Под общим названием «профилирование» в практике штамповочных работ подразумевается получение из листовых заготовок жестких и легких профилей большой длины и разнообразной конфигурации.

Профилирование осуществляется четырьмя способами: в штампах на кривошипных прессах, в штампах на специальных гибочных прессах, на универсально-гибочных машинах (кантовках), на профилировочных роликовых станках.

Первый способ — профилирование на кривошипных прессах используется для сложных полузакрытых и открытых профилей сравнительно небольшой длины, если отсутствуют специальные гибочные прессы или профилировочные машины.

Полосу-заготовку профилируют в штампе (рис. 106), предложенном Л. А. Зиминым, не по всей длине одновременно за один ход шатуна пресса, как обычно при гибке, а за несколько ходов при  перемещении изгибаемой полосы на заданную величину после каждого рабочего хода пресса. Длина штампа (пуансона, матрицы) меньше длины профилируемой детали. Профиль рабочей части пуансона и матрицы в направлении, перпендикулярном к перемещению полосы, изменяется (см. сечения с А-А по Е—Е). Число переходов, а значит и число ходов пресса и измененных сечений зависит от сложности профиля детали.

Второй способ — профилирование на специальных гибочных прессах — используется для открытых и полузакрытых профилей длиной до 5 мм. Преимуществом таких прессов является возможность применения простых, а следовательно, и дешевых в изготовлении инструментов.

 

Рис.106. Штамп для гибки профилей
Рис.106. Штамп для гибки профилей

На гибочном прессе профили простой формы получают в штампах однопереходной гибкой, а профили сложной формы — в нескольких штампах многопереходной гибкой. Число переходов равно числу перегибов на детали. При многопереходной гибке на специальных гибочных прессах используют обычно универсальные штампы. Пуансоны универсального штампа отличаются друг от друга радиусами и формой рабочей части. Они бывают прямые и изогнутые. Прямые гибочные пуансоны обычно применяют на первых операциях гибки высоких и узких профилей, а также на вторых и последующих гибочных операциях при гибке угольников и широких деталей коробчатого типа. Изогнутые же пуансоны применяют на вторых и последующих операциях при гибке высоких и узких деталей коробчатого типа. Радиус рабочей части пуансона берется равным внутреннему радиусу изгибаемого профиля и колеблитсся в пределах 1—7 мм. Угол между гранями рабочей части пуансона 15°.

Рис.107. Схема гибки профилей на гибочном прессе

Матрицы в зависимости от рабочей части бывают с прямым, узловым или фасонным пазом. Первые более универсальны, а вторые имеют больший срок службы.

Па рис. 107 показаны детали и последовательность их гибки при использовании универсальных штампов, устанавливаемых па гибочных прессах (приведенной схемой можно пользоваться и при разработке процесса гибки в обычных штампах). Необходимо иметить, что при не длинных деталях на прессе можно устанавливать несколько инструментов, осуществляющих последовательно гибку (I—IV).

Третий способ — профилирование на универсальных гибочных машинах (кантовках) используется для гибки деталей (профилей

 

 

 

Рис.108. Профили, изготавливаемые на универсальных профилегибочных машинах
Рис.108. Профили, изготавливаемые на универсальных профилегибочных машинах

простой формы по прямым линиям с различными радиусами сопряжения, определяемыми радиусом линейки машины, для чего на последней имеется комплект линеек. Гибочные машины позволяют изгибать материалы небольшой толщины. Малая производительность п необходимость затраты физического труда ограничивают применение этих машин.

На профилегибочных машинах по шаблону гнут движением поворотной траверсы листовые заготовки для получения профилей с различным контуром поперечного сечения. Некоторые из профилей показаны на рис. 108. Процесс гибки на таких машинах заключается в следующем. Заготовка устанавливается на неподвижной траверсе (столе) 1 (рис. 109, а,б) и зажимается прижимной траверсой 2, несущей шаблон—вставку 4,  вращая поворотную (гибочную) траверсу 3,изгибают выступающую часть заготовки вокруг шаблона.

На рис. 109,6 показаны примеры гибки типовых деталей. Основное условие гибки заключается в том, что центр закругления шаблона должен быть совмещен с центром вращения поворотной траверсы. Это условие вызывает необходимость иметь в гибочной машине регулируемые траверсы. За счет соответствующей регулировки положения траверс осуществляется настройка машины на заданный профиль изгибаемой детали. Гибка сложных деталей осуществляется за несколько гибочных операций.

Универсальные профилегибочные машины выполняются с ручным приводом и с приводом от электродвигателя. Описание и характеристика этих машин даны в литературе [46].

Четвертый способ — профилирование на роликовых станках используется для открытых, полузакрытых и закрытых профилей . Сущность процесса профилирования заключается в постепенном изменении сечения плоской ленты на заданный профиль при ее последовательном перемещении через несколько пар фасонных роликов

Рис.109. Схема универсальной профилегибочной машины а.-машина,б-способы гибки типовых деталей
Рис.109. Схема универсальной профилегибочной машины а.-машина,б-способы гибки типовых деталей

расположенных последовательно друг за другом в одной плоскости и вращающихся с одинаковой скоростью.

В процессе профилирования площадь поперечного сечения исходного материала (ленты) остается практически неизменной.

Исходными материалами для профилируемых деталей служит холоднокатаная сталь 08, а также алюминий, латунь и другие цветные сплавы толщиной 0,02—2,0 мм и более и шириной до 400— 500 мм.

Образующая роликов соответствует контуру того сечения, который желательно придать заготовке. Образующие каждой пары роликов имеют сопряженную конфигурацию и в диаметральном сечении напоминают пуансон и матрицу гибочного штампа. При профилировании лента проскальзывает между роликами. Проскальзывание и возможность его регулирования являются необходимым условием, благодаря которому профиль может формироваться одновременно в нескольких парах роликов. Проскальзывание регулируют изменением расстояния между роликами.

Профилировочные станки имеют основные и вспомогательные ролики, а также направляющие устройства. Вспомогательные ролики служат для получения дополнительных перегибов, которые но могут быть выполнены на основных роликах.

Основные ролики вращаются вокруг горизонтально расположенных осей, а вспомогательные — вокруг вертикально расположенных осей.

При профилировании положение профиля относительно осей ноликов зависит от положения основной оси профилирования.

Под основной линией профилирования понимается линия, лежащая на постоянной для данного профиля плоскости (параллельной перемещению ленты) и проходящая через такие точки технологических переходов профиля, которые не подвергаются деформации в процессе его формообразования. В пределах ленты эта ось совпадает с плоскостью, высота которой равна толщине ленты, и проходит по ее длине, причем указанная плоскость, начиная от первого и до последнего технологического перехода профилирования, не изменяет своего первоначального вертикального положения. Для симметричных деталей основные оси совмещаются с осью симметрии сотового, профиля. При выборе основной оси для несимметричных деталей необходимо стремиться к тому, чтобы количество изгибаемых элементов профиля и степень деформации исходного материала были по возможности одинаковыми по обеим сторонам основной оси профилирования. Необходимая ширина ленты для получения заданного профиля рассчитывается аналитически по тем же формулам, что и для гибки в штампах, а для сложных профилей определяется графическим или графо-аналитическим методом. В дальнейшем найденная ширина ленты корректируется опытным путем при наладке комплекта роликов.

При определении количества переходов или, что то же самое, пар деформирующих роликов и их профилей необходимо руководствоваться следующими положениями:

1) число переходов, а значит, и число пар роликов должно быть наименьшим, но таким, при котором отсутствует надлом или надрыв профилируемого материала;

2) профиль роликов следует строить от выбранной оси изготовляемого профиля, неизменной для всех переходов. Суммарная  длина участков профиля, находящихся справа или слева от выбранной оси, должна быть постоянной на всех переходах;

3) угол изгиба стенок профиля в каждой паре роликов не должен превышать 20—30°;

4) угол поворота концевых закруглений профиля в одной паре роликов не должен превышать 45°;

5) изгиб вертикальных стенок следует производить отдельно от изгиба концевых закруглений;

6) углы наклона профиля верхнего ролика рекомендуется  делать на 1,5—2° больше нижнего;

7) при малых радиусах гибки допускается предварительное выдавливание канавок;

8) профиль последней пары деформирующих роликов должен-быть сделан с учетом величины упругой деформации;

9) для исключения осевого смещения ролики следует изготовлять с бортами, а для исключения скручивания или изгиба после

Рис.110. Примеры гибки профилей на профилировочных станках среднего и легкого типа
Рис.110. Примеры гибки профилей на профилировочных станках среднего и легкого типа

выхода профиля из роликов нужно устанавливать планки, выпрямляющие профили.

На рис. 110 показаны примеры последовательности изготовления разнообразных профилей.

Существуют профилировочные станки трех типов. Станки тяжелого и весьма тяжелого типа предназначены для производства профилей из материала толщиной более 4 мм для полос шириной до 1000 мм. Станки среднего типа предназначены для профилей средней сложности и сложных профилей с полузакрытой и закрытой формой сечения при толщине ленты до 2,5 мм и ширине до 150 мм.

Станки легкого типа предназначены для производства простых профилей с полузакрытой и открытой формой сечения при толщине ленты менее 1 мм и ширине менее 50 мм.