Способ изготовления гнутых профилей
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТБ1Х ПРОФИЛЕЙ, содержащих центральный нлоский участок и края, отогнутые в виде незамкнутых трубок по обе стороны от плоскости центрального участка, из тонколистового металла по переходам, при котором производят предварительную формовку профиля одновременно с двух сторон по радиусам трубок готовой детали с приложением вертикальных усилий и окончательное формообразование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества при формовке профилей с трубками разного диаметра, предварительную формовку ведут до углов 120-150°, после чего производят последовательную подгибку прямолинейных участков, прилегающих к отформованным, на угол 90°, выполняя места сопряжения с прямолинейной частью по радиусам, равным радиусам готовых деталей, и с центрами кривизны, совпадающими с центрами готовых трубок, прикладывая начиная с угла подгибки 50-60° к прямолинейным участкам горизонтальные усилия, а к центральному плоскому участку с обеих сторон - вертикальные усилия правки, затем подогнутые на 90° прямолинейные участки переформовывают в криволинейные осадкой от сформованных краев к центру до требуемой конфигурации вертикальными усилиями, одновременно прикладывая СЛ к центральному участку усилия правки в плоскости, нормальной к оси профилирования в сторону, противоположную направлению подгибки элементов заготовки в предшествующих переходах. fpue.l
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (Su 4 В 21 0 5/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3839862/25-27 (22) 11.01.85 (46) 15.10.86. Бюл. № 38 (71) Ростовский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) В. Ф. Светличный, А. И. Гулько, Г. 3. Берман, А. Т. Афанасьев, В. Я. Жук, В. Н. Николаев и М. Г. Прокопенко (53) 621.981.1 (088.8) (56) Патент ФРГ № 1290514, кл. В 21 D 5/08, 1969. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ, содержащих центральный плоский участок и края, отогнутые в виде незамкнутых трубок по обе стороны от плоскости центрального участка, из тонколистового металла по переходам, при котором производят предварительную формовку профиля одновременно с двух сторон по радиусам трубок готовой детали с приложением вертикальных усилий и окончательное формообразование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества при формовке
„„SU„„1263386 д1 профилей с трубками разного диаметра, предварительную формовку ведут до углов
120 в 150, после чего производят последовательную подгибку прямолинейных участков, прилегающих к отформованным, на угол 90, выполняя места сопряжения с прямолинейной частью по радиусам, равным радиусам готовых деталей, и с центрами кривизны, совпадающими с центрами готовых трубок, прикладывая начиная с угла подгибки 50 — 60 к прямолинейным участкам горизонтальные усилия, а к центральному плоскому участку с обеих сторон — вертикальные усилия правки, затем подогнутые на 90 прямолинейные участки переформовывают в криволинейные осадкой от сформованных краев к центру до требуемой конфигурации вертикальными усилиями, одновременно прикладывая к центральному участку усилия правки в плоскости, нормальной к оси профилирования в сторону, противоположную направлению подгибки элементов заготовки в предшествующих переходах.!
263386
11:. б ..етение относится к обработке ме ал.цш давлением, в частности к профилегпб ому производству и способам изготов ll ния профилей по переходам в валках IIpoфилегибочного стана.
1 . лью изобретения является повышение качесз ва при формовке профилей с трубками разного диаметра.
На фиг. 1 изображен профиль с краями, загнутыми в виде расположенных Z-образно незамкнутых трубок; на фиг. 2--17 — технологические переходы изготовления профиля и инструментальная оснастка для их осуществления, Профиль типа планок мотовила кормоубо рочного комбайна КСК-100 представляет собой разновидность Z-образных профилей и состоит из центрального прямого участка
1 длиной E и круглых участков: трубки 2 диаметром с1, в диапазоне угла к и трубки 3 циам TpoM Й в диапазоне угла 5; т и ( зазоры между плоской средней частью и крайними точками трубок 2 и 3.
При изготовлении данного профиля по предлагаемому способу на первых переходах (см. фиг. 3 — 5) осуществляют формовку краевых участков профиля одновременно с двух сторон по радиусам трубок готовой детали R u r до углов гибки 120 в !50 воздействием вертикальных усилий валков.
Предварительную формовку краевых участков ведут в трех парах валков, а имен«о с второй по четвертую. Первая пара валков служит для направления штучного профиля и создания тягового усилия профилирования. 11-й парой валков производят гибку на углы гибки с = p,=50 — 60, а 111-й парой осуществляют гибку на углы
= ь,= 90 .
Такую разбивку. углов гибки производят с целью уменьшения сил, осуществляюгцих вредное боковое смещение заготовки, за счет более точной отгибки краевых участков трубок 2 и 3. После I-й, II-й и 111-й пар валков применяют известные пары боковых вспо- 40 могательных роликов с вертикальными осями, которые служат только для направления заготовки от одной деформирующей пары валков к другой.
Величина скручивающих профиль усилий зависит от ширины среднего прямолинейного участка панели „, высоты гибки профиля
Ь, и Ьд,, толщины металла и его пластических свойств. После II-й и 111-й пар валков величина скручивающих усилий небольшая и нет еще надобности в правке промежуточной формы профиля.
1V-й парой валков осуществляют дальнейшую гибку краевых участков трубок по радиусам R u r на углы гибки сиз= з=120—
150 . Доформовку краевых участков до заданных углов производят сопряженными эле- 5 ментами в ручье четвертой пары валков в секторе углов гибки б; и <У, которые составляют 30 — 50". Осуществлять формовку краевых участков на большие углы к и g можно только свободной гибкой, которая точности по величине краевых участков отформованного профиля уже не дает, так как чем больше d > и у,z, тем меньше б; и б;
После IV-й пары валков начинают осуществлять правку промежуточного профиля вертикальными радиальными усилиячи роликов 4 и 5 с горизонтальными осями вращения, работающими совместно с роликами
6 и 7 с вертикальными осями вращения в етвертом роликовом устройстве. Диаметры
D и Вз вспомогательных роликов 4 и 5 со стороны действия скручивающих сил больше диаметров D и Р с противоположной стороны ролика.
Ролики 4 и 5 выполнены с возможностью силового вертикального перемещения (не показано).
Разность диаметров роликов 4 и 5 составляет величину 2е, где е = (D — D ) /2 = (D>—
Е4)/2 — — максимально допустимое смещение;
D и Dp„— диаметры верхнего ролика г ризонтальной осью; D> и Р— диа:,.: нижнего ролика с горизонтальной осью.
Величина е — — смещение при правке равна разности толщины металла и действительного зазора между поверхностями с диаметрами D< H з
Величина е зависит от угла скручивания профиля в переходе, межклетьевого расстояния в профилегибочном стане, количества пар промежуточных роликов 4 и 5 в роликовом устройстве, пластических свойств металла и ширины прямолинейного участка 3; и определяется в основном экспериментально. Эмпирическая зависимость е„для обеспечения правки составляет е„= (0,4 — 0,8) 3 tg7, где 1; — ширина прямолинейного участка в переходе; J„ — угол скручивания профиля в промежутке между парами роликов с горизонтальной осью в роликовом устройстве.
Смещением горизонтальных роликов в противоскручивающем направлении создают вертикальные радиальные реактивные усилия RA è Rs, разные в каждом роликовом устройстве. Их величина зависит от угла скручивания профиля в переходе, жесткости профиля, ширины прямолинейного участка 3,, расстояния между парами роликов 4 и 5 в роликовом устройстве.
Ролики 6 и 7 с вертикальной осью служат для направления заготовки профиля после четвертой пары валков и самостоятельной гибки профиля не осуществляют.
Вертикальными усилиями пятой пары валков начинают формовку участков, прилегающих к центральному прямому участку 1 по радиусам К и г трубок 2 и 3 с центрами, сов!
263386
3 падающими с центрами трубок готового профиля. Первоначальную формовку производят на углы .а и уь 20 — 30 . Затем формуют центральный прямолинейный участок 1 в пределах окончательных размеров 3 в сечении профиля. При этой гибке четко отформовывают точки сопряжения трубок 2 и 3 с контуром центрального прямого участка.
Однако при этом образуются значительные скручивающие силы, ведущие к винтообразному искривлению сечения в переходе, которые гасят реактивными вертикальными усилиями R A u R пятого роликового устроиства. Ролики 8 и 9 обеспечивают горизонтальный заход центрального участка 1 в заготовке профиля в переходе. Роликами 10 и 11 обеспечивают направление профиля относительно оси профиля с целью создания благоприятных условий для следующей формовки на углы гибки
После этой формовки выполняется центр профиля, однако при этом снова возникают винтообразно скручивающие профиль усилия. Гашение этих усилий производят вертикальными усилиями RA и К з роликов
12 и 13 с горизонтальной осью шестого роликового устройства.
Боковые ролики 14 и 15 с вертикальной осью осуществляют дальнейшую формовку трубок 2 и 3 от центра к периферии на углы
<, и >6 65 — 75 свободной гибкой горизонтальными силами. Однако на этом и последующих переходах (см. фиг. 10), где деформирование осуществляют горизонтальными силами, боковое смещение заготовки предупреждено наличием ранее сформированных вертикальными силами участков изгиба с центрами дуг, расположенными по координатам центров готовых трубок. Указанные участки являются надежной базой для предотвращения смещения профиля под воздействием горизонтальных сил на последующих переходах.
Сформованный в шестом роликовом устройстве промежуточный профиль заготовки перемещают в седьмую пару валков, которая калибрует центральную часть сечения заготовки на углы с, и .Ф, и создают тяговое усилие движению профиля в следующее седьмое роликовое устройство. Крайние участки трубок 2 и 3 при формовке участков, прилегающих к центральному прямому участку, остаются без изменений. В седьмом роликовом устройстве с помощью боковых роликов
16 и 17 производят догибку участков, прилегающих к прямому центральному участку 1, до углов гибки с = — — 90 с образованием вертикальных стенок в заготовке профиля длиной а, и b,. Углы гибки зи Рвкрайних участков, сформованных ранее, не изменя5 !
0 !
Винтообразное скручивание профиля гасят с помощью роликов 18 и 19 вертикальными реактивными усилиями, RA< и R „(см. фиг. 12) . Величина скручивающих сил на этом этапе уже значительно меньше, чем после пятой пары валков.
Восьмой парой валков начинают переформовывать вертикальные участки несформованных частей трубок 2 и 3 осадкой от сформованных краев к центру на углы гибки . и в,, равные 170 — 190 . После этой формовки остаются несформованными вертикальные участки трубок 2 и 3 длиной а и b .
Сформованную заготовку профиля в переходе подают в восьмое роликовое устройство (см. фиг. 14), в котором боковые ролики 20 и 21 только направляют профиль, а не формуют, а горизонтальные ролики 22 и 23 выполнены гладкими одного диаметра, так как направление результирующей скручивающей силы неопределенно. При осадке возникают усилия, направленные в сторону, противоположную предыдущему скручиванию. Реактивные вертикальные силы RA и
Кр, роликов 22 и 23 гасят скручивающие силы профиля в переходе независимо от их направления.
IX-й парой валков дальнейшей осадкой вертикальных стенок формуют профиль до окончательной формы с получением трубок
2 и 3, сформированных по радиусам готовой детали R u r на углы гибки с . и р с зазорами t и t между крайними точками трубок
2 и 3 и плоскостями прямого участка 1.
В девятом роликовом устройстве (см. фиг. 16) с помощью составной пары роликов с горизонтальными осями осуществляют окон чательную правку профиля с помощью вертикальных усилий К„и R составных роликов 24 и 25. Верхний ролик 24 состоит из сменных роликов 26 и 27, а нижний — из роликов 28 и 29. Сменные ролики 26 — 29 выставляют в зависимости от направления результирующих сил скручивания. Боковые ролики 30 и 31 служат для направления профиля в десятую пару валков. В последней осуществляют калибровку профиля по форме сечения.
При наличии остаточных скручиваний, неустранимых окончательно, но значительно ослабленных правкой после каждого скручивания, после десятой пары валков профиль детали правят в приводном роликовом блоке, расположенном за последней парой валков в профилегибочном стане (не показан).
Опытное профилирование производили на 10-клетьевом профилегибочном стане среднего типа 0,5 — 2 X50 — 300 со скоростью формовки V=30 м/мин. Гнутый профиль с размерами, мм: Г= 118; dg — — 25; d =! 7; R = 12,5;
r =8,5; t = т = 3,5; S = 1,5; с =310, В = 300, получен из заготовки сечением l,5Õ238ìì длиной 2351 мм, отрезанной из листового металла.
1263386
При этом углы гибки первых трех пар формующих валков (с второй по четвертую1 составляли .с„= 3<=60, 15 на 1 п.м., а в пересчете на расстояние до первой пары роликов с горизонтальной осью 100 мм 3 = 1,2 — 1,5 . При калибровке в трех парах роликов „=0,5, 1=118 мм. Величина настройки смещения ея= 0,5 Х 118Х Х tg0,5 = 0,5 мм; максимальная величина настройки При опытной настройке смещения роликов величину е„выдерживали в пределах 0,2 — 0,5 мм, так как увеличение ее влияло на поверхностный слой покрытия металла и искажало профиль. Вертикальные реактивные усилия роликов на заготовку RA и R подбирали практически до исправления дефекта. Наличие правки после каждой деформации с образованием скручивающих сил обеспечивало параллельный заход в ручей следующей пары валков центральной площади профиля, что определяло отсутствие последующей искажающей деформации при профилировании. Угол формовки в V-й и VI-й парах валков составлял < = .6 =25, с = hz=50 . Угол скручивания после Ч1-й пары валков составлял 6 — 8 на 1 п.м. Так как следующая деформация в шестом роликовом устройстве осуществлялась вертикальными роликами на втором роликовом устройстве, то правка по устранению скручивания осуществлялась двумя парами горизонтальных роликов 12 и 13 и составляла =0 4 на каждый ролик, е„= =0,5Х118Х0,07=0,42 мм. Углы гибки вертикальных роликов 14 и 15 составляли с = А,=70 . Угол скручивания после деформирования боковыми роликами 14 и 15 был незначительным, искаженный профиль выправлялся одной третьей парой роликов 12 и 13 и точно входил центральной площадкой в седьмую пару валков. Формовка боковыми роликами 16 и 17 на углы с» = » — — 90 вызывала незаметное скру чивание и требовала смещения горизонталь ных роликов e„=0,15 мм. Осадку вертикальных стенок VIII-й парой валков осуществляли до углов — — зв — — 180 . Небольшая правка профиля после VIII-й пары в восьмом роликовом устройстве осуществлялась давлением верхнего ролика 22 на нижний 23 за счет настройки зазора между поверхнос5 10 ! 25 зо 4О 55 тями роликов 22 и 23 на величину 1,3 — 1,4 мм т. е. меньше толщины металла профиля. IX-й парой валков производили осадку вертикальных стенок недоформованного ранее профиля до окончательной формы трубок2 и 3. Искажающие профиль скручивающие усилия были относительно небольшие и устранялись смещением роликов 24 и 25 в пределах 0,2 мм. Х-й парой валкой калибровали форму сечения профиля по радиусам трубок R= = 12,5 мм и г=8,5 мм. Для выдерживания допустимого угла скручивания в случае отклонения металла по толщине выше допустимого после последней Х-й пары валков на стане был установлен правильный блок, состоящий из нескольких пар регулируемых роликов, что исключило скручивание профиля в пределах, больших допустимого. Полученный профиль получали в пределах допусков, выдерживали форму трубок по радиусам R u r и зазоры t и t> Угол скручивания не превышал 1 нв п. м., т, е. был в пределах допуска. Стабильность геометрических размеров поперечного сечения выдерживали и при отклонениях металла по толщине, и при наличии упрочненных участков в партии металла. Предложенный способ позволяет осуществить изготовление профилей типа панелей с краями, загнутыми в виде трубок разных диаметров, как из штучных заготовок, так и из ленты. Постепенное устранение скручивания горизонтальными роликами роликового устройства после каждой деформации .позволяет профилировать профили с краями, загнутыми в виде трубок, расположенных Z-образно, из металла с отклонениями по толщине и наличием дефектных участков. По известному способу осуществляют формовку круглых участков трубок относительно слабыми боковыми роликами, не способными формовать упрочненные и другие дефектные участки заготовок, в то время как приводные валки, участвующие в основных деформациях по предлагаемому способу, способны осуществлять деформации более прочного металла. Применение предлагаемого способа для изготовления деталей типа планок мотовила жатки кормоуборочных комбайнов КСК100 позволит изготовлять эти детали из рулонной ленты на высокопроизводительных автоматических линиях взамен многооперационной штамповки на прессах,что улучшит качество деталей, обеспечит экономию металла до 10 /< за счет более рационального раскроя из ленты по сравнению с раскроем из листового металла и в 2 — 3 раза снизить трудоемкость изготовления деталей. 1263386 Ix лора Фалю/ .ЛЪ лира оалиоо 1263386 ) у лара /аль 5-е ролиноР услтройел / 1 я поРа /алиа8 д-е ралыиоА е усмройсюА7 l263386 ail-я гтора knrro8 -e ралино3ое уела айелло Уй Puc. fc д-е ра лиюаа устои cm8o 1263386 У5 PU2. Ф (7с/217 Редактор И. Рыбченко Заказ 5457/9 Ж лара долго/ Хя лара дапна3 Составитель Е. Чистякова Тсхред И. Верес Корректор A. Зимокосов Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5 Филиал ППП «Патен », г. Ужгород, ул. Проектная, 4
