. 5.6. Смещение кромок в кольцевых швах, выполняемых электрошлаковой сваркой, не должно превышать 5 мм.

Таблица 5.6 – Максимально допустимые смещения стыкуемых кромок в кольцевых швах

Смещение кромок в стыковых сварных соединениях труб не должно превышать величин, приведенных в табл. 5.7.

Таблица 5.7 – Смещение кромок в стыковых сварных

соединениях труб

Чтобы исключить угловатость, кромки листа подгибают на заданный радиус кривизны. Необходимость подгибки зависит от точности профиля обечайки и наличного листогибочного оборудования. На листогибочных трех- и четырехвалковых машинах с подвижными нижними валками вследствие возможности установки одного нижнего валка против верхнего и зажима между ними листа можно подгибать кромки при получении минимальных прямых участков, равных l/2=(3 – 4) s листа. Не подгибают кромки листов, обечайки из которых после сварки калибруют. В остальных случаях подгибку кромок выполняют как самостоятельную операцию, предшествующую гибке обечаек на вальцах.

Технические требования на подгибку кромок: угловатость (совместный увод кромок) продольных и кольцевых стыков не должна превышать 10% толщины листа плюс 3 мм (f = 0,1 s + 3 мм), но не более 5 мм.

Применяют несколько способов подгибки кромок.

1. Подгибка кромок на подкладной плите, устанавливаемой на нижние валки. Радиус изгиба подкладной плиты равен радиусу изгиба подгибаемой кромки с учетом пружинения материала. Работа выполняется следующим образом. На подкладную плиту укладывается конец подводимого листа. После этого, прижимая конец листа к верхнему валку, выгибают лист по радиусу под-кладной плиты. Регулируя радиус подкладной плиты проклад-ками, на одной и той же плите можно производить подгибку кромок листов с разными радиусами кривизны. Учитывая, что подкладная плита по толщине в неколько раз толще подги-баемого листа, применение этого способа может привести к быстрому износу механизма регулировки положения верхнего валка и к аварии.

2. Гибка листа с большими прямыми участками, отрезка их и последующая вторичная гибка.

3. Подгибка кромок в холодном или горячем состоянии на прессе в штампах. Штампы делаются сменными в зависимости от заданной кривизны кромки. Если длина загибаемой кромки листа больше рабочей длины штампа, работа на прессе выполняется участками, причем подгибать участок кромки сразу на заданный радиус кривизны нельзя, а следует подогнуть последовательно соседние участки сначала с большим радиусом кривизны, а следующим проходом также последовательно довести подгибку кромки до требуемого радиуса кривизны.

Однако подгибка кромок необходима не во всех случаях. Если кромки продольного стыка соединяются электрошлаковой сваркой, то необходимо оставлять плоские участки, которые после сварки в процессе последующей правки выправляются.

Лекция 6

Гибка листа