PL241935B1

PL241935B1 - Method of shaping sheet metal elements with a curvilinear side surface on a divided template and a unit for shaping sheet metal elements with a curved side surface on a divided template

Info

Publication number: PL241935B1
Application number: PL437093A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Gądek; Bartosz Sulek; Łukasz Nowacki
Original assignee: Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Obrobki Plastycznej
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2022-12-27
Also published as: PL437093A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób kształtowania elementów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej na wzorniku dzielonym i zespół do kształtowania elementów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej na wzorniku dzielonym poprzez kształtowanie obrotowe blachy w postaci krążka, wieloboku lub wytłoczki. Sposób realizowany jest w zespole do kształtowania elementów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej na wzorniku dzielonym, który charakteryzuje się tym, że wzornik dzielony ma powierzchnię roboczą w postaci pierścienia segmentowego (6), składającego się z co najmniej trzech segmentów o mniejszym obwodzie i większym obwodzie oraz wzajemnie ukształtowanych powierzchniach, umiejscowionych na obwodzie powierzchni czołowej wzornika. Każdy segment ma ramię (2) jednym końcem zamocowane do obrotowego pierścienia (7) poprzez gwintowaną tuleję obrotową (5), która współosiowo połączona jest pierścieniem mocującym (9) z gwintowanym trzpieniem obrotowym (8), do sterowania ramionami przy składaniu i rozkładaniu segmentów o mniejszym obwodzie i większym obwodzie, a drugim końcem ramię (2) jest zamocowane w segmencie pierścienia segmentowego (6). Poza tym drugi koniec ramienia (2), umocowany w kostce prowadzącej (11) osadzonej w rowku ślizgowym promieniowo usytuowanym na płycie głównej (1) wzornika, jest przesuwny promieniowo, dośrodkowo w kierunku prostopadłym względem osi wzornika, do składania segmentów o mniejszym obwodzie i większym obwodzie, zmniejszających średnicę wzornika dzielonego, co pozwala na zdejmowanie gotowego wyrobu z wzornika. Ponadto ten sam koniec ramienia (2) jest przesuwny promieniowo, odśrodkowo w kierunku prostopadłym względem osi wzornika, do rozkładania segmentów o mniejszym obwodzie i większym obwodzie, tworzących na wzorniku pierścień segmentowy (6) z obwodem zamkniętym do kształtowania rolką pobocznicy krzywoliniowej elementów z blachy.The subject of the application is a method of shaping sheet metal elements with a curvilinear outer surface on a split template and a unit for shaping sheet metal elements with a curvilinear outer surface on a divided template by rotating the sheet in the form of a disc, polygon or extrusion. The method is carried out in an assembly for shaping sheet metal elements with a curvilinear sidewall on a split template, which is characterized in that the split template has a working surface in the form of a segment ring (6), consisting of at least three segments with a smaller circumference and a larger circumference, and mutually shaped surfaces located on the circumference of the face of the template. Each segment has an arm (2) at one end attached to a rotating ring (7) through a threaded rotating sleeve (5), which is coaxially connected with a mounting ring (9) with a threaded rotating pin (8), for controlling the arms when folding and unfolding segments with a smaller circumference and a larger circumference, and the other end of the arm (2) is fixed in a segment of the segment ring (6). In addition, the other end of the arm (2), fixed in the guiding block (11) embedded in the sliding groove radially located on the main plate (1) of the template, is displaceable radially, centripetal in the direction perpendicular to the axis of the template, for assembling segments with a smaller circumference and a larger circumference, reducing the diameter of the split template, which allows the finished product to be removed from the template. In addition, the same end of the arm (2) is displaceable radially, centrifugally in a direction perpendicular to the axis of the template, for spreading segments with a smaller circumference and a larger circumference, forming a segment ring (6) with a closed circuit on the template for shaping the curvilinear side surface of sheet metal elements with a roller.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób kształtowania elementów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej na wzorniku dzielonym i zespół do kształtowania elementów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej na wzorniku dzielonym poprzez kształtowanie obrotowe blachy w postaci krążka, wieloboku lub wytłoczki, znajdujący zastosowanie do kształtowania wyrobów z blachy o przekroju poprzecznym kołowym lub wielokątnym, m.in. znaków drogowych, części i podzespołów dla przemysłu motoryzacyjnego, lotniczego, elementów sprzętu oświetleniowego i wyposażenia gospodarstwa domowego, wyrobów dla przemysłu spożywczego, a także przedmiotowy wynalazek przyczynia się do rozwoju techniki w zakresie projektowania nowoczesnych procesów technologicznych kształtowania obrotowego wyrobów z blachy.The subject of the invention is a method of shaping sheet metal elements with a curvilinear side surface on a split template and a unit for shaping sheet metal elements with a curvilinear side surface on a split template by rotating the sheet metal in the form of a disc, polygon or extrusion, applicable to forming products made of sheet metal with a circular cross-section or polygonal, e.g. road signs, parts and subassemblies for the automotive and aviation industries, elements of lighting equipment and household equipment, products for the food industry, as well as the invention in question contributes to the development of technology in the design of modern technological processes for rotary forming of sheet metal products.

Z polskiego opisu patentowego PL 227037 B1 znany jest sposób kształtowania elementów osiowo-symetrycznych z metali odpornych na wysokie temperatury, gdzie osiowo-symetryczną wytłoczkę umieszcza się na obrotowym wzorniku o średnicy zewnętrznej odpowiadającej średnicy wewnętrznej wytłoczki, a następnie dociska się czoło wytłoczki do wzornika, który wykonuje ruch obrotowy. Profil ścianki wytłoczki podgrzanej do wymaganej temperatury kształtowany jest rolkami formującymi.From the Polish patent description PL 227037 B1 there is known a method of shaping axially symmetrical elements from metals resistant to high temperatures, where an axially symmetrical drawpiece is placed on a rotating template with an outer diameter corresponding to the inner diameter of the drawpiece, and then the face of the drawpiece is pressed against the template, which performs a rotational movement. The extrusion wall profile heated to the required temperature is shaped with forming rollers.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego PL 219068 B1 sposób wytłaczania elementów kształtowych z blachy, realizowany w zespole do obrotowego kształtowania elementów z blachy, składającym się z wzornika i dociskacza, przy czym wzornik usytuowany jest na obrotowym wrzecionie, osadzonym we wrzecienniku, zamocowanym na korpusie, na którego łożach zamocowany jest obrotowy i przesuwny konik, w uchwytach którego osadzony jest dociskacz. Czołowe powierzchnie wzornika i dociskacza są powierzchniami wzajemnie ukształtowanymi, do wytłoczenia zarysu dna, ponadto z co najmniej jednej strony korpusu usytuowany jest suport, na którym zamocowana jest rolka kształtująca z mechanizmem dociskająco-sterującym.Also known from the Polish patent description PL 219068 B1 is a method of extrusion of shaped elements from sheet metal, implemented in a unit for rotary shaping of sheet metal elements, consisting of a template and a blank holder, the template being located on a rotating spindle, mounted in a headstock mounted on the body on whose beds a rotating and movable tailstock is mounted, in the holders of which a presser is mounted. The front surfaces of the template and the presser are mutually shaped surfaces for embossing the outline of the bottom, moreover, on at least one side of the body there is a support on which a shaping roller with a pressing and controlling mechanism is mounted.

Z polskiego opisu patentowego PL 235513 B1 jest znany sposób wyoblania wytłoczek stożkowych lub krzywoliniowych, zwłaszcza o dużym współczynniku wyoblania, na wzorniku dzielonym, który charakteryzuje się tym, że wzornik dzieli się w płaszczyznach prostopadłych do jego osi symetrii na co najmniej dwa moduły, po czym wytłoczkę poddaje się procesowi wyoblania etapami na modułach wzornika. Proces efektywny jest wówczas, gdy stosuje się liczbę etapów, w których poddaje się wyoblaniu wytłoczkę równą liczbie modułów, z których składa się wzornik.From the Polish patent description PL 235513 B1 there is known a method of spinning conical or curvilinear drawpieces, especially with a high coefficient of spinning, on a split template, which is characterized in that the template is divided in planes perpendicular to its axis of symmetry into at least two modules, and then the extrusion is subjected to the process of spinning in stages on the template modules. The process is effective when a number of steps is used in which the extrusion is spun equal to the number of modules that make up the template.

Z europejskiego opisu zgłoszenia patentowego EP 2653244 A1 znany jest sposób kształtowania, w którym półwyrób jest wstępnie formowany w procesie głębokiego tłoczenia w matrycy przy pomocy stempla i następnie obracany wraz z matrycą oraz kształtowany rolkami formującymi.From the European description of the patent application EP 2653244 A1 there is known a shaping method in which the semi-finished product is initially formed in the process of deep drawing in a die with a punch and then rotated together with the die and shaped with forming rolls.

Z opisu międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 9602336 A1 znany jest sposób i urządzenie do obróbki plastycznej półwyrobów, w którym umieszczony na wzorniku półwyrób jest podgrzewany przy pomocy wiązki laserowej i formowany rolką formującą na kształt stożkowy lub cylindryczny.From the description of the international patent application WO 9602336 A1 there is known a method and a device for plastic processing of semi-finished products, in which a semi-finished product placed on a template is heated with a laser beam and formed with a forming roller into a conical or cylindrical shape.

Dotychczas, kształtowanie wyrobów o skomplikowanych kształtach pobocznicy na wirującym wzorniku, których średnica w części obrzeża, czy też w dowolnym miejscu przekroju poprzecznego ukształtowanego wyrobu ulega zmniejszeniu, uniemożliwiając jego zdjęcie z monolitycznego wzornika, co wymaga ręcznego demontażu poszczególnych elementów narzędzia, jakim jest wzornik. Takie rozwiązanie jest czasochłonne, ponieważ w skład wzornika wchodzą przynajmniej cztery elementy, które są przykręcane minimum dwoma śrubami. Przy większych gabarytach wzornika, tzn. o średnicy powyżej 500 mm, takich elementów może być osiem lub więcej. Innym rozwiązaniem w przypadku wykonywania detali głębszych niż 200 mm, elementy dzielone wzornika mogą być mocowane poprzez montaż metodą wciskania. To rozwiązanie zajmuje mniej czasu niż pierwsze, jednak czas ten jest kilkukrotnie dłuższy aniżeli rozwiązania proponowanego w zgłoszonym do opatentowania wynalazku. Kolejnym rozwiązaniem jest zastosowanie 2 rolek, z czego jedna pełni funkcję rolki kształtowej, a druga rolki kształtującej, na której odwzorowywany jest kształt formowanego elementu (z zawinięciem i/lub zaginaniem blachy). Takie rozwiązanie wymaga jednak specjalnej maszyny, składającej się z dwóch niezależnych suportów.So far, shaping products with complex shapes of the side surface on a rotating template whose diameter in the rim part or in any place of the cross-section of the shaped product is reduced, making it impossible to remove it from the monolithic template, which requires manual disassembly of individual elements of the tool, which is the template. This solution is time-consuming, because the template consists of at least four elements that are screwed with at least two screws. With larger dimensions of the template, i.e. with a diameter of more than 500 mm, there can be eight or more such elements. Another solution in the case of making details deeper than 200 mm, the divided elements of the template can be fixed by pressing in. This solution takes less time than the first one, but this time is several times longer than the solution proposed in the patent pending invention. Another solution is the use of 2 rollers, one of which acts as a shaping roller, and the other as a shaping roller, on which the shape of the formed element is reproduced (with sheet metal curling and/or bending). Such a solution, however, requires a special machine consisting of two independent supports.

Celem wynalazku jest usunięcie wskazanych wyżej niedogodności przez opracowanie sposobu wykonania, również skomplikowanego kształtu pobocznicy elementu z krążka blachy oraz z blachy w postaci wieloboku lub wytłoczki, w którym średnica np. przy obrzeżu lub w dowolnym miejscu przekroju poprzecznego już ukształtowanego elementu ulega zmniejszeniu, uniemożliwiając jego zdjęcie z monolitycznego wzornika, co wymaga ręcznego demontażu poszczególnych elementów narzędzia, jakim jest wzornik, oraz zaprojektowanie i zbudowanie nowego zespołu do kształtowania obrotowego elementów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej, wyposażonego we wzornik dzielony.The aim of the invention is to remove the above-mentioned disadvantages by developing a method of making, also a complicated shape of the side of the element from a sheet metal disc and from a sheet in the form of a polygon or extrusion, in which the diameter, e.g. at the edge or in any place of the cross-section of the already shaped element, is reduced, preventing its removal from the monolithic template, which requires manual disassembly of individual elements of the tool, which is the template, and designing and building a new unit for rotary shaping of sheet metal elements with a curvilinear sidewall, equipped with a split template.

PL 241 935 B1PL 241 935 B1

Istota wynalazku, którym jest sposób kształtowania elementów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej na wzorniku dzielonym, zamocowanym na wrzecionie znanej wyoblarko-zgniatarki obrotowej, w procesie kształtowania obrotowego, przy zastosowaniu co najmniej jednej rolki oddziałującej na strefę obwodową kształtowanego elementu na obracającym się wzorniku, polega na tym, że obrabiany element o przekroju zamkniętym zaciska się osiowo pomiędzy dociskaczem a powierzchnią czołową wzornika dzielonego, gdzie profil pobocznicy elementu z blachy kształtuje się na powierzchni roboczej wzornika dzielonego, którą stanowi pierścień segmentowy, o kształcie zewnętrznym odpowiadającym profilowi ścianki i średnicy wykonywanego elementu, z podziałem na co najmniej trzy segmenty o mniejszym obwodzie i większym obwodzie, z wzajemnie ukształtowanymi powierzchniami, które umieszcza się na obwodzie powierzchni czołowej wzornika. Każdy z segmentów łączy się za pośrednictwem ramion do osadzonego na obrotowym trzpieniu pierścienia obrotowego przez obrotową tuleję. Obrót w jednym kierunku pierścienia obrotowego względem trzpienia, przytwierdzonego do obrotowej tulei, powoduje odśrodkowe przesuwanie się segmentów poprzez ramiona poruszające się ruchem liniowym w promieniowo usytuowanych rowkach ślizgowych płyty głównej, gdzie segmenty o mniejszym obwodzie mają większą prędkość liniową niż segmenty o większym obwodzie, co powoduje rozkładanie się segmentów, które przesuwają się liniowo aż do uzyskania ostatecznego kształtu i wielkości zamkniętego obwodu pierścienia segmentowego wzornika dzielonego, na którym kształtuje się wirujący z dociskaczem i wzornikiem dzielonym element z blachy poprzez wywieranie rolką nacisku na powierzchnię obwodową blachy. W ten sposób w procesie kształtowania obrotowego kształtuje się na wzorniku dzielonym profil pobocznicy elementu z blachy. Następnie wykonuje się w kierunku przeciwnym obrót pierścienia z tuleją obrotową względem trzpienia, co powoduje dośrodkowe przesuwanie się segmentów poprzez ramiona poruszające się ruchem liniowym w promieniowo usytuowanych rowkach ślizgowych płyty głównej i następuje składanie się segmentów o mniejszym obwodzie i segmentów o większym obwodzie, a tym samym zmniejszenie się średnicy wzornika dzielonego przez zmniejszenie obwodu pierścienia segmentowego do średnicy zewnętrznej mniejszej niż najmniejsza wewnętrzna średnica ostatecznie ukształtowanego elementu z blachy o pobocznicy krzywoliniowej, umożliwiając zdjęcie z wzornika dzieloneg o, gotowego wyrobu. Po czym zdejmuje się gotowy wyrób z narzędzia, jakim jest wzornik dzielony.The essence of the invention, which is the method of shaping sheet metal elements with a curvilinear side surface on a split template mounted on the spindle of a known rotary spinning machine, in the rotary shaping process, using at least one roller affecting the circumferential zone of the shaped element on the rotating template, consists in in that the workpiece with a closed cross-section is clamped axially between the clamp and the front surface of the split template, where the profile of the side surface of the sheet metal element is shaped on the working surface of the split template, which is a segment ring, with an external shape corresponding to the wall profile and diameter of the element being made, with division into at least three segments of a smaller circumference and a larger circumference, with mutually shaped surfaces that are placed around the circumference of the face of the template. Each of the segments is connected by means of arms to a rotating ring mounted on a rotating pin by a rotating sleeve. The unidirectional rotation of the rotating ring relative to the mandrel fixed to the rotating sleeve causes the segments to move centrifugally through the arms moving in a linear motion in the radially located sliding grooves of the main plate, where segments with a smaller circumference have a higher linear velocity than segments with a larger circumference, which results in unfolding of the segments, which move linearly until the final shape and size of the closed perimeter of the segment ring of the split template are obtained, on which the sheet metal element rotating with the presser and the split template is shaped by exerting pressure on the circumferential surface of the sheet with a roller. In this way, in the rotary forming process, the profile of the side surface of the sheet metal element is formed on the split template. Then, the ring with the rotary sleeve rotates in the opposite direction in relation to the mandrel, which causes the segments to move centripeally through the arms moving in a linear motion in the radially located sliding grooves of the main plate, and the segments with a smaller circumference and segments with a larger circumference are folded together, and thus reducing the diameter of the split template by reducing the circumference of the segment ring to an outer diameter smaller than the smallest inner diameter of the finally shaped sheet metal element with a curvilinear sidewall, enabling removal of the finished product from the split template. After that, the finished product is removed from the tool, which is a divided template.

Korzystnie jest, jeżeli pierścień segmentowy, dzieli się na parzystą liczbę, co najmniej czterech segmentów, o mniejszym obwodzie i większym obwodzie, gdzie każdemu z segmentów o mniejszym obwodzie przyporządkowuje się segment o obwodzie większym z wzajemnie ukształtowanymi powierzchniami, które to segmenty umieszcza się na obwodzie powierzchni czołowej wzornika, naprzemiennie, segment o obwodzie mniejszym obok segmentu o obwodzie większym, gdzie każdy z segmentów łączy się za pośrednictwem ramion do osadzonego na obrotowym trzpieniu pierścienia obrotowego przez obrotową tuleję, przy czym obrót pierścienia obrotowego w jedną stronę powoduje odśrodkowe a w przeciwną stronę dośrodkowe przesuwanie się segmentów poprzez ramiona poruszające się ruchem liniowym w promieniowo usytuowanych rowkach ślizgowych płyty głównej, gdzie segmenty o większym obwodzie przesuwają się promieniowo z mniejszą prędkością liniową niż segmenty o obwodzie mniejszym, co powoduje rozkładanie albo składanie się segmentów.It is advantageous if the segment ring is divided into an even number of at least four segments, with a smaller circumference and a larger circumference, where each of the segments with a smaller circumference is assigned a segment with a larger circumference with mutually shaped surfaces, which segments are placed on the circumference on the face of the template, alternately, a segment with a smaller circumference next to a segment with a larger circumference, where each of the segments is connected by means of arms to the rotating ring mounted on the pivot pin through a rotating sleeve, the rotation of the rotating ring in one direction causes centripetal and in the opposite direction - centripetal sliding of the segments by arms moving in a linear motion in the radially located sliding grooves of the main plate, where segments with a larger circumference move radially at a lower linear speed than segments with a smaller circumference, which causes the segments to unfold or collapse ments.

Korzystnie jest również, jeżeli na obrotowym wzorniku dzielonym kształtuje się gotowy wyrób z krążka blachy.It is also advantageous if a finished product from a sheet metal disc is shaped on a rotary split template.

Ponadto korzystnie jest, jeżeli na obrotowym wzorniku dzielonym kształtuje się gotowy wyrób z blachy w postaci wieloboku.In addition, it is advantageous if the finished sheet metal product in the form of a polygon is shaped on a rotatable split template.

Korzystnie jest również, jeżeli na obrotowym wzorniku dzielonym kształtuje się gotowy wyrób z osiowo-symetrycznej wytłoczki.It is also advantageous if a finished product is formed from an axially symmetrical extrusion on a rotary split template.

Także korzystnie jest, jeżeli na obrotowym wzorniku dzielonym kształtuje się gotowy wyrób z osiowo-niesymetrycznej wytłoczki.It is also advantageous if a finished product is formed from an axially asymmetric drawpiece on a rotary split template.

Sposób ten realizowany jest w zespole do kształtowania elementów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej na wzorniku dzielonym, składającym się z wzornika, zamontowanego osiowo na wrzecionie osadzonym we wrzecienniku znanej wyoblarko-zgniatarki obrotowej, obrotowego dociskacza zamontowanego w gnieździe konika, między którymi zaciskany jest element obrabiany z blachy, oraz rolki formującej, który charakteryzuje się tym, że wzornik dzielony ma powierzchnię roboczą w postaci pierścienia segmentowego, składającego się z co najmniej trzech segmentów o mniejszym obwodzie i większym obwodzie oraz wzajemnie ukształtowanych powierzchniach, umiejscowionych na obwodzie powierzchni czołowej wzornika. Każdy segment ma ramię jednym końcem zamocowane do obrotowego pierścienia poprzez gwintowaną tuleję obrotową, która współosiowo połączona jest pierścieniem mocuThis method is carried out in an assembly for shaping sheet metal elements with a curvilinear side surface on a split template, consisting of a template mounted axially on a spindle embedded in the headstock of a known rotary bending machine, a rotary blanker mounted in the tailstock socket, between which the workpiece is clamped with sheet metal and a forming roll, characterized in that the divided template has a working surface in the form of a segment ring, consisting of at least three segments with a smaller circumference and a larger circumference and mutually shaped surfaces, located on the circumference of the front surface of the template. Each segment has an arm at one end attached to the rotating ring through a threaded rotating sleeve, which is coaxially connected with the power ring

PL 241 935 B1 jący z gwintowanym trzpieniem obrotowym, do sterowania ramionami przy składaniu i rozkładaniu segmentów o mniejszym obwodzie i większym obwodzie, a drugim końcem ramię jest zamocowane w segmencie pierścienia segmentowego. Poza tym drugi koniec ramienia, umocowany w kostce prowadzącej osadzonej w rowku ślizgowym promieniowo usytuowanym na płycie głównej wzornika, jest przesuwny promieniowo, dośrodkowo w kierunku prostopadłym względem osi wzornika, do składania segmentów o mniejszym obwodzie i większym obwodzie, zmniejszających średnicę wzornika dzielonego, co pozwala na zdejmowanie gotowego wyrobu z wzornika. Ponadto ten sam koniec ramienia jest przesuwny promieniowo, odśrodkowo w kierunku prostopadłym względem osi wzornika, do rozkładania segmentów o mniejszym obwodzie i większym obwodzie, tworzących na wzorniku pierścień segmentowy z obwodem zamkniętym do kształtowania rolką pobocznicy krzywoliniowej elementów z blachy.EN 241 935 B1 with a threaded spindle for controlling the arms in folding and unfolding segments with a smaller circumference and a larger circumference, and the other end of the arm is fixed in a segment of the segment ring. In addition, the other end of the arm, fixed in a guide block embedded in a sliding groove radially located on the main plate of the template, is displaceable radially, in a direction perpendicular to the axis of the template, for assembling segments with a smaller circumference and a larger circumference, reducing the diameter of the split template, which allows to remove the finished product from the template. In addition, the same end of the arm is displaceable radially, centrifugally in a direction perpendicular to the axis of the template, for unfolding segments with a smaller circumference and a larger circumference, forming a segment ring with a closed circuit on the template for shaping the curvilinear side surface of sheet metal elements with a roller.

Korzystnie jest, jeżeli pierścień segmentowy składa się z parzystej liczby co najmniej czterech segmentów o powierzchniach wzajemnie ukształtowanych, różniących się w parach wielkością, gdzie do segmentu o mniejszym obwodzie dopasowany jest segment o większym obwodzie.Preferably, the segment ring consists of an even number of at least four segments with mutually shaped surfaces, differing in size in pairs, where a segment with a smaller circumference is matched to a segment with a larger circumference.

Ponadto korzystnie jest, jeżeli ramiona segmentów o mniejszym obwodzie różnią się długością od ramion segmentów o większym obwodzie.Moreover, it is advantageous if the arms of the segments with a smaller circumference differ in length from the arms of the segments with a larger circumference.

Również korzystnie jest, jeżeli ramiona segmentów pierścienia segmentowego o różnej długości zamontowane są pomiędzy pierścieniem obrotowym a tuleją obrotową naprzemiennie na mniejszej i większej średnicy tych elementów.It is also advantageous if the arms of the segments of the segment ring of different lengths are mounted between the rotating ring and the rotating sleeve alternately on the smaller and larger diameters of these elements.

Dodatkowo korzystnie jest, jeżeli gwintowany trzpień obrotowy oraz gwintowana tuleja obrotowa mają skok gwintu metrycznego powyżej 20 mm.In addition, it is preferred that the threaded pivot pin and the threaded pivot sleeve have a metric thread pitch of more than 20 mm.

Korzystnie jest również, jeżeli w procesie kształtowania elementu okrągłego, pierścień segmentowy składa się z co najmniej czterech segmentów.It is also advantageous if, in the process of shaping the round element, the segment ring consists of at least four segments.

Korzystnie jest także, jeżeli w procesie kształtowania elementu trójkątnego, pierścień segmentowy składa się z co najmniej sześciu segmentów.It is also advantageous if, in the process of shaping the triangular element, the segment ring consists of at least six segments.

Nadto korzystnie jest, jeżeli w procesie kształtowania elementu wielokątnego, pierścień segmentowy składa się z co najmniej ośmiu segmentów.Moreover, it is advantageous if, in the process of shaping the polygonal element, the segment ring consists of at least eight segments.

Korzystnie jest także, jeżeli trzpień obrotowy zamocowany jest na stałe do dociskacza, a ruch obrotowy pierścienia segmentowego odbywa się poprzez zautomatyzowany ruch dojazdu i odjazdu układu dociskającego.It is also advantageous if the spindle is permanently attached to the clamping device and the rotational movement of the segment ring is carried out by means of an automated approach and departure movement of the clamping system.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku, uzyskano następujące efekty technicznoużytkowe:Thanks to the application of the solution according to the invention, the following technical and operational effects were obtained:

- możliwość kształtowania obrotowego wyrobów z blachy o pobocznicy krzywoliniowej, których średnica wyrobu o pobocznicy krzywoliniowej jest mniejsza niż maksymalna średnica wzornika,- the possibility of rotary shaping of products made of sheet metal with a curvilinear surface, whose diameter of the product with a curvilinear surface is smaller than the maximum diameter of the template,

- możliwość kształtowania elementów typu znaki drogowe,- the possibility of shaping elements such as road signs,

- możliwość kształtowania osiowo niesymetrycznych wyrobów z blachy o różnych kształtach pobocznicy,- the possibility of shaping axially asymmetric sheet metal products with various shapes of the side surface,

- możliwość prowadzenia badań kształtowania obrotowego wyrobów z różnych gatunków blachy na wzorniku dzielonym o różnych wymiarach z wykorzystaniem programów komputerowych do projektowania i symulacji procesu technologicznego,- the possibility of conducting research on rotational shaping of products made of various types of sheet metal on a divided template of various dimensions, using computer programs for designing and simulating the technological process,

- możliwość kształtowania elementów z blachy o różnych, skomplikowanych kształtach pobocznicy,- the possibility of shaping sheet metal elements with various, complicated sidewall shapes,

- możliwość kształtowania blachy, zarówno w postaci krążka jak i wieloboku, na wzorniku dzielonym,- the possibility of shaping the sheet, both in the form of a disc and a polygon, on a divided template,

- znaczne obniżenie pracochłonności wytwarzania gotowych wyrobów z blachy poprzez wyeliminowanie ręcznego montażu i demontażu elementów pierścienia segmentowego wzornika dzielonego,- significant reduction of labor consumption in the production of finished sheet metal products by eliminating manual assembly and disassembly of the segment ring elements of the split template,

- wysoka jakość i dokładność wymiarowa kształtowanego wyrobu,- high quality and dimensional accuracy of the shaped product,

- obniżenie kosztów gotowego wyrobu poprzez prowadzenie ww. badań z wykorzystaniem symulacji komputerowej,- reducing the cost of the finished product by conducting the above-mentioned research using computer simulation,

- ekonomiczna i przyjazna dla środowiska produkcja.- economic and environmentally friendly production.

Przedmiot wynalazku, w przykładowym, lecz nieograniczającym wykonaniu uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie układ kształtujący z wzornikiem dzielonym w przekroju podłużnym, zamontowany na wrzecionie poziomej wyoblarko-zgniatarki obrotowej, fig. 2 ukazuje wzornik dzielony w widoku aksonometrycznym z rozłożonymi segmentami o największej średnicy naThe subject of the invention, in an exemplary but non-limiting embodiment, is shown in the drawing, in which Fig. 1 schematically shows a shaping system with a split template in a longitudinal section, mounted on the spindle of a horizontal rotary spinning machine, Fig. 2 shows a split template in an axonometric view with unfolded segments with the largest diameter at

PL 241 935 B1 obwodzie pierścienia segmentowego, umożliwiający kształtowanie pobocznicy krzywoliniowej obrabianego elementu, fig. 3 obrazuje wzornik dzielony w widoku aksonometrycznym o niniejszej średnicy, na skutek złożenia segmentów pierścienia segmentowego, po ukształtowaniu pobocznicy krzywoliniowej elementu, umożliwiający zdjęcie gotowego wyrobu z wzornika.Fig. 3 shows a template divided in an axonometric view of this diameter, as a result of assembling the segments of the segment ring, after shaping the curvilinear side surface of the element, enabling the removal of the finished product from the template.

Zespół składa się z wzornika dzielonego, zamontowanego osiowo poprzez trzpień 12 na wrzecionie 13 osadzonym we wrzecienniku poziomej wyoblarko-zgniatarki obrotowej, oraz obrotowego dociskacza 3 zamontowanego w gnieździe konika, między którymi zaciskany jest element obrabiany z blachy 10 w postaci krążka blachy. Powierzchnię roboczą wzornika dzielonego stanowi pierścień segmentowy 6 składający się z sześciu segmentów, w parach o mniejszym obwodzie 6' i większym obwodzie 6 oraz wzajemnie ukształtowanych powierzchniach, umiejscowionych i rozmieszczonych naprzemiennie, segment o mniejszym obwodzie 6' obok segmentu o większym obwodzie 6, na obwodzie powierzchni czołowej wzornika dzielonego. Każdy z segmentów ma ramię 2 jednym końcem połączone śrubowo do powierzchni obrotowego pierścienia 7 poprzez powierzchnię gwintowanej tulei obrotowej 5, która współosiowo przytwierdzona jest, za pomocą mocującego pierścienia 9, do powierzchni gwintowanego trzpienia obrotowego 8, w celu sterowania ramionami przy obwodowym składaniu lub rozkładaniu segmentów o mniejszym obwodzie 6' i większym obwodzie 6. Natomiast drugi koniec ramienia 2 jest zamocowany w segmencie pierścienia 6, a ponadto jest umieszczony w kostce prowadzącej 11 w rowku ślizgowym 14 promieniowo usytuowanym w płycie głównej 1 wzornika dzielonego, gdzie koniec ramienia 2 jest przesuwany promieniowo, dośrodkowo lub odśrodkowo w kierunku prostopadłym względem osi wzornika, w celu składania segmentów o mniejszym obwodzie 6' i większym obwodzie 6 do zdejmowania gotowego wyrobu z wzornika lub rozkładania segmentów o mniejszym obwodzie 6' i większym obwodzie 6 tworzących na wzorniku pierścień segmentowy 6 o zamkniętym obwodzie do kształtowania obrotowego pobocznicy krzywoliniowej elementu z blachy 10, za pomocą rolki nieuwidocznionej na rysunku. W przykładowym wykonaniu ramiona segmentów pierścienia segmentowego 6 o różnej długości zamontowane są pomiędzy powierzchniami pierścienia obrotowego 7 i tulei obrotowej 5 naprzemiennie na mniejszej i większej średnicy tych elementów. Natomiast gwintowana tuleja obrotowa 5 oraz gwintowany trzpień obrotowy 8 mają skok gwintu metrycznego powyżej 20 mm.The assembly consists of a split template, mounted axially through a mandrel 12 on a spindle 13 mounted in the headstock of a horizontal rotary bending machine, and a rotary clamp 3 mounted in the tailstock socket, between which a workpiece made of sheet metal 10 in the form of a sheet metal disk is clamped. The working surface of the split template is a segment ring 6 consisting of six segments, in pairs with a smaller perimeter 6' and a larger perimeter 6 and mutually shaped surfaces, located and arranged alternately, a segment with a smaller perimeter 6' next to a segment with a larger perimeter 6, on the circumference face of the split template. Each of the segments has an arm 2 at one end screwed to the surface of the rotary ring 7 through the surface of the threaded rotary sleeve 5, which is coaxially fixed, by means of a fastening ring 9, to the surface of the threaded spindle 8, in order to control the arms during circumferential folding or unfolding of the segments. with a smaller circumference 6' and a larger circumference 6. The other end of the arm 2 is fixed in the segment of the ring 6 and, moreover, is located in the guide block 11 in the sliding groove 14 located radially in the main plate 1 of the split template, where the end of the arm 2 is moved radially centripetal or centrifugal in the direction perpendicular to the axis of the template, in order to assemble segments with a smaller circumference 6' and a larger circumference 6 for removing the finished product from the template or unfolding segments with a smaller circumference 6' and larger circumference 6 forming a closed segment ring 6 on the template perimeter for rotationally shaping the curvilinear sidewall of the sheet metal element 10 by means of a roller not shown in the drawing. In the exemplary embodiment, the arms of the segments of the segment ring 6 of different lengths are mounted between the surfaces of the rotary ring 7 and the rotary sleeve 5 alternately on the smaller and larger diameters of these elements. On the other hand, the threaded rotary sleeve 5 and the threaded rotary pin 8 have a metric thread pitch of more than 20 mm.

Obrabiany element o przekroju zamkniętym zaciskany jest pomiędzy dociskaczem 3 a powierzchnią czołową osiowo-symetrycznego wzornika dzielonego, gdzie profil pobocznicy elementu z blachy 10 w postaci krążka blachy jest kształtowany na powierzchni roboczej wzornika dzielonego, którą stanowi pierścień segmentowy 6, o kształcie zewnętrznym odpowiadającym profilowi ścianki i średnicy wykonywanego elementu, z podziałem na sześć segmentów, w parach o mniejszym obwodzie 6' i większym obwodzie 6. Każdemu z segmentów o mniejszym obwodzie 6' przyporządkowany jest segment o obwodzie większym 6'' z wzajemnie ukształtowanymi powierzchniami, które to segmenty 6' i 6 umiejscowione są na obwodzie powierzchni czołowej wzornika, naprzemiennie, segment o obwodzie mniejszym 6' obok segmentu o obwodzie większym 6. Każdy z segmentów łączy się za pośrednictwem ramion 2 do osadzonego na gwintowanym trzpieniu obrotowym 8 połączonym z gwintowaną tuleją obrotową 5 pierścienia obrotowego 7. Ręczny obrót pierścienia obrotowego 7 względem trzpienia 8 przytwierdzonego do obrotowej tulei 5, powoduje odśrodkowe przesuwanie się segmentów 6' i 6 poprzez ramiona 2 poruszające się ruchem liniowym w promieniowo usytuowanych rowkach ślizgowych 14 płyty głównej 1, gdzie segmenty o mniejszym obwodzie 6' przesuwają się promieniowo z większą prędkością liniową niż segmenty o większym obwodzie 6, co powoduje rozkładanie się segmentów. Segmenty o obwodzie mniejszym 6' przesuwają się wraz z segmentami o większym obwodzie 6'', aż do uzyskania ostatecznego kształtu i wielkości zamkniętego obwodu pierścienia segmentowego 6 wzornika dzielonego, na którym kształtowany jest wirujący z dociskaczem 3 i wzornikiem dzielonym element z blachy 10 poprzez wywieranie rolką nacisku na powierzchnię obwodową blachy 10. Następnie ręczny obrót w przeciwnym kierunku pierścienia 7 z tuleją obrotową 5 względem trzpienia 8, powoduje dośrodkowe równomierne przesuwanie się segmentów 6' i 6 poprzez ramiona 2 poruszające się ruchem liniowym w promieniowo usytuowanych rowkach ślizgowych płyty głównej 1 i następuje składanie segmentów o mniejszym obwodzie 6' i większym obwodzie 6, co skutkuje zmniejszeniem średnicy wzornika dzielonego przez zmniejszenie obwodu pierścienia segmentowego 6 do średnicy zewnętrznej mniejszej niż najmniejsza wewnętrzna średnica ostatecznie ukształtowanego elementu z blachy 10 o pobocznicy krzywoliniowej, umożliwiając zdjęcie z wzornika dzielonego gotowego wyrobu.The workpiece with a closed section is clamped between the clamp 3 and the front surface of the axially symmetrical split template, where the side profile of the sheet metal element 10 in the form of a sheet metal disc is shaped on the working surface of the split template, which is a segment ring 6, with an external shape corresponding to the profile of the wall and the diameter of the element being made, divided into six segments, in pairs with a smaller circumference 6' and a larger circumference 6'. Each of the segments with a smaller circumference 6' is assigned a segment with a larger circumference 6'' with mutually shaped surfaces, which segments 6' and 6 are located on the circumference of the face of the template, alternating a segment with a smaller circumference 6' next to a segment with a larger circumference 6. Each of the segments is connected by means of arms 2 to the rotating ring 7 mounted on a threaded spindle 8 connected with a threaded rotating sleeve 5 .Manual rotation of the rings 7 relative to the spindle 8 attached to the rotary sleeve 5, causes the segments 6' and 6 to move centrifugally through the arms 2 moving in a linear motion in the radially located sliding grooves 14 of the main plate 1, where the segments with a smaller circumference 6' move radially with a greater linear velocity than the segments with a larger circumference 6, which causes the segments to unfold. Segments with a smaller circumference 6' move together with segments with a larger circumference 6'', until the final shape and size of the closed circumference of the segment ring 6 of the split template are obtained, on which the sheet metal element 10 rotating with the presser 3 and the split template is formed by exerting with a pressure roller on the circumferential surface of the metal sheet 10. Then, manual rotation in the opposite direction of the ring 7 with the rotating sleeve 5 relative to the mandrel 8, causes the segments 6' and 6 to move uniformly in the center through the arms 2 moving in a linear motion in the radially located sliding grooves of the main plate 1 and segments with a smaller circumference 6' and a larger circumference 6 are folded, which results in a reduction in the diameter of the split template by reducing the circumference of the segment ring 6 to an outer diameter smaller than the smallest inner diameter of the finally formed element made of sheet metal 10 with a curvilinear sidewall, enabling removal of the finished product from the template.

Claims

1. A method of shaping elements made of sheet metal with a curvilinear side surface on a split template mounted on the spindle of a known rotary spinning machine, in the rotary shaping process, using at least one roller affecting the circumferential zone of the shaped element on a rotating template, characterized in that the workpiece an element with a closed section is clamped axially between the clamp (3) and the front surface of the split template, where the side profile of the sheet metal element is shaped on the working surface of the split template, which is a segment ring (6), with an external shape corresponding to the wall profile and diameter of the element being made , divided into at least three segments with a smaller circumference (6') and a larger circumference (6) with mutually shaped surfaces, which are placed on the circumference of the front surface of the template, where each of the segments is connected via arms (2) to the embedded spindles at (8) of the rotating ring (7) through the rotating sleeve (5), the rotation relative to the pin (8) attached to the rotating sleeve (5) causes centrifugal movement of the segments (6', 6) through the moving arms (2) linear movement in the radially located sliding grooves (14) of the main plate (1), where the segments with a smaller circumference (6') have a higher linear velocity than the segments with a larger circumference (6''), which causes the segments to unfold, which slide linearly until to obtain the final shape and size of the closed circumference of the segment ring (6) of the split template, on which the sheet metal element (10) rotating with the presser (3) and the split template is formed by applying pressure with a roller on the circumferential surface of the sheet (10), where in the process rotational shaping, the profile of the side of the sheet metal element (10) is shaped on a split template, and then the ring (7) with the rotary sleeve (5) is rotated in the opposite direction in relation to the foaming (8), which causes the segments to move inwards through the arms (2) moving in a linear motion in the radially located sliding grooves (14) of the main plate (1) and the segments with a smaller circumference (6') and a larger circumference ( 6), and thus reducing the diameter of the split template by reducing the circumference of the segment ring (6) to an outer diameter smaller than the smallest internal diameter of the finally shaped sheet metal element (10) with a curvilinear side surface, then the finished product is removed from the tool, which is the template shared.

2. The method of claim The segment ring (6) according to claim 1, characterized in that the segment ring (6) is divided into an even number of at least four segments with a smaller circumference (6') and a larger circumference (6), where each of the segments with a smaller circumference (6') is assigned a segment with a greater circumference (6'') with mutually shaped surfaces, which segments (6', 6) are placed on the circumference of the face of the template, alternating the segment with a smaller circumference (6') next to the segment with a greater circumference (6), whereby the rotation of the rotating ring (7) in one direction causes centrifugal movement of the segments (6', 6) in the opposite direction through the arms (2) moving in a linear motion in the radially located sliding grooves (14) of the main plate (1), where the segments with a smaller circumference (6') move radially at a higher linear velocity than the segments with a larger circumference (6), causing the segments to unfold or collapse.

3. The method of claim 1 or 2, characterized in that a finished product made of a sheet metal disc is shaped on a rotary split template.

4. The method of claim 1 or 2, characterized in that a finished sheet metal product in the form of a polygon is formed on a rotary split template.

5. The method of claim 1 or 2, characterized in that a finished product is formed from an axially symmetrical extrusion on a rotary split template.

6. The method of claim 1, characterized in that a finished product made of an axially asymmetric drawpiece is shaped on a rotary split template.

7. A unit for shaping elements made of sheet metal with a curvilinear side surface on a split template, consisting of a template mounted axially on a spindle mounted in the headstock of a known rotary bending machine, a rotary blanker mounted in the tailstock socket, between which the sheet metal workpiece is clamped, and rollers

PL 241 935 B1, characterized in that the split template has a working surface in the form of a segment ring (6) consisting of at least three segments, with a smaller circumference (6') and a larger circumference (6) and mutually shaped surfaces, placed on periphery of the front surface of the template, each segment (6', 6) has an arm (2) at one end attached to the rotating ring (7) through a threaded rotating sleeve (5), which is coaxially connected by a fastening ring (9) with a threaded rotating pin (8), for controlling the arms when folding and unfolding segments with a smaller circumference (6'') and a larger circumference (6''), and the other end of the arm (2) is fixed in the segment of the segment ring (6), furthermore, the other end of the arm (2), mounted in the guide block (11) embedded in the sliding groove (14) located radially in the main plate (1) of the template, is movable radially, centripetally in the direction perpendicular to si of the template for assembling segments reducing the diameter of the split template, and the same end of the arm (2) is displaceable radially, centrifugally in the direction perpendicular to the axis of the template, for unfolding segments with a smaller circumference (6') and a larger circumference (6), forming on segment ring (6) with a closed circuit for shaping the curvilinear side surface of sheet metal elements with a roller.

8. The assembly according to claim 7, characterized in that the segment ring (6) consisting of at least three segments with mutually shaped surfaces, has an arm (2) of different length attached to each segment and fixed on a different diameter of a rotating ring (7) connected to a rotating sleeve ( 5).

9. The assembly according to claim 7, characterized in that the segment ring (6) consists of four segments with mutually shaped surfaces, differing in size in pairs, where a segment with a smaller circumference (6') is matched with a segment with a larger circumference (6).

10. The assembly according to claim 7 or 9, characterized in that the arms of the segments with a smaller circumference (6') differ in length from the arms of the segments with a greater circumference (6).

11. The assembly according to claim 7 or 10, characterized in that the arms of the segments of the segment ring (6) of different lengths are mounted between the rotating ring (7) and the rotating sleeve (5) alternately on the surfaces with smaller and larger diameters of these elements.

12. The assembly according to claim 6, characterized in that the threaded spindle (8) and the threaded rotary sleeve (5) have a metric thread pitch of more than 20 mm.

13. The assembly according to claim 7, characterized in that in the process of shaping the round element, the segment ring (6) consists of at least four segments.

14. The assembly according to claim 7, characterized in that in the process of shaping the triangular element, the segment ring (6) consists of at least six segments.

15. The assembly according to claim 7, characterized in that in the process of shaping the polygonal element, the segment ring (6) consists of at least eight segments.

16. The assembly according to claim 7, characterized in that the spindle (8) is permanently attached to the clamp (3), and the rotation of the segment ring (6) is carried out by the automated approach and departure of the clamping system (4).