Способ изготовления несимметричных гнутых листовых профилей проката,преимущественно корытообразного типа с неравными боковыми элементами (его варианты)

 

1. Способ изготовления несимметричных гнутых листовых профилей проката, преимущественно корытообразного типа с .неравными боковыми элементами путем многопереходной подгибки относительно пло- . скости формовки полосовой заготовки в ;валках,о тличающийся тем,что с целью повышения качества профилей путем обеспечения равенства длин активных зон участков плавного перехо-. .да неравных боковых элементов, перед каждым предчистовым переходом больший боковой элемент разгибают на угол, который определяют по зависимости ГГ J(z.d , ..:(г,,)-.JLos 2е 11 . . J , -ti 11 - cos . . L . РЗ а меньший боковой элемент дополнительно подгибают на угол, который определяют по зависимости

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 21 Р 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

/

/.

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

72 +d 1

29>;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21),3622293/25-27 (22) 15,07.83 (46) 15.08.85. Бюл. 1Ф 30 (72) И,С,Тришевский, А.П.Антипенко, В,И,Мирошниченко, Э.С,Дахновский, В.А.Хмель, В.Н.Кочубеев, В.И.Гридневский и С.Я.Тарасов (711 Украинский ордена Трудового Крас- ного Знаменинаучно-исследовательский институт металлови Магнитогорский дважды ордена Ленина, ордена Октябрьской Революциии орденаТрудового Красного Знамениметаллургический комбинат

В.И.Ленина (53) 621.981.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке N- 3241876/25-27, кл. В 21 D 5/06, 30.01.81. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕСИММЕТРИЧНЫХ ГНУТЫХ ЛИСТОВЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРОКАТА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КОРЫТООБРАЗНОГО ТИПА С НЕРАВНЫМИ БОКОВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ (Е ГО ВАРИАНТЫ) . (57) l, Способ изготовления несимметричных гнутых листовых профилей проката

1 преимущественно корытообразного типа с неравными боковыми элементами путеммногопереходной подгибкиотносительно плоскости формовкиполосовой заготовкив валках,отличающийся тем,что с целью повышения качества профилей путем обеспечения. равенства длин активных зон участков плавного перехода неравных боковых элементов, перед каждым предчистовым переходом больший боковой элемент разгибают на угол, который определяют по зависимости rl(z1 +d11) "1 дЫ .(.)=дскб соз

2 1„.

„„Я0„„1172626 А а меньший боковой элемент дополнительно подгибают на угол, который определяют по зависимости

Jl(6 .+d2.) "2 (2 ) = дp с05 г(Jl(Z,+ d .)

2- г где — расстояние от осевой плос1 кости валков i-го технологического перехода до поперечного сечения заготовки,в кото- 9 ром больший боковой элемент разгибают на угол дс(.(Z „; )

2г„. — расстояние от осевой плос- С кости вал;;ов i-го технологического перехода до поперечного сечения заготовки,в котором меньший боковой элемент дополнительно подгибают на угол д p, (хг„); дс ;и hp;- углы подгибки за проход большего и меньшего боко- © вых элементов в -ом тех- © нологическом переходе; ©

11.иХ<. длины активных зон участков плавного перехода большего и меньшего боковых элементов в,1-ом технологическом переходе после разгибки большего и дополнительнойпогибки меньшего боковых элементов;

Е, и 0 . — длины активных зон участков плавного перехода большего и меньшего боковых элементов в

1-ом технологическом переходе после разгибки большего и

1172626 ков плавного перехода неравных боковых элементов, перед каждым предчистовым переходом больший боковой эле50 (г1 )=йс ; соз

1i дополнительной подгибки меньшегo боковых элементов

81 и д „-расстояния от осевой плоскости валков i-ro технологического перехода до максимумов функций углов подгибки большего и меньшего боковых элементов в этом же техноломент разгибают на угол, который определяют по зависимости гическом переходе;

11 и n - коэффициенты, отражающие интенсивность изменения углов подгибки большего и меньшего боковых элементов вдоль участков плавного перехода.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю — . щ и й.с я тем, что разгибку большего бокового элемента осуществляют, при-. кпадыная к этому элементув однойплос— костч поперечного сечения распределенную поширине нагрузку,действующуюиз- . нутри профиля нормально к внуренней поверхности большего бокового элемента.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что разгибку большего бокового элемента осуществляют, прикладывая к кромке этого элемента по крайней мере в одной плоскости поперечную силу, действующую в направлении изнутри профиля параллельно плоскости формовки.

4. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что дополнительную подгибку меньшего бокового элемента осуществляют, прикладывая к этому элементу по крайней мере в одной плоскости поперечного сечения распределенную по ширине нагрузку, действующую в поперечном направлении вовнутрь профиля нормально к внешней поверхности меньшего бокового элемента, 5. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что дополнительную подгибку меньшего бокового элемента осуществляют, прикладывая к кромке этого элемента по крайней мере в одной плоскости поперечную силу, действующую в направлении вовнутрь профиля, параллельно плоскости формовки.

6. Способ изготовления несимметричных гнутых листовых профилей проката, преимущественно корытообразного типа с неравными боковыми элементами путем многопереходной подгибки относи, тельно плоскости формовки колосовой заготовки в валках, о т л и ч а ю— ,шийся тем, что, с целью повышения качества профилей путем обеспечения равенства длин активных зон участгде Е .- расстояние от осевой плос11 кости валков i-го технологического перехода до поперечного сечения заготовки,вкотором больший боковой элемент разгибают на угол а Ы, („„), ЛеС . — угол подгибкина проходболь1 него бокового элемента в i-ом технологическом переходе;

1, — длина активной зоны участка

1 плавно го перехода больше го бокового элемента в i-ом технологическом переходе до разгибки большего бокового элемента;

1 ; - длина активной зоны участка плавного перехода большего бокового элемента в i-ом технологическом переходе после разгибки большего бо= кового элемента;

d1,. - расстояние от осевой плоскости валков i-го технологического перехода до максимума функцииугла подгибкибольmего бокового элемента в этом же технологическом переходе; и„ вЂ” коэффициент, отражающий интенсивность изменения угла подгибки, большего бокового элемента вдоль участка план= ного перехода.

7. Способ изготовления несимметричных гнутых листовых профилей про= ката преимущественно корытообразного типа с неравными боковыми элементами путем многопереходной подгибки относительно плоскости формовки полосо= вой заготовки в валках, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества профилей путем обеспечения равенства длин активных зон участков плавного перехода неравных боковых элементов, перед каждым пред" чистовым переходом меньший боковой элемент дополнительно подгибают на

1172626

Й(г .yd )

СО 5

2 угол, который определяют по зависи мо сти

DP. (2 .1=дф. c s 1, „ где г .- Расстояние от осевой плос

2i кости валков i-ого технологического перехода до поперечного сечения заготовки,в котором меньший боковой элемент дополнительно подги1 бают на угол л p„. (г . );

hÄ вЂ” угол подгибки за проход меньшего бокового элемента в х-ом технологическом переходе;!

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению гнутых листовых профилей из полосовых заготовок в валках профилегибочного стана. 5

Цель изобретения - повьппение качества профилей путем обеспечения, р авен ств а длин активных з он уч аст ко в плавного перехода неравных боковых элементов. !

О

На фиг.1 показана заготовка корытного профиля с неравными боковыми стенками в i-том технологическом переходе на фиг.2 - заготовка неравно= полочного швеллера в i-том технологическом переходе; на фиг.3 — схема формоизменения заготовки при изготовлении неравнополочного швеллера по предлагаемому способу, вид сбоку; на фиг.4 — схема формоизменения заготов- 2О ки в i-том технологическом переходе при изготовлении неравнополочного швеллера по предлагаемому способу вид сверху.

На чертежах приняты следующие 25 обозначения; левая полка 1, место изгиба 2 между левой полкой и большим боковым элементом (большей боковой стенкой ); больший боковой элемент

g ольшая боковая стенка ) 3; место из0 и 0„ -длины активных зон участков ч

:ъ авного перехода меньшего бокового элемента в i-ом о технологическом переходе соответственно до и после дополнительной подгибки меньmего бокового элемента;

d - расстояние от,. о севой пло с21 кости валков i-го технологического перехода до максимума функции углов подгибки меньшего бокового элемента в этом же технологическом переходе; — коэффициент, отражающий интенсивность изменения угла подгибки меньшего бокового элемента вдоль участка плавного перехода. гиба 4 между стенкой и большим боковым элементом (большей боковой стенкой ); стенка 5, место изгиба 6 между стенкой и меньшим боковым элементом (меньшей боковой стенкой ); меньший боковой элемент (меньшая боковая стенка)

7; место изгиба 8 между меньшим бокоl вым элементом (меньшей боковой стенкой ) и правой полкой; правая полка 9; верхний валок 10 рассматриваемой клети; нижний валок 11 рассматриваемой клети; заготовка 12; верхний валок

13 (i-1)-ого технологического перехода; нижний валок 14 (i-1)-ого технологического перехода; боковой направляющий ролик 15; нажимной винт

16; А-А - осевая плоскость i-того технологического перехода; b, — ширина левой полки 1; Ь вЂ” ширина мес2 та изгиба 2; b — ширина большего бокового элемейта 3; b — ширина мес+ та изгиба 4; bп — ширина стенки 5;

b6 ширина места изгиба 6; b7 — ширина меньшего бокового элемента 7;

Ь вЂ” ширина места изгиба 8; b> — ширина правой полки 9; о „ — угол подгибки бол шего бокового элемента в i-том технологическом переходе; Д, — угол подгибки меньшего бокового элемента в i-том технологическом переходе;

1172626

7I(z бd ) Р 1

3i ) ) (2) (ъ -с,} ° 007БЕг <.(,}

З5

Ф

3 1

Ь1 (6) О, к с„=я 1В1 „;

2 и 211

1 гдед . (z„,155 у. — угол подгибки левой полки в

i-том технологическом переходе; д1— угол подгибки правой полки в i-том технологическом переходе; 1„; — длина активной эоны участка плавного пере- 5 хода. большего бокового элемента в

i-том технологическом переходе до разгибки этого элемента; 02; — длина активной зоны участка плавного перехода меньшего бокового элемента в

i-том технологическом переходе до дополнительной подгибки этого элемента; з,. — длина активной зоны участка плавного перехода большего бокового элемента в i-том технологичес- 15 ком переходе после разгибки этого элемента; 14; — длина активной зоны участка плавного перехода бокового элемента в 1.-том технологическом переходе после дополнительной подгибки 20 этого элемента; Й„. — расстояние от

11 осевой плоскости валков i-того технологического перехода до максимума угла подгибки большего бокового элемента; Йг, - расстояние от осевой

25 плоскости валков i-того технологического перехода до максимума подгибки меньшего бокового элемента; Е„,.— расстояние от осевой плоскости i-того технологического перехода до поперечной силы И„,, приложенной к кромке большего бокового элемента (до плоскости приложения распределенной нагрузки по внутренней поверхности большего бокового элемента);Б 2,.— расстояние от осевой плоскости i-того технологического .перехода до поперечной силы В,,приложенной к кром-

21

° ке меньшего бокового элемента (до ппоскости приложения распределенной нагрузки по внешней поверхности мень( шего бокового элемента) N . — none1i речная горизонтальная сила, приложенн ая к кромке большего элемента ;

N 2 — поперечная горизонтальная сила, 45 приложенная к кромке меньшего бокового элемента.

При изготовлении гнутых профилей проката с неравными боковыми элемен- 5О тами согласно предлагаемому способу параметры процесса профилирования могут быть вычислены по следующим аналитическим формулам

Я(2 бd,) ,1Ы,(z )=д сз

231„

7(z +1 )

dp; (z .) = др,. соз

4i

gi(z2 gã ) — сов

2 „.

2 з д<"

0,6 ESM дс(. ОЗЯБ дь(. (x

2

0,6 CS М дя, 03ES др.}, ) x Ъ, х

М - 6 1 1 i +,(5) м. z„1

11 (1i ) 7, (2, ) и (I e)B 4 . Ы NB -дШ. (i

"Il

1 х (I, с}9(п ° ф, сов ь|3 (z .}

2i — (; сг)+0,075И д р (22 ) х

}1 т

2 — 1 C7) т угол разгибки бокового элемента на расстоянии

Е„, перед осевой плоскостью 1-того технолоrH» ческого перехода;

1172626

ЬЫ; †. угол подгибки за проход большего бокового элемента в -том технологи= ческом переходе; 5

4P (Z 2; ) — угол дополнительной подгибки меньшего бокового элемента на расстоянии

Е2,. перед осевой плоскостью i-того технологи- 1О ческого перехода; — угол подгибки за проход меньшего бокового элемента в i-том технологическом переходе; I5 коэффициенты, отражающие интенсивность изменения углов подгибки большего и меньшего боковых элементов вдоль участков 20 плавного перехода i-того технологического-перехода; распределенная по всей ширине большего бокового 25 элемента нагрузка при

его разгибке; расстояние от вершины формуемого места изгиба: по подгибаемому элементу 30 радиус нейтрального слоя деформаций места изгиба в осевой плоскости вал2

1 ков; п=(10-12)йт- моДуль упрочненияна вто-35 ром участке графика истинных напряжений;

Я . — толщина металла;

Hä .= наружный радиус формуемого места изгиба. 111

Согласно результатам экспериментальных исследований и =2-4; d< =

= 30-80 мм.

Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью профилегибочного стана, содержащего ряд последовательно установленных клетей с расположенными попарно один над другим валками, промежуточные столы, установленные между клетями и имеющие вертикальные направляющие ролики, комплект валков и боковых направляющих роликов для изготовления гнутого профиля с неравными боковыми элементами. 55

В табл. 1 приведены данные режима формовки специального корытного профиля 80х80хЗОх20х20х4 мм с ширинами боковых элементов Ь3= 64 мм и Ь =

14 мм из стали СтЗ при 5= 1 по предлагаемому способу при одно.времеия=й разгибке большего бокового элемента и,цополнительной подгибке меньшего бокового элемента.

Режим профилирования, приведенный в табл.I определен согласно приведенной методике при п„=п = 2,5; Z„. =

= 530 мм; Z ;= 400 ; d„; = 60 мм;

d>,. = ЗО мм. Этот режим обеспечивает равенство длин активных зон плавного перехода неравных боковых элементов, что в конечном счете позволяет получить профили хорошего качества (уменьшить винтообразное скручивание до допустимых величин ).

° Величины поперечных горизонтальных сил, приложенных к кромке неравных боковых элементов, определенные по формулам (5 ) и (6 ) таковы: сила, приложенная к кромке большего бокового элемента при его разгибке,равна 120 кг, сила, приложенная к кромке меньшего бокового элемента при его дополнительной подгибке, равна 60 кг.

Для получения готового профиля по предлагаемому способу при одновременной разгибке большего бокового элемента и дополнительной подгибке меньшего бокового элемента требуется

9 технологических переходов. Винтообразное скручивание готового профио о ля составляет 0 35 — 0 50 на м длины, что находится в пределах требований ГОСТ 8281-80 "Сталь холодногнутая. Швеллеры неравнополочные.

Сортамент".

В табл. 2 приведены данные режима формовки специального корытного профиля 100х100х80х20х20х4 мм с ширинами боковых элементов Ь3= 84 мм и

Ь.! = 64 мм при! /5 = ил стали Ст3 по предлагаемому способу при разгиб= ке большего бокового элемента.

Режим профилирования, приведен,ный в табл.2, определен согласно приведенной методике при п1 = 2,5;

Е1; = 20 мм; 5<-- 60 мм. Этот режим обеспечивает равенство длин активных зон участков плавного перехода неравных боковых элементов, что в конечном итоге позволяет повысить качество готовых профилей уменьшив,винтообразное скручивание до допустимых величин, Поперечная горизон1172626 тальная. сила, приложенная к кромке больн>его бокового элемента 3 лри его разгибке перед пятым технологическим переходом, равняется 30 кг. Для получения готового профиля по предла- 5 гаемому способу при разгибке большего бокового элемента 3 требуется 9 технологических переходов. Винтообразное скручивание готового профиля составляет О 20 — 0 40 на 1 м длины, что находится в пределах требований ГОСТ 8281-80 "Сталь холодногнутая. Швеллеры неравнополочные.

Сортамент". Для получения этого же профиля по известному способу тре- 15 буется 10 технологических переходов, при этом винтообразное скручивание готового профиля составляет 1 20— о

1 50 на 1 м длины, что выходит за пределы требований ГОСТа. 20

B табл.3 приведены данные режима профилирования при изготовлении специального корытного профиля

100xl00x70x20x20x4 мм (с ширинами бо- -. ковых элементов Ь5 = 84 мм и 6>=54 мм) 25 из стали Ст3 (при >я(9 = 1 )> по предлагаемому способу при дополнительной подгибке меньшего бокового элемента 7, >

Режим профилирования, приведенный в табл.3 определен согласно приведенной методике при п2 2,5;

Е „ = 640 MM;cL>;= 30 мм. Этот режим обеспечивает равенство длин активных эон участков плавного перехода боковых элементов, что в конечном итоге позволяет повысить качество готовых профилей, уменьшив винтообразное скручивание цо допустимых величин. 4О

Поперечная горизонтальная сила, приложенная к кромке меньшего бокового элемента 7 при его дополнительной подгибке перед пятым технологическим переходом, равняется 40 кг. Для полу-45 чения готового профиля по предлагаемому способу при дополнительной подгибке меньшего бокового элемента 7 требуется 9 технологических переходов. Винтообразное скручивание гото- 5О вого профиля составляет О 30

0 >50 мм на 1 м длины, что находится в пределах требований ГОСТ 8281-80

"Сталь холодногнутая, Швеллеры неравнополочные. Сортамент". Для полу- 5 чения этого же профиля по способупрототипу требуется !О технологических переходов, при этом винтообразное скручивание готового профиля составляет 0 40 — 2 20 на I м длины, что выходит эа пределы требований

ГОСТа °

Предлагаемый способ изготовления гнутых профилей проката с неравными боковыми элементами целесообразно применять в следующих случаях: разгибая больший боковой элемент перед каждым предчистовым переходом - при изготовлении профилей с весьма малой степенью несимметричности (лВ 0,3 1; дополнительно подгибая меньший боковой элемент перед каждым предчистовым переходом — при изготовлении профилей с малой степенью несимметричности (BB 0,5 ; одновременно разгибая больший боковой элемент и дополнительно подгибая меньший боковой элемент — при.изготовлении профи-. лей с большой степенью несимметричности (эВ Ъ0,5 I.

Предлагаемый способ в сравнении с известным обладает следующими преиму= ществами: обеспечивает повышение качества готовых профилей путем уменьшения винтообразного скручивания (винтообразное скручивание специального корытного профиля 80х80х30х20х20х4 мм при изготовлении по предлагаемому способу (вариант 1 J составляет 0 35>> >

О 50 на 1 м длины; а при изготовлении по прототипу — 2 20 - 3 10 на

1 м длины; специального корытного профиля 100х100х80х20х20х4 мм при изготовлении по предлагаемому способу (вариант 2 ) - 0 20 - 0 40 на 1 м длины, при изготовлении по способупрототипу — 1 20 — 1 50 на 1 м длины; специального корытного профиля

100х100х70х20х20х4 мм при изготовле» нии по "предлагаемому способу (вариант 3 ) — 0 30 — 0 50 на 1 м длины, при изготовлении по способу»прототипу — 1 40 — 2 20 на 1 м длины; позволяет расширить сортамент сложных несимметричных профилей за счет про филей, производство которых не было освоено из-за технологических затруд= нений, а также позволяет сократить количество технологических переходов на 10-157 и простои стана на 15-20Х за счет уменьшения времени на настройку.

1172626

Таблица l

Лы дгибплос— ль подх элентов ot =

=)4,=б" ) ад шего ваго ента

I с

1 12

l 30

1 50

850

450

600

860

1) 25) 600

460

470

2 15 1 35

870

600

14 35

2 15

2 15 о 50

1 30

О оl о

870

470

600

470

1 35

870

600

1о 25

860

460

600

1 12

О 30

850

450

600

700

430

600

Таблица 2

1О О 2О

22 0 25

36 О 30

50 Оо30

64 ООЗО

76 0 25 .86 О 20

90 Оо10

850

860

900

910

870

910

870

870

910

860

900

850

890

700

?90

1172626

Таблица. 3

0

890

900

910

910

910

910

890

790

Фиг.!

820 10

830 22

840 36

840 50

840 64

830 76

820 86

680 90

0 30

0 35

0 45

0 45

0 45

0 35

0 30

P )5

l172626

117262б

Составитель Л. Самохвалова

Редактор Т.Парфенова Техред С.Мигунова Корректор М,Пожо

Заказ 4943/9 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4