Полосовая разнотолщинная заготовка м.е.докторова

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых профилей проката из разнотолщинной по ширине сечения заготовки. Разнотолщинной по ширине сечения заготовке придана форма корытного профиля с боковыми стенками различной толщины, при этом углы наклона боковых стенок меньшей и большей толщины относительно стенки в корытном профиле определяются соответственно зависимостями OH arccos(0,tf. 1,0)5ц/5б , л O6 arccos -fr- cos а , где «м и og - соотм ветственно углы наклона боковых стенок корытного профиля заготовки с меньшей и большей их толщиной, SM и Se - соответственно меньшая и большая толщина заготовки, а высоте корытного профиля определяется по формуле ir Sn+(Ri hR2+SM)x x(1-cos Ом НЗ...Ю) -sin Ом, где Ri и R2 - внутренние радиусы кривизчы соответственно з местах сопряжения боковой стенки меньшей толщины с центральной стенкой и периферийным1/ участками профиля Заготовка предложенной формы позволяет наматыоать ее п рулон без аксиального смещения виткоп в рулоне, продольного ее искривления скручивания 3 з п ф-лы, 7 ил. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

АЗ () 9) (! I) л (s))5 В 21 О 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5009616/27 (22) 19.11.91 (46) 30,06.93. Бюл. М 24 (76) М. Е. Докторов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1362537, кл, В 21 О 5/06, 1986, (54) ПОЛОСОВАЯ РАЗНОТОЛЩИННАЯ 3АГОТО В КА ДО КТО РО В А M. Е. (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых профилей проката из разнотолщинной по ширине сечения заготовки. Раэнотолщинной по ширине сечения заготовке придана форма корытного профиля с боковыми стенками различной толщины, при этом углы наклона боковых стенок меньшей и большей толщины относительно стенки в корытном профиИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производс)ве гнутых профилей проката из полосовой разнотолщинной по ширине заготовки.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей заготовки эа счет намотки в рулон раэнотолщинной по ширине сечения заготовки корытной формы с боковыми стенками различной толщины и предупреждение при этом аксиального смещения витков в рулоне, продольного искривления заготовки и скручивания, Поставленная цель достигается тем, что заготовке полосовой разнотолщинной, имеющей фасонную форму поперечного сечение со стенкой и наклоненными к ней боковыми стенками. придана корытная форле определяются соответственно зависимостями а =агссоз((0,8...1,0)Я /ЯБ ), ЯБ аб=агссоэ(, cos ам ), где а„и ад — соот>и ветственно углы наклона боковых стенок корытного профиля заготовки с меньшей и большей их толщиной, Ям и 3Б — соответственно меньшая и большая толщина заготовки. а высоте корытнога профиля определяется по формуле h=--S +(R1+й2+Ям)х

x(1 — cos ам )+(3...10) sin ам, где В1 и Я2— внутре ние радиусы кривизны соотвегственно в местах сопряжения боковой стенки меньшей толщины с центральной стенкой и.. периферийными у. астками профиля, Заготовка предложенной формы позволяет наматывать ес в рулон без гксиального смещения витков в рулоне, продольного ее искривления скручивания. 3 з. п. ф-лы, 7 ил. ма поперечного сечения, а углы наклона упомянутых боковых стенок меньшей и большей толщины относительно стенки в корытном профиле определяются соответственно зависимостями л ам=а rccos((0,8...1,0) — „"-) . (1)

>б

ГТБ=ЯГССОВ (—. COS Гтм ), ЗБ (2)

Ьм где ам и иЬ вЂ” соответсгвенно углы наклона боковых стенок корытного профиля заготовки с меньшей и большей их толщинои;

S> и Яь — соогветственно меньшая и большая толщина заготовки, а высоту корытного профиля определяют по формуле

h-S +(R<+Rg+S> )x(1-cos ам )+(3...10)х

xsln а, (3) l 825321 где Н и Rg — внутренние радиусы кривизны, соответственно в местах сопряжения боковой стенки меньшей толщины с центральной стенкой и периферийными участками профиля. 5

В отдельных случаях целесообразно на стенке заготовки выполнять по крайней мере один гофр с боковыми стенками, наклоненными относительно стенки заготовки под углом, определяемым зависимостью

%=агссоз(— cos а„), . (4) г вм где Бг — толщина наклоненной боковой стенки гофра.

Гофры с наклоненными стенками могут быть выполнены и на периферийных участках, примыкающих к боковым стенкам заготовки.

Следует отметить, что высота корытного профиля со стороны боковых стенок боль- 2О шей и меньшей толщины может быть различной. Тогда высота h co стороны боковой стенки меньшей толщины определяется зависимостью (3). а со стороны боковой стенки большей толщины зависимостью 25

he=Se+(R1e+R2e+Se)(1 — cos и5 )+(3...10) х х sin аа), (5) где R>e и йж — внутренние радиусы кривизны, соответственно в местах сопряжения боковой стенки большей толщины с центральной стенкой и периферийным участком профиля.

Следует отметить, что боковые стенки корытного профиля, имеющие различную толщину, благодаря их наклону под различ- 35 ными углами, определяемыми зависимостями (1) и (2) центрируют полосовую заготовку в рулоне и предупреждают смещение витков рулона друг относительно друга в аксиапьном направлении, а это предупреждает 4О продольное искривление и скручивание заготовок, и обеспечивает получение качественных профилей без продольного искривления и скручивания, а также волнистости вдоль кромок. Вместе с тем в загс- 45 товке может быть подогнута только боковая стенка меньшей толщины, Тогда угол подгибки а л определяется зависимостью

SM а„= arccos—

>б

5D а угол подгибки оЪ=О.

В ряде случаев целесообразно для дополнительной фиксации заготовки от акси- 5 ального смещения витков в рулоне на стенке заготовки выполнять, по крайней мере, один гофр с боковыми стенка ли, наклоненными относительно стенки заготовки под углом. определяемым зависимостью (4).

При этом гофр с наклоненными стенками может выполняться как на центральном участке заготовки, так и на периферийных ее участках.

Следует отметить, что выполнение боковых стенок гофра наклоненными под углом, определяемым зависимостью (4), позволяет намотать фигурно разнотолщинную по ширине заготовку в рулон, сохранить нри этом параллельность витков и обеспечить допалнительное центрирование и фиксацию заготовки от аксиального смещения витков в рулоне.

Заявляемая заготовка, выполненная в виде корытного профиля, после размотки, при необходимости, выпрямляется путем отгибки полок и боковых стенок профиля, а также боковых стенок гофра, например, в группе правильных или рабочих клетей профилегибочного стана.

Б ряде случаев высота корытного профиля пб со стороны боковой стенки большей толщины может быть уменьшена по сравнению с высотой hM профиля со стороны боковой стенки меньшей толщины. Тогда упомянутая высота he определяется зависимостью (5), а и зависимостью (3). Вследствие уменьшения высоты he профиля со стороны боковой стенки большей толщины уменьшается и момент сопротивления заготовки изгибу, что улучшает условия намотки и раэмотки заготовки из рулона при снижении энергозатрат; обеспечивается при этом высокое качество заготовки за счет сохранения параллельности витков в рулоне и их центрирования друг относительно друга.

На фиг, 1 изображена схема поперечного сечения полосовой разнотолщинной по ширине заготовки для изготовления гнутых профилей; на фиг. 2 — рулон известной заготовки для изготовления гнутых профилей; на фиг. 3 -- сечения А-А на фиг. 2; на фиг.

4 — сечение заявляемой попосовой заготовки в рулоне дпя изготовления гнутых профилей; на фиг. 5 — сечение заявляемой заготовки корытной формы с гофром на стенке; на фиг. 6 — сечение заявляемой заготовки корытной формы с различной высотой со стороны ее боковых стенок; на фиг. 7— сечение заявляемой заготовки, имеющей одну боковую стенку.

Известная разнотолщинная по ширине сечения заготовки (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) неустойчива в рулоне и склонна к аксиальному ее смещению, перекосу витков рулона, продольному искривлению и скручиванию заготовки, а также волнистости вдоль кромок, что приводит к низкому качеству гнутых профилей.

1825321

10

В

25 длиннамерных

35

Заготовка паласовая раэнотолщинная содержит в поперечном сечении по крайней мере два периферийных участка различной толщины (фиг. 1). Один иэ этих участков 1 имеет большую толщину (Sg), а второй участок — 2 меньшую толщину (S ). При этом в поперечном сечении заготовке придана форма корытного профиля с боковыми стенками 4 и 3 (фиг. 4) различной толщины, подогнутыми относительно стенки 5 и полок 6 и 7 на различные углы. Наклон боковых стенок большей $о и меньшей S> толщины относительно стенки 5 о корытном профиле определяется соответственно зависимостью (1) для боковой стенки 3 меньшей толщины, и зависимостью (2) для боковой стенки 4 большей толщины. Высота корытного профиля h определяется по формуле (3) и обеспечивает надежное взаимное центрирование витков в рулоне.

При намотке заявленной заготовки с гофром в рулон боковые стенки 10 и 11 гофра, подогнутые относительно стенки 8 на угол а, величина которого определяется зависимостью (4), одновременно с боковыми стенками 3 и 4 корытнаго профиля фиксируют витки как от аксиальнаго смещения друг относительно друга, так и в радиальном направлении (см. фиг. 5). Принятые па формулам (1), (2) и (4) углы наклона боковых стенок заготовки и гофра, а также по формуле(3) высота профиля обеспечивает наличие зазора между горизонтальными участками заготовки в рулоне и предупреждают вазможность перекоса и скручивания витков заготовки в рулоне, возникновение оалнистости вдоль кромок. В зависимости ат ширины заготовки и ее отдельных участков на стенке корытнога профиля может выполняться один или несколько гофров. Они могут располагаться как с одной, так и с обеих сторон стенки.

Следует отметить, что в ряде случаев при сравнительно широких участках заготовки, гафры с наклонными боковыми стенками, аналогичные гофру, приведенному на фиг. 5, могут выполняться как на центральном участке заготовки, так и на периферийных участках, примыкающих к боковым стенкам корытнага профиля заготовки.

В отдельных случаях, например для сравнительно толстостенных заготовок, производится подгибка только одного тонкостенного участка (фиг. 7).

Заготовка паласаоая разнатолщинная по ширине сечения карытнай формы позволяет намотать ее в рулон беэ аксиальнаго смещения витков, приводящего к разношириннасти элементов профилей, их прадольному искривлению и скручиванию, а 1акже беэ волнистости кромок и плоских участков заготовки, приводящей к ухудшению качества профилей вследствие переноса упомянутой волнистости на элементы профилей.

Разработанная на основе изобретения заготовка для стана 1-8х500-1500 характеризуется следующими размерами: при ширине 1400 мм, толщине периферийных участков 2 мм и 6 мм угол наклона боковой стенки корытнаго профиля меньшей толщины SM=2 мм; в соответствии с формулой (1), ач=72,54, а угол наклона боковой стенки большей толщины Во=6 мм, в соответствии с формулой (2), аЬ=25,83 . Высота сечения

KopHTHoI профиля заготовки, в соответствии с формулой (3), при R I=Rz=4 мм h=14 мм.

Ширина полок корытного профиля составляла 80 мм, Характерно, чта заготовка позволяет ее использовать для непрерывного или пору;-. лонного процесса профилирования с порезкой изготовленных профилей на мерные длины за станом и расширить технологические возможности профилегибочнаго оборудования за счет .производства гнутых раэнотолщинных профилей, в том числе

Согласно расчетным данным и опытной проверке заготовка паласовая для изготовления гнутых профилей проката позволяет в сравнении с базовым объектом: наматывать о рулон разнотолщинну:а па ширине сечения заготовку карытной формы с боковыми стенками различной толщины беэ аксиаль;loI o смещения витков в рулоне, продольного ее искривления и скручивания, в то время как по прототипу без дополнительных устройств намотать заготовку в рулон не представляется возможным иэ-эа аксиального смещения витков друг относительнр друга; расширить технологические возможности профилегибочного оборудования за счет производства разноталщинных по поперечному сечению гнутых профилей, в том числе длиннамерных, наматываемых в рулон.

Формула изобретения

1. Паласовая разнотолщинная заготов- ° ка, имеющая фасонную форму поперечного сечения са стенкой и наклоненными к ней боковыми стенками, отличающаяся тем, что форма поперечного сечения корытная, а углы, наклона упомянутых боковых стенок меньшей и большей толщины относительно стенки в корытном профиле определяются соответственна зависимостями а„=-агссоз((0,8...1,0) - — ), м .>6

1825321 аь-агссоз (— cos а, )

S0 . и где а и ab — соответственно углы наклона боковых стенок корытного профиля заготовки с меньшей и большей толщиной;

Зм и Se — соответственно меньшая и большая толщина заготовки, а высоту корытного профиля определяют по формуле

h-S +(Ri+R2+SM)x(1 соз с и +3-10) х

xsln a где Rg и йз — внутренние радиусы кривизны соответственно в местах сопряжения боковой стенки меньшей толщины с центральной стенкой и периферийными участками профиля.

2. Заготовка по и. 1, о т л и ч s ю щ а я с я тем, что нэ стенке заготовки выполнен по крайней мере один гофр с боковыми стенками, наклоненными относительно стенки заготовки под углом, определяемым зависимостью а,-агссов(— cos а„), Sr зм где Sr — толщина наклонной боковой стенки гофрэ.

5 3.Заготовка попо.1и2,отличающ а я с я тем, что гофры с наклоненными боковыми стенками выполнены на периферийных участках, примыкающих к боковым стенкам заготовки.

10 4. Заготовка по и. 1, о т л и ч э ющ а я с я тем, что высота корытного профиля со стороны боковой стенки большей толщины выполнена отличной от высоты упомянутого профиля со стороны боковой стенки

15 меньшей толщины и определяется по формуле

hs-Яь+(Ни+Ни+ЗЦ1-cos аь )+(3-10) х

x sin аЬ, 20 где R16 и Rm — внутренние радиусы кривизны соответственно в местах сопряжений боковой стенки большей толщины с центральной стенкой и периферийным участком профиля.

1825321

Составитель М. Докторов

Техред M.Ìoðråíòýë Корректор М, Ткач

Редактор С. Кулакова

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

Заказ 2230 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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