Способ изготовления гнутых профилей с элементами двойной толщины

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ С ЭЛЕМЕНТАМИ ДВОЙНОЙ ТОЛЩИНЫ , преимущественно с полукруглой формой поперечного сечения и с огибающим слоем, расположенным со стороны вьтуклости путем многопереходной гибки в валках, включающей получение заготовки с разделенными однотолщинными огибающим и огибаемым слоями элемента, последукицее их совмещение и отформовку элемента двойной толщины выпуклостью от огибаемого слоя, отличающийся тем, что, с целью повьшения качества профилей, за счет улучшения плотности соприкосновения слоев элемента двойной толщины, на первых переходах крайним участкам заготовки придают криволинейную форму поперечного сечения, образуя огибающий слой, а совмещение слоев осуществляют одновременно с, началом формовки элемента двойной S толщины за счет изгиба огибаемого слоя в сторону выпуклости элемента с одновременным увеличением кривизны огибающего слоя, при этом огибаемый слой изгибают в,-большей степени,чем огибающий, -на величину, равную кривизне огибающего слоя на предшествукяцем переходе.

IF%i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 В 21 D 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3736910/25-27 (22) 04.05.84 (46) 30.07.85. Бюл. Р 28 (72) И.С.Тришевский, В.П.Стукалов и В.И.Мирошниченко (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (53) 621.981.1 (088.8) (56) Теория и технология производства экономичных гнутых профилей прока- та, вып. ХЧ . Сборник трудов УкрНИИмета, Харьков, 1970, с. 423- 425. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ

ПРОФИЛЕЙ С ЭЛЕМЕНТАИИ ДВОЙНОЙ ТОЛЩИНЫ, преимущественно с полукруглой формой поперечного сечения и с огибающим слоем, расположенным со стороны выпуклости путем многопереходной гибки в валках, включающей получение заготовки с разделенными однотолщин„„SU„„1169774 A ными огибающим и огибаемым слоями элемента, последующее их совмещение и отформовку элемента двойной толщи. ны выпуклостью от огибаемого слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества профилей. за счет улучшения плотности соприкосновения слоев элемента двойной толщины, на первых переходах крайним участкам заготовки придают криволинейную форму поперечного сечения, образуя огибаииций слой, а совмещение слоев осуществляют одновременно с, началом формовки элемента двойной толщины за счет изгиба огибаемого слоя в сторону выпуклости элемента с одновременным увеличением кривизны огибающего слоя, при этом огибаемый слой нзгибают в, большей степени,чем огибающий, -на величину, равную кривизне огибающего слоя на предшествующем переходе.

1169774

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству гнутых профилей проката с элементами двойной толщины из рулонной или полосовой заготовки в 5 валках профилегибочного стана, и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях металлообрабатывающей промппленности.

1О

Цель изобретения — повышение качества гнутых профилей с элементами двойной толщины, преимущественно с полукруглой формой поперечного сечения, за счет улучшения плотности со-1<5 прикосновения слоев гофра.

На фиг. 1 показан плоский элемент двойной толщины; на фиг. 2 — изогнутый на угол д элемент двойной толщины и усилия, действующие при осу- 20 ществлении такого изгиба в валках; на фиг. 3 — расслоение криволинейного элемента двойной толщины, на фиг, 4 — форма поперечного сечения заготовки с разделенными криволиней- 25 ными огибающим и плоским огибаемым слоями формуеиого элемента; на фиг. 5 — криволинейный элемент двойной толщины с совмещенными огибающим и огибаемым слоями; на фиг. 6, — пере"3О ходы формообразования элемента двой- . ной толщины по предлагаемому способу.

На фиг. 1-6 — приняты следующие обозначения: 1 — место изгиба на

180 ; 2 - участок огибающего слоя элемента двойной толщиньц 3 — кромка; 4 — участок огибаемого слоя элемента двойной толщины.

В соответствии с теорией пластического изгиба в процессе изгиба в 4О валках элемента двойной толщины на угол Ы поверхности соприкосновения претерпевают деформации разных знаков: поверхность, относящаяся к огибающему слою, сжимается; контакт- 45 ная поверхность огибаемого слоя растягивается. В результате на контактных поверхностях возникают напряжения 7, действия которых проявляются во взаимном проскальзывании контакт 5р ных поверхностей и работе сил трения л5аС на пути dk= S- толщина заготов180 ки) . Эта работа будет препятствовать формообразованию, уменьшая заданную 55 величину угла подгибки aL на некото рый угол т". Внешним проявлением этого является образование зазора по кромке, определяемого углом недоформовки У = o(— у, и расслоение криволинейного элемента двойной толщины. с

По предлагаемому способу изготовление гнутых пройилей с элементами двойной толщины целесообразно производить путем многопереходной гибки плоской исходной заготовки, в процессе которой сначала подгибаются крайние участки заготовки, придав им на первых технологических переходах криволинейную форму поперечного сечения, до соприкосновения кромки этих участков с недеформированной частью заготовки. Затем плоские участки заготовки, сопряженные с криволинейными участками методом изгиба, совмещают с последним за счет изгиба в сторону выпуклости элемента, одновременно увеличивая кривизну этих криволинейных участков. В результате получают заготовку с криволинейными элементами двойной толщины,.в которых огибающий и огибаемый слои сопряжены в месте изгиба на 180 . На последующих переходах, увеличивая кривизну элементов двойной толщины, получают эти элементы требуемой формы и размеров.

Предлагаемый способ может быть реализован в валках профилегибочного стана, имеющего не менее 12 рабочих клетей, в каждой из которых установлена пара калиброванных валков, в калибрах которых рулонную или полосовую металлическую заготовку последовательно формоизменяют до получения профиля требуемой конфигурации.

Конструкции таких профилегибочных станов общеизвестны.

Так, при изготовлении на опытнопромьппленном стане наиболее простого плоского гнутого профиля с полукруглым элементом двойной толщины по краям (ширина развертки элемента

100 мм, толщина .исходной заготовки

3 мм, материал профиля — сталь марки Ст3, радиус внутреннего закругления элемента 31 мм) исходную рулонную заготовку валками первой клети задают в профилегибочный стан (фиг. 6, поз. I) . В валках последующйх клетей (Фиг. 6, поз. g -ЧИ ) на заготовке отгибают крайние участки, придав им криволинейную форму поперечного сечения, и подгибают их последовательно.до соприкосновения

3 1169 кроМки с плоской частью заготовки, получают форму, показанную на фиг. 4 (то же на фиг. 6, поз.Мш).

Криволинейность подогнутого участка определяется величиной радиуса изгиба R = 4,5 — 18 - -(конкретное

Р

Ti выбранное значение составило К =4,.5»

100 к = 143 мм),что соответствует

У ро о 1О углу подгибки 180- — =160-175 (зна2 чению К =143 мм соответствовало знаф о чению 180 — — = 160 ) . 2

Этот интервал углов подгибки 15 ограничен с одной стороны (угол

175 ) условием осуществления пластио ческого (а не упругого) изгиба огибающего слоя 2, с другой (угол 160 )условием беспрепятственного захода tO полученной формы профиля в последующий калибр валков. Второе ограничение определяется величиной центрального угла изгиба Л и связаннОо го с ним прогиба h. При этом следует t5 учитывать прямолинейность огибаемо" го 3 и кривизну огибающего 2 слоев элемента при заходе профиля в этот, калибр, .для их совмещения и изгиба на угол р; огибаемый слой подгибают д на угол, больший, чем слой огибающей, и это превышение равно углу р на который огибающий слой предварительно изогнут при заходе в данный калибр. Исходя из величины максимального угла подгибки, применяемого на практике при формовке элементов и не превышающего обычно 60 за проход, и номинального значения угла подгибки за проход 20, угол предварительного изгиба огибающего слоя не должен превышать 40, что соответствует выбранному предельному значению угла наклона огибающего слоя к огибаемому, равному 160 .

Показанную на фиг. 5 форму профиля получают из формы, показанной на фиг. 4, путем изгиба огибаемого слоя в сторону выпуклости элемента на угол ,6; по Радиусу К, и одновременного увеличения кривизны от R до R.

774 4 огибающего слоя при подгибке его в том же переходе на угол (p; â€, д,).

Совмещение таким образом слоев элемента в единый элемент двойной толщины осуществляют при одновременном увеличении его кривизны. На последу" ющих переходах эту кривизну увеличивают до получения элемента с требуемыми геометрическими параметрами (фиг. 6, поз. Х-Х1) .

Как показали данные, полученные при изготовлении указанного выше профиля с элементом двойной толщины по краям в результате использования предлагаемого способа, зазор в зоне кромки был уменьшен с 3-3,5 до 0,20,25 мм, т.е. было получено практически беэзаэорное соединение двух толщин по всей контактной поверхности.

Изобретение по сравнению с известным способом позволяет существенно (с 3-3,5 до 0,2-0,25 мм) уменьшить зазор в зоне кромки элемента двойной толщины, что обеспечивает практически беэзазорное соединение двух толщин элемента; кроме того, отпадает необходимость в применении дополнительной операции шовной роликовой сварки для плотного соединения двух толщин элемента, что упрощает и удешевляет производство таких профилей, исключает из производственного процесса негативно влияющие на окружакнцую среду сварочные, операции; из технологического процесса многопереходной гибки в валках исключается переход., в котором при использовании известных способов формовали плоский элемент двойной толщины, в результате чего экономится металл и уменьшается масса комплекта рабочих Валков.

Предлагаемыи способ изготовления гнутых профилей с гофрами двойной толщины позволяет освоить производство нового типа гнутых профилей с элементами двойной толщины.

1169774

j 169774

1169774

Составитель Е.Чистякова

Редактор М.Дылын Техред С.Мигунова Корректор М.Пожо

Заказ 4652/12 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4