Способ изготовления гнутых профилей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением в валках специальной формы и предназначено для использования в черной металлургии, транспортном и сельскохозяйственном машиностроешш, а также в строительстве . Цель изобретения - повьппение эксплуатационной надежности профилей. экономия металла и расширение сортамента гнутых профилей за счет обеспечения равнотолщинности и одинаковых механических свойств по всему поперечному сечению готовьтх . Полосовую заготовку обжимают до пластического состояния, затем формуют подгибкой ее элементов по,переходам. Участки заготовки под будущие места изгиба обжимают от максимальной величины утонения в местах сопряжения мест изгиба со смежными элементами до минимальной на середине мест изгиба . Смежные с местами изгиба элементы обжимают на величину, равную максимальной величине, утонения в месте изгиба на готовом профиле. Профили , изготовленные по данному способу, обладают высоким коэффициентом запаса пластичности и меньшей величиной утонения по сравнению с , изготовленными по известному способу, 2 ил., 3 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 21 D 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

izSj) ("

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4097186/22-27 (22) 25,07,86 (46) 23.02,90. Бюл. ¹ 7 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) А.П.Игнатенко, F..Ë.Îðëoâ, А.Б,10рченко, Р.Ю.Дебердеев, В.Г.Антипанов, В.Н.Кочубеев, Н,В.Ушаков и И.Т,Пахомов (53) 621.981.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1334463, кл. В 21 О 5/06, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЬБ ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением в валках специальной формы и предназначено для использования в черной металлургии, транспортном и сельскохозяйственном машиностроении, а также в строительстве. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности профилей, Изобретение относится к пластической обработке листового материала с помощью валков специальной формы и предназначено для использования в черной металлургии, транспортном и сельскохозяйственном машиностроении, а также в строительстве.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности профилей, экономия металла и расширение сортамента гнутых профилей за счет обеспечения равнотолщинности и одинаковых механических свойств по всему поперечному сечению готовых профилей.

„,ЯО„„, 1396356 А1 экономия металла и расширение сортамента гнутых профилей за счет обеспе. чения равнотолщинности и одинаковых механических свойств по всему поперечному сечению готовых профилей. Полосовую заготовку обжимают до пластического состояния, затем формуют подгибкой ее элементов по переходам.

Участки заготовки под будущие места изгиба обжимают от максимальной величины утонения в местах сопряжения мест изгиба со смежными элементами до мнимальной на середине мест изгиба. Смежные с местами изгиба элементы обжимают на величину, равную максимальной величине. утонения в месте изгиба на готовом профиле. Профили, изготовленные по данному способу, обладают высоким коэффициентом запаса пластичности и меньшей величиной утонения по сравнении с профилями, изготовленными по известному способу.

2 ил,, 3 табл.

На фиг. 1 показана эпюра обжатия заготовки по толщине на участках под места изгиба и смежных с ними элемен тов при одинаковой величине максимального утонения во всех местах изгиба формуемого профиля; на фиг, 2— эпюры обжатия.заготовки по толщине при различных максимальных величинах утонения в разных местах изгиба.

Полосовая заготовка 1 подается в клеть (на фигурах не показана) или клети, если по энергосиловым параметрам имеющегося оборудования обжатие необходимо осуществлять постепенно

139635б

4il х 2О

cos — - + (йБ

Ь. Л ФКС

1 аБ„= аБ„„„,(1

41Гх — DS,.) cos- —, j . 519 где Д Б. „„,— максимальная величина утонения в месте изгиба с наибольшим утонением в поперечном сечении данного профиля;

b. — ширина участка полосы

Ъ под i-ое место изгиба; х — текущее значение расстоя.ния от начала координат, располагаемого на средине участка полосы под i-oe место изгиба, Д S; - максимальная величина утонения металла н i-м месте изгиба при конечном суммарном угле подгибки„

Смежные с местами изгибов элементы

5 обжимают на величину, равную макси-мальной величине утонения в месте изгиба на готовом профиле.

После осуществления об>катия по

45 толщине полосовой заготовки 1, что достигается уменьшением зазора в калибре обжимной клети (Ha черт, не показана) на соответствующую величину по его высоте в сравнении с толщиной задаваемрй в калибр заготовки и на

50 определенных участках по его ширине, полоса поступает в формирующие клетки стра для профилирования подгибкой по переходам до получения готового

55 профиля.

Для точной фиксации но ширине полосовой заготовки на всей ее длине мест с одииаковой степенью обжатия, за несколько переходов, имеющему специальную форму калибра валков, позвс ляющую осуществлять необходимую сте-! пень деформирования металла по толщи-.

5 не на разных участках по ширине эагото вки в э ависимо сти от с те пени деформации этих участков при последующей формовке подгибкой. Полосоную заготовку обжимают до пластического сос тояния, затем формуют подгибкой по переходам. При этом участки заготонки л под места изгиба 2 и 3 обжимают от максимальной величины н местах сопряжения 4 мест изгиба со смежными элементами до минимальной на середине мест изгиба.

Изменение утонения йБК по ширине мест изгиба определяется зависимостью целесообразно подаваемую полосу точно фиксировать относительно оси формовки, применением, например, закрытых калибров н обжимной клети и в первых 2-3 формующих клетях, как при обычном профилировании, Способ может быть осуществлен с помощью устройства, содефкащего комплект валков для обжатия и последующей формовки подгибкой по переходам, Так, например, для швеллера 120х х60хЗ мм из стали СтЗ, имеющего внутренние радиусы закруглений мест изгиба равные 5 мм, ширина плоских участков полок составляет 52 мм, стенки 104 мм,. ширина развертки кринолинеиных участков мест изгиба 4=10,2мм.

11аксимальная величина утонения на середине мест изгиба, найденная расчетным путем, составляет 0,133 мм. Поэтому при изготовлении швеллера обжатие по толщине заготовки на участках под плоские элементы полок и стенки было выполнено равным 0,133 мм на всей их ширине. Одновременно с этим производилось обжатие по толщине участков заготовки под места изгиба, При этом изменение обжатия по ширине

Ь мест изгиба, при отсчете от середины их ширины к границе со смежными элементами (полкой и стенкой), производилось н соответствии с расчетными величинами, подсчитанными по расчетной формуле (1) и приведенными в табл. 1 для точек с интервалом разбивки ширины равным 0,5 мм. Ввиду того, что профиль симметричный и максимальная величина утонения и S „,,на обоих местах изгиба одинакова, т.е.

Ь Б — Й Б;, То втор ая сост анляющая расчетной формулы (1) равна О, и расчетная формула для определения текущих значений обжатия д S „по ширине мест изгиба имеет нид:

4нх

ЛБ = ЛБ, „с(1 — cos — -), (2)

Вниду симметричности места изгиба относительно его средины по ширине, расчетные данные н табл, 1 приведены для половины ширйны. участка полосы под место изгиба (5,1 мм), Для швеллера с непараллельными полками 100х50х40хЗ мм иэ стали СтЗ, имеющего внутренние радиусы- обоих мест изгиба равные 4 мм и..углы между полкой 50 и стенкой — 90, а между полкой 40 и стенкой " 45, максималь356

6 и т. и, Применение описанного способа изготовления профилей обеспечивает расширение сортамента, так как за счет равномерного упрочнения полереч.

5 ного сечения можно изготавливать профили из рядовых марок сталей ло свойствам равнолрочные профилям большей толщины или такой же толщины иэ леги10 рованных сталей.

Способ изготовления гнутых профи15 лей, включающий предварительное обжатие полосовой заготовки до пластического состояния и последующую по пе" реходам подгибку элементов профиля в валках, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности профилей, экономии металла и расширения сортамента за счет обеспечения равнотолщинности и одинаковых механических свойств по всему поперечному сечению готовых профилей, участки полосовой заготовки под будущие места изгиба обжимают с получением переменной величины утонения по ширине в соответствии с зависимостью

5 1396 лая величина утоления на середине места изгиба мезкду полкой 50 мм и стенкой была определена равной ДВ маКС

= 0,15 мм, а между полкой 40 мм и стенкой йЯ; = 0,03 мм. Поэтому обжатие участков заготовки под плоские элементы долок (43 мм и 37,2 мм) и стенки (90,2 мм) профиля принималось равным 0,15 мм. Расчетные данные определения.изменения обжатия по ширине мест изгиба приведены в табл. 2 и 3 с интервалом точек 0,4 мм, ° В соответствии с конфигурацией профиля ширины участков полосы под места изгиба составляют 3,6 мм и

4,3 мм, расчеты текущих значений обжатия по ширине этих участков производились для,половин их ширин (4,3мм и 2,15 мм) ввиду одинаковых значений обжатия относительно средней точки ширины, Швеллер 120х60х3 мм после обжатия заготовки формовался эа 3 переходов по режиму Я, 20, 35, 50, 65, 77

35 и 90 с одновременной симметричной подгибкой обеих полок.

Швеллер 100х50х40х3 мм с непараллельными полками формовался после обжатия заготовки в 7 переходов с одновременной подгибкой обеих полок по режимам: полка 50 мм †. 8, 23, 33, 55

70, 35О и 90 ; полка 40 мм — 4О, 9, 15, 23, 30, 40 45 .

Замеры готовых профилей показали, что они по качеству выполнения размеров полностью соответствовали ГОСТ

8278-33 и ТУ 14-2-341-78.

Профили, изготовленные по описанному способу, отличаются не только стабильностью толщины и механических свойств по поперечному сечению от профилей, изготовленных по известному способу, но и обладают более высоким запасом пластичности и меньшей величиной утонения металла, что в совокупности повышает эксплуатационную надежность профилей при работе их в конструкциях или последующих технологических операциях при изготовлении продукции.

Повьппение служебных свойств профилей создает экономию металла за счет снижения их толщины, а также уменьшения брака при последующих операциях из-за трещин, изломов, депланации

Формула из обр етеная х = м с (1 со }, 4Тх

4Tix

35 + (13мс»кс й»; ) cos b. »

I где ЛЯ„ — текущее значение утонения по ыирине места изгиба;

dS — максимальная величина уто40 нения в месте изгиба с наибольшим утонением;

Ь; — ширина участка полосы под

i-e место изгиба; х — текущее значение расстояния от начала координат, располагаемого на середине участка полосы под i-e место изгиба;

BS; — максимальная величина уто50 нения металла в i-м месте изгиба при конечном суммарном угле подгибки, при этом смежные с местами изгиба элементы обжимают на всличину, рав55 ную максимальной величине утонения металла в месте изгиба на готовом профиле.

1396356

Таблица l данные определения текущего значения обжатия участков заготовки под места изгиба швеллера

l20x60x3 мм

Расчетные но ширине

УУ то- Х, мм чек 4 tx

1-cos-—

411 х

cos ——

Ь nx

Nx сов—

Ъ 1 "х ° с град

1 0,0 1

2 0 5 3 32 О ° 933

3 1,0 17,64 0,952

4 1,5 26,46 0,395

5 2,0 35,23 0,316

6 2,5 44,1 0,718

7 3,0 . 52,92 0,603

8 3 5 61,74 0,473

9 4,0 70,56 0,333

10 4,5 79, 33 0 184

11 5,1 90 О а блица 2

Расчетные данные определения текущего значения обжатия по ширине участка заготовки под место изгиба между полкой

50 и стенкой швеллера 100х50х40хЗ мм

ilx

411х

cos

Гх со 5

1ИФ то- х, мм чек

r1x

1-co s"" b

Таблица

Расчетные данные определения текущего значения обжатия по ширине участка заготовки поц место изгиба между полкой

40 и стенкой швеллера 100x50x40xÇ мм

jj1jj1 то- х, мм 3 чек

1 соа ЬЯ мм

47х

Ь: (Ф 1

Их

cos—

Ь;

11х

Ь.

rp ад

4(tx

cos

Ь

2

4 ( б

В

l1

О

0,4

0,8

l,2

1,6

2,0

2,4

2,8

3,2

3 6

4,0

4,3

О

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

2,15

О

3,37

16, 74

25, 11

33,48

41, 35

50,22

53,59

66,96

75,33

33,70

О

16, 74

33,43

50,22

66,96

33,7

1

0,939

0,957

0,905

0,834

0,745

0,640

0,521

О, 391

0,253

0,11

1

0,957

0,834

0,640

О, 390

О, 110

1

0,953

0,32

0,642

0,556

0,366

0,132

0,05

0,012

0,001

1

0,958

0,84

0,672

0,484

0, 308

О, 16?

0,073

0,023

0,004

0 00 l4

l

0,840

0,484

О, 167

0,023

0,0014

О

0,047

0,13

0,357

0,444

0,734

0,868

0,956

0,988

0,999

О

0,042

0,16

О, 328

0,516

0,692

0,833

0,927

0,977

0,996

0,9998

О

О, 160

0,516

0,833

0,977

0,9993

О

Q,006

0,024, 0,047

0,059

0,097

0,115

0,126

0,131

0,132

О 133

О

0,006

0,024

0,049

0,077

Otj04

0,125

0,139

0,146

0,149

О, 150

О, 151

0,070

0,083

О,111

0,137

О, 143.

О, 149

О, 151

1396356

Фх

Составитель Н. Самохвалова

Редактор Г.Мозжечкова Техред > Л. Сердюкова Корректор В Кабаций

Подписное

Заказ 502 Тираж 607

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101