Способ производства гофрированных профилей

 

Использование: изготовление гнутых профилей проката, преимущественно с трапециевидной формой гофр в валках профилегибочного стана Сущность изобретения: первоначально формуют промежуточный профиль с гофрами неравнополочной уголковой формы до совпадения положения меньших полок с положением одной из боковых стенок гофр на готовом профиле, а затем доформовывают его до заданной формы и размеров подгибкой участков гофр при неизменном положении меньших полок. Причем соседние уголковые гофры промежуточного неравнополочного профиля формуют с разной длиной развертки путем подгибки элементов заготовки относительно уровня профилирования в сторону вершин гофр Сумму ширин полок гофра с меньшей длиной развертки принимают равной длине развертки гофра на готовом профиле , а сумму ширин полок соседнего гофра с большей длиной развертки принимают равной сумме длин развертки гофра и примыкающих к нему межгофровых участков на готовом профиле Формообразование до совпадения положения меньших полок гофр уголковой формы с положением одной из боковых стенок готового гофра осуществляют для уголкового гофра профиля с меньшей длиной развертки Вершины гофр уголковой формы с большей длиной развертки и вершины углов мест изгиба при основании упомянутых гофр располагают по разные стороны от плоскости, в которой расположены горизонтальные стенки гофр на готовом профиле 3 ил.

СОВХОЗ COI3I=TÑÊÈÕ

СОЦИАЛ ИС 1 И IF С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)s В 21 D 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е (21) 48619.00/27 (22) 27.08.90 (46) 30.07.92, Бюл. ¹ 28 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) М, Е.Докторов, Н.В. Пшеничная, Э.В.Кузьмис, В,Н.Босый и В.Г.Беляев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1342558, кл. В 21 0 5/06, 1986. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОФРИРОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Использование: изготовление гнутых профилей проката, преимущественно с трапециевидной формой гофр в валках профилегибочного стана. Сущность изобретения; первоначально формуют промежуточный

-профиль с гофрами неравнополочной уголковой формы до совпадения положения меньших полок с положением одной из боковых стенок гофр на готовом профиле, а затем доформовывают его до заданной формы и размеров подгибкой участков гофр при неизменном положении меньших полок.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при изготовлении гнутых профилей проката, преимущественно с трапециевидной формой гофр в валках профилегибочного стана.

Известен способ изготовления гофрированных профилей многопереходной гибкой, согласно которому формовка профиля ведется методом последовательной подгибки его элементов от среднего гофра к периферийным участкам, Недостатками известного способа являются значительное количество технологиче,, Ю„„1750775 А1

Причем соседние уголковые гофры промежуточного неравнополочного профиля формуют с разной длиной развертки путем подгибки элементов заготовки относительно уровня профилирования в сторону вершин гофр. Сумму ширин полок гофра с меньшей длиной развертки принимают равной длине развертки гофра на готовом профиле, а сумму ширин полок соседнего гофра с большей длиной развертки принимают равной сумме длин развертки гофра и примыкающих к нему межгофровых участков на готовом профиле. Формообразование до совпадения положения меньших полок гофр уголковой формы с положением одной из боковых стенок готового гофра осуществляют для угол кового гофра профиля с меньшей длиной развертки. Вершины гофр уголковой формы с большей длиной развертки и вершины углов мест изгиба при основании упомянутых гофр располагают по разные стороны от плоскости. в которой расположены горизонтальные стенки гофр на готовом профиле. 3 ил. ских переходов, требуемое для получения готового профиля, и вызванное этим большое количество клетей стана и рабочих валков. При изготовлении профилей по этому способу с применением жестких режимов формовки профиль получает значительную поперечную вытяжку, кроме того, появляется большая неравномерность механических свойств по сечению и волнистость кромок прямолинейных участков, а также прогиб s продольном и поперечном направлениях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ производства гофрированных профилей

1750775 преимущественно с трапециевидной формой гофр, согласно которому последовaтельно по переходам первоначально форму1от промежуточный профиль с гофрами неравнополочной угловой формы с шириной ме||ьшей полки., равной ширине внутренней боковой стенки гофра, и углом подгибки, равным заданному на готовом профиле, и другой полкой, равной суммарной ширине горизонтальной и боковой наружной стенок гофра, адоформовку гофр до заданной формь и размеров осуществляют путем последовательной поцгибки недоформованных боковых и горизонтальных стенок гофр.

Общим для известного и предлагаемого спо,.обое является последовательная по переходам под-ибка элементов профиля, при которой первоначально фсрмуют проме>куточный профиль с гофрами неравнополочной уголковой формы до совпадения положения меньших полок с положен|лам одйой из боковых стенок гофр на готовом профиле, а затем доформовывают его до задэйной формь и размеров подгибкой участков больших полок уголковых гофр при неизменном положении меньших полок.

Недостатками известного способа являются необходимость в повышенном количестве технологических переходов для получения готового профиля Й вьгзванное этим больша, количество рабочих клетей и валков в стане, а также ухудшение качества профилей из-33 нарушения скоростного режима по переходам.

Цель изобретения — сокращение количества технологических переходов и улучшение качества профилей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства гофрироВанных профилей с трапециевидной формой гофр путем последовательной по переходам подгибк|л элементов профиля, при котором первоначально формуют промежуточный профиль с гофрами неравнополочной уголковой формы до совпадения поло>кения меньших полок с положением одной из боковых стенок гофр на готовом профиле, а затем доформовывают его до заданной формы и размеров подгибкой учасТКоВ больших r10flÎK > ronKoettx гофр пои неизменном положении меньших полок, соседние уголковые гофры промежуточйого неравнопрочного профиля формуют с разной длиной оаэвертки путем подгибки элементов заготовк|и относительно уровня профилирОВания В сторону Вершин Гофр, при этом сумму ширин полок гофра с меньшей длиной развертки принимают равной длине развертки гофра на готовом профиле, 20

30 на полках этих гофр, а подгибку участков больших полок при неизменном положении меньших полок осуществляют при доформовке уголковых гофр с меньшей длиной развер п<и.

При изготовлении гофрированных профилей с трапсциевидной формой гофр по предлагаемому способу целесообразно последовательно по переходам путем подгибки элементов профиля первоначально формообразовывать промежуточный профиль с гофрами неравнопрочной уголковой формы до совпадения положения меньших полок с положением одной из боковых стенок гофр на готовом профлле, а затем доформовывать его до заданной формы и размеров подгибкой участков больших полок уголковых гофр при неизменном поло>кении |леньших полок. При этом соседние уголковые гофры промежуточного неравнопрочного Гlрофиля формуют с разной длиной развертки путем подгибки элементов заготовки относительно уровня профилирования в сторону вершин гофр так, что сумма ширин полок гофра с меньшей длиной развертки прин|лмается равной длине развертки гофра на готовом профиле, а сумма ширин полок соседнего гофра с большей длиной развертки принимается равной сумме длин развертки гофра и примыкающих к нему межгофровых участков на готовом профиле.

Формообразование промежуточного профиля Ведут до совпадения положения меньших полок гофр уголковой формы с меньшей длиной развертки с положением, соответствующим положению одНой из боковых стенок гофр на готовом профиле.

Отформовку промежуточного профиля с гофрами уголковой формы осуществляют так, -lтобы соседние уголковые Гофрь| был|и а сумму ширин полок соседнего гофра с большей длиной развертки принимают равной сумме длин развертки гофра и примыкающих к нему межгофровых участков на

5 готовом профиле, формообразование до совпадения положения меньших полок гофр уголковой формы с положением одной из боковых стенок готового гофра осуществляtoT для уголкового гофра с меньшей длиной

i0 развертки, вершины гофр уголковой формы .с большей длиной развертки и вершины углов мест изгиба при основании упомянутых

- гофр распол=ã-àþò,по разные стороны от плоскости, в которой расположень. гориэонтальнь:е стенки гофр на готовом профиле, доформовку уголковых гофр с большей длиной развертки до заданной формы и размеров осуществляют подгибкой во вза|лмно противоположных направлениях участков

1750775

20 сительно плоскости профилирования и по 35 разные стороны от плоскости. в которой

45 расположение вершин гофр уголковой формы по разные стороны от плоскости, .в кото- 50 рой расположены горизонтальные стенки

55 с разной длиной развертки и с полками разной ширины, сумма ширин полок гофра с меньшей длиной развертки была равна длине развертки гофра на готовом профиле, а сумма ширин полок соседнего гофра с большей длиной развертки была равна сумме длин развертки гофра и примыкающих к нему межгофровых участков на готовом профиле. При этом совпадение при формообразовании уголкового профиля положения меньших полок гофр с меньшей длиной развертки с положением, соответствующим положению одной из боковых стенок на готовом профиле, позволяет уже в первых переходах получить в меньшем (на

10 — 20 Р количестве технологических переходов промежуточный профиль шириной, близкой ширине на готовом профиле.-Кроме того, формообразование промежуточного профиля так, чтобы положение меньших полок гофр уголковой формы с меньшей длиной развертки соответствовало положению одной из боковых стенок гофр на готовом профиле, позволяет в дальнейшем при окончательной доформовке профиля уменьшить количество технологических переходов и знергозатраты при профилировании в связи с исключением в дальнейшем операции по формообразованию одной из боковых стенок гофра.

Вершины гофр уголковой формы с большей длиной развертки и вершины углов мест изгиба при основании упомянутых гофр располагают с одной из сторон отйорасположены горизонтальные стенки гофр на готовом профиле, а доформовку гофр до заданной формы и размеров осуществляют подгибкой во взаимно противоположных направлениях участков на больших полках уголковых гофр с большей длиной развертки и подгибкой участков больших полок уголковых гофр с меньшей длиной развертки при неизменном положении меньших полок. Подгибка элементов заготовки относительно уровня профилирования в сторону вершин гофр, т.е. в одну сторону, и гофр на готовом профиле, позволяет как на стадии получения промежуточного профиля с гофрами уголковой формы, так и при доформовкеуголковых гофр в гофры заданных размеров и получении профиля заданных форм и размеров увеличить местную и общую устойчивость профиля, повысить моменты инерции и сопротивления, взаимно уравновесить прикладываемые к профилю

30 моменты как продольных, так и поперечных формующих сил, Кроме того, такая схема формовки позволяет использовать широко применяемые профилегибочные станы, имеюи ие валки с врезом калибров в сторону одного из спаренных по калибру валков.

Упомянутое увеличение местной и общей устойчивости промежуточного профиля, а также уравновешивание моментов формующих сил, прикладываемых к заготовке, обеспечивает уменьшение продольного и поперечного прогибов, винтообразного скручивания профиля, а также устраняет необходимость в дополнительном центрировании профиля в стане и воздействии в валках на профиль за счет стабилизации процесса формообразования, что обеспечивает уменьшение количества технологических переходов и энергозатрат при профилировании и улучшении качества поверхности профилей за счет устранения рисок, царапин, задиров и смятия, Формообразование по предлагаемому способу промежуточного профиля, имеющего более близкую к форме готового профиля конфигурацию, производится в меньшем или таком же количестве технологических переходов в связи с повышенной жесткостью переходного профиля и возможностью произведения одновременной подгибки элементов профиля по всей его ширине, Неизменное положение меньших полок уголковых гофр с меньшей длиной развертки в процессе формообразования профиля обеспечивает дополнительное его центри- рование в калибрах валков по клетям и предупреждает поперечное смещение и переформовку элементов профиля, ухудшение качества, что позволяет применять жесткие режимы формовки, а следовательно, меньшее количество технологическх переходов.

Таким образом, принятая последовательность операций, заключающаяся в первоначальном формообразовании. промежуточного профиля, соседние уголковые гофры которого имеют разную длину развертки и с полками разной длины, совмещение положения меньших. полок гофр уголковой формы с положением боковой стенки гофра готового профиля, а также размещении вершин углов мест изгиба уголкового гофра и вершин углов его основания по разные стороны от плоскости размещения горизонтальных стенок гофр готового профиля, позволяет в меньшем количестве технологических переходов произвести интенсивное формообразование промежуточ1750775 ного профиля, а затем из него — готового профиля, обеспечив при этом улучшение качества профилей и снижение энергозатрат на формовку за счет взаимного уравновешивания прикладываемых к профилю моментов формующих сил, На фиг, 1 изображена схема формообразования гофрированного профиля; на фиг. 2 — схема подгибки уголковых гофр; на фиг, 3 — схема переформовки уголковых гофp

Так. например, при изготовлении профиля настила с трапециевидными гофрами из стальной оцинкованной заготовки для покрытий строительных конструкций первоначально из исходной заготовки 1 (фиг. 1) во

ИНЧ переходах формообразуют промежуточный профиль с гафрами уголковой формь1, имеющими разную длину развертки, и с полками разной ширины. При этом сумма ширин полок 2 и 3 (А В) гофра с меньшей длиной развертки равна длине развертки гофра 4 на готовом профиле (E+F+K), а сумма ширин полок 5 и 5 (C+D) соседнего гофра с бо> ьшей длиной развертки равна сумме длин развертки гофра 4 и примыкающих к нему межгофровых участков 7 (E+F+K+2L) на готовом профиле. Промежуточный прбфиль во 1НЧ переходах выполняется так, что положение меньших полок 3 гофр угопковой формы с меньшей длиной развертки соответствует положению по крайней мере одной из боковых стенок 8 гофр на готовом профиле. Вершины 9 гофр уголковой формы с большей длиной развертки и вершины 10 и 11 углов мест изгиба при основании упомянутых гофр располагают по разные сторо. ны от плоскости Х вЂ” Х, в которой расположены горизонтальные стенки 12 гофр на готовом профиле (фиг. 2), Формообразование профиля производится из заготовки 1, размещаемой в плоскости формовки Х1-Х1, путем смещения ее участков в сторону вершин гофр, т.е. плоскости

X-X. Это позволяет в процессе формообразования профиля приблизить его переходную форму к форме готового профиля в минимальном количестве технологических переходов (трех) и обеспечить в дальнейшем интенсивную доформовку профиля при высоком его качестве, Вершины 10 в процессе профилирования выдерживают в плоскости формовки X>-X>. На первых переходах (фиг, 2) формообразуют элементы профиля с углами между ними а,P,байр, которые в ходе дальнейшего формообразования незначительно корректируются как в большую, так и в меньшую сторону.

Доформовку гофр (фиг. 2 и 3) до заданной формы и размеров осуществляют в Ч вЂ” Х! технологических переходах подгибкой во взаимно противоположных направлениях участков 13, 14, 15, 16 и 17 на полках уголковых гофр с большей длиной развертки и подгибкой участков больших полок 18 и 19 уголковых гофр с меньшей длиной развертки при неизменном положении размещенных в плоскости X-Х вершин 20 и меньших полок 3 гофра, соответствующих боковым стенкам 8 гофра готового профиля. Как на этапе формообразования промежуточного профиля с заданным шагом между уголковыми гофрами, так и иэ него — готового профиля подгибка характеризуется встречной направленностью, что обеспечивает уравновешенность моментов внешних сил без дополнительных мероприятий по компенсации скручивания и продольного изгиба, в том числе серповидности.

2р При доформовке гофр в V — XI технологических переходах формообразуют новые, элементы профиля с углами подгибки между ними ф,(,д,д.

Как видно из графических материалов на фиг. 1, 2 и 3, ширина большей полки С уголкового гофра с большей длиной развертки соответствует суммарной ширине элементов профиля Р, М и Н, а ширина полки D соответствует суммарной ширине N и Р, Предварительно отформованные во II-IV технологических переходах полки 3 шириной В в последующих технологических переходах V — Xl остаются в неизменном положении на расстоянии 1=2T друг от дру35 га, где Т вЂ” шаг между гофрами на готовом профиле. Такая переходная форма профиля обеспечивает постоянство его ширины в последующих переходах, устойчивость про- . хождения в стане и позволяет применять .

40 жесткие режимы формовки в минимальном количестве технологических переходов.

B процессе формообразования профиля смещение и поворот отдельных элементов заготовки предопределяет характер

45 приложения внешних нагрузок. Хаоактер упомянутых смещений при формоизменении переходного профиля показан на фиг. 3 вертикальными стрелками, откуда видно, что прикладывэемые нагрузки направлены в противоположные стороны и взаимно уравновешиваются.

Предлагаемый способ может быть реализован при формообразовании профилей в валках профилегибочного стана (ПГА) и не

55 требует специальных устройств для его реализации.

По разработанной на основе предлагаемого способа технологии иэ оцинкованной рулонной заготовки на ПГА 05 — 1,5х5001500 изготавливают гофрированный проф1750775

10 иль Н57 с трапециевидными гофрами высотой 57 мм непрерывным способом.

Для получения готового профиля по предлагаемому способу требуется одиннад.цать технологических переходов, из кото- 5 рых 1 переход предназначен для задачи заготовки в формующие клети стана, а Х1 переход является дублирующим и предназначен для устранения неточности в геометрии профиля. Ширина заготовки 1250 мм. 10

У изготовленных профилей обеспечиваются размеры с отклонением: по высоте—

+-1 мм, по ширине — 5 мм, Согласно расчетным данным и опытной проверке на стане 0,5-1,5х500 — 1500 пред- 15 лагэемый способ производства гофрированных профилей в сравнении с известным обеспечивает уменьшение количества технологических переходов на 10 — 20% за счет возможности применения жестких режимов 20 формовки (так, при изготовлении профиля

Н57 с трапециевидными гофрами по предлагаемому способу профилирование осуществляется в одиннадцати рабочих клетях стана, в то время как по известным требует- 25 ся не менее четырнадцати. При этом снижаются знергозатраты на профилирование на

10-30%; обеспечивается улучшение качества профилей за счет уменьшения продольного прогиба, который не превышает 30

0,1-0,2 мм на 1 м длины. в то время как у подобных профилей, изготовленных по известным способам, продольный прогиб составляет 05-1,5 мм. винтообразное скручивание — 0,1 — 0,2 на 1 м длины, в то 35 время как по известным способам — 0,5-1,0 на 1 м длины.

Формула изобретения

Способ производства гофрированных профилей преимущественно с трапецие- 40 видной формой гофр.путем последовательной по переходам подгибки элементов профиля, при котором первоначально формуют промежуточный профиль с гофрами неравнополочной уголковой формы до совпадения положения меньших полок с положением одной из боковых стенок гофр на готовом профиле, а затем доформовывают его до заданной формы и размеров подгибкой участков больших полок уголковых гофр при неизменном положении меньших полок, отл ич а ю щий с я тем, что, с целью сокращения количества технологических переходов и улучшения качества профилей, соседние уголковые гофры промежуточного неравнопрочного профиля формуют с разной длиной развертки путем подгибки злементов заготовки относительно уровня профилирования в сторону вершин гофр. при этом сумму ширин полок гофра с меньшей длиной развертки принимают равной длине развертки гофра на готовом профиле. а сумму ширин полок соседнего гофрэ с большей длиной развертки принимают равной сумме длин развертки гофра и примыкающих к нему межгофровых участков на готовом профиле, формообразование до совпадения положения меньших полок гофр уголковой формы с положением одной из боковых стенок готового гофра осуществляют для уголкового гофра с меньшей длиной развертки, вершины гофр уголковой формы с большей длиной развертки и вершины углов мест изгиба при основании упомянутых гофр располагают по разные стороны от плоскости, в которой расположены горизонтальные стенки гофр на готовом профиле, доформовку угол ковых гофр с большей длиной развертки до заданной формы и размеров осуществляют подгибкой во взаимно противоположных направлениях участков на полках этих гофр, а подгибку участков больших полок при неизменном положении меньших полок осуществляют при доформовке уголковых гофр с меньшей длиной развертки.

1 750775

У

gf

Составитель Н. Пшеничная

Редактор М, Петрова Техред М.Моргентал Корректор О, Ципле

Заказ 2643 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенилм и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскал наб., 4/5

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