Способ изготовления гнутых гофрированных профилей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при производстве гнутых гофрированных профилей. Цель изобретения: расширение технологических возможностей способа изготовления гофрированных профилей и повышение их качества за счет ослабления режима формовки. Цель достигает тем, что для изготовления гнутых гофрированных профилей способом, при котором листовую заготовку предварительно изгибают по дуге, после чего гибкой одновременно по всему сечению формуют гофры с постепенным уменьшением получаемой кривизне заготовки, формовку гофров осуществляют последовательно в два этапа, на первом из которых формуют гофры со скругленными вершинами проталкиванием заготовки через расположенные по направляющим дугам неприводные ролики, а на втором - осуществляют осадку элементов профиля до требуемой конфигурации. Изготовленные по предлагаемому способу профили имеют хорошее качество, прямолинейность и стабильность геометрических размеров. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при производстве гнутых гофрированных профилей.

Известен способ изготовления гофрированных профилей в валках профилегибочного стана, при котором из листового или рулонного материала одновременно по всему поперечному сечению в плоскости профилирования формуют сначала промежуточную волнистую заготовку, а затем осуществляют осадку элементов профиля до заданной конфигурации (Производство гнутых профилей. Оборудование и технология. Под ред. И.С.Тришевского, М.Металлургия, 1982, с 262-276).

Недостатком известного способа является низкое качество и невозможность изготовления многогофровых (более шестигофровых) профилей за малое число переходов; удовлетворительный профиль может быть получен лишь при малом (3-4) числе ребер или волн и узких крайних прямолинейных участках с соотношением ширины прямолинейного участка к толщине материала не более 12.

Ограниченность применения указанного способа для изготовления за малое число переходов многогофровых профилей, в том числе с широкими крайними прямолинейными участками, определяется специфическими особенностями процесса формовки промежуточной волнистой заготовки.

Во-первых, в поперечном направлении в осевой плоскости валков при условии сплошности листа возникают большие деформации растяжения, нередко достигающие в центральной части заголовки предела прочности материала и его разрушения.

Во-вторых, большие перемещения кромок заголовки в осевой плоскости валков к ее продольной оси приводят к переформовке крайних гофров, особенно при заходе в следующий калибр, что значительно ухудшает качество как отдельных элементов, так и всего профиля. Наблюдаемое при этом "выпучивание" центральной части заготовки перед входом особенно в первые калибр, делает процесс формовки неустойчивым, способствует образованию поперечной волны перегибая и нередко разрушению материала.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления гнутых гофрированных профилей, при котором листовую заготовку предварительно изгибаю по дуге, после чего гибкой одновременно по всему сечению формуют гофры с постепенным уменьшением получаемой кривизны заготовки (из одной большой волны отформовывается групп гофров или волн меньших размеров при соблюдении равенства ширина проекции формуемого металла на горизонтальную ось или плоскость во всех осадочных клетях) [Тришевский И.С. Клепанда В.В. Хижняков Я.В. Холодногнутые гофрированные профили проката. Киев: "Техника", 1973, с 154-156] Устранение переформовки крайних за счет формообразования по дугам уменьшающейся кривизны при постоянной ширине проекции на горизонтальную плоскость не решает, однако, проблему больших поперечных деформаций растяжения в осевой плоскости валков, особенно первого перехода, при изготовлении многогофровых профилей за малое число переходов. Снижение качества профилей вызвано также несоответствием линейной скорости профилируемой заготовки с окружными скоростями приводных валков первых переходов, особенно при большой кривизне зазора рабочего калибра. Это приводит к проскальзыванию профилируемого металла по поверхности валков и появлению задиров и царапин на поверхности профилей, а также к повышенному износу валков. Кроме того, при формовке волнистой заголовки большой поперечной кривизны вследствие неравномерного распределения и сосуществующей разницы окружных скоростей верхнего и нижнего валков тесного калибра возникают различные продольные прогибы элементов заходной части профиля (центральных и боковых) и связанные с этим значительные трудности при заходе заготовки в следующих калибр, что отрицательно сказывается на качестве профиля в его заходной части, особенно при поштучном формообразовании. И, наконец, изготовление профилей при постоянной ширине проекции на горизонтальную плоскость требует изготовления полного комплекта формующих валков для каждого типоразмера профилей, причем условный радиус дуг первых переходов "индивидуален".

Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа изготовления гофрированных профилей и повышение их качества за счет ослабления режима формовки.

Цель может быть достигнута тем, что для изготовления гнутых гофрированных профилей способом, при котором листовую заголовку предварительно изгибают по дуге, после чего гибкой одновременно по всему сечению гофры с постепенным уменьшением получаемой заготовки, формовку гофров осуществляют последовательно в два этапа, на первом из которых формуют гофры со скругленными вершинами проталкиванием заготовки через расположенные по направляющим дугам неприводные ролики, а на втором осуществляют осадку элементов профиля до требуемой конфигурации.

Сопоставительный анализ данного решения с прототипом показывает, что данный способ отличается от известного тем, что формовку гофров со скругленными вершинами осуществляют проталкиванием листовой заготовки, согнутой по дуге приводными роликами первого перехода, через расположенные по направляющим дугам неприводные ролики.

Получение волнистой заготовки по известному способу предполагает жесткий режим одновременной формовки за счет поперечной вытяжки, т.е. больших деформаций растяжения.

В заявляемом способе изготовления гофрированных профилей, в том числе и многогофровых, ослабление режима формовки, особенно при заходе полосы в формующий переход, достигается влиянием на очаг деформации со стороны приводных роликов первого перехода равномерно распределенных аксиальных усилий, значения которых тем выше, больше углубление формуемых в этом переходе гофров. В данном способе формовку волнистых заготовок осуществляют при одном сочетании условных дуг переходов оптимального значения, обеспечивающих достаточную продольную жесткость изгибаемого по дуге в первом переходе листового или рулонного материала, а также волнистой заготовки с поперечной кривизной. Это позволяет также приводными роликами первого перехода осуществлять заход заготовки в неприводные ролики следующих переходов, размещенные по направляющим дугам соответственно уменьшающейся кривизны и имеющие возможность перенастройки на другие сечения волнистых заголовок, что существенно сокращает затраты на изготовление как стан, так и формующей оснастки и расширяет технологические возможности способа. Следствием равенства скоростей перемещающегося профиля и рабочей поверхности неприводных роликов является улучшение качества готовых профилей.

На фиг. 1 показана схема устройства изготовления гофрированных профилей; на фиг. 2 схема формообразования профиля из полосы.

В 1 переходе плоскую заготовку 1 подвергают поперечному изгибу по дуге приводными роликами и направляют воль стана. В неприводных роликах 11 перехода, расположенных в определенном порядке по направляющей дуге под воздействием на заготовку со стороны 1 перехода аксиальных усилий F₁ формуют одновременно по всему сечению заголовки продольные гофры со скругленными вершинами. Затем в нескольких аналогичных переходах (III-V) осуществляют под действием аксиальных усилий F₂, F₃, F₄ углубление гофров при уменьшении поперечной кривизны волнистой заголовки 2, причем F₁>F₂>F₃>F₄. В приводных калиброванных роликах VI перехода заготовки 2 выпрямляют до получения прямолинейной волнистой заготовки 3. В окончательном VII переходе осуществляют осадку элементов профиля до требуемой конфигурации Опытную проверку способа проводили при изготовлении профилей из алюминиевых сплавов Д16М и АМц2М толщиной 1,2 мм с семью периодически повторяющимися гофрами глубиной 22 мм и шириной на стенке 22 мм (300х22х1,2мм) и с четырьмя гофрами глубиной 20 мм и шириной на стенке 130 мм (580х20х1,2мм), причем формовка первого профиля была осуществлена при уменьшении ширины проекции заготовки на горизонтальную плоскость, а второго при постоянной ширине проекции.

Изготовленные по данному способу профили имеют хорошее качество, прямолинейность и стабильность геометрии.

Способ по сравнению с известным обладает следующими преимуществами.

Расширяет технологические возможности способа изготовления гофрированных профилей по одновременной системе, так как позволяет получить профили с большим числом гофров, в том числе и с широкими крайними прямолинейными участками, за малое число переходов.

Позволяет улучшить качество многогофровых профилей за счет ослабления режима формовки и создания более благоприятных условий формообразования гофров.

Формула изобретения

Способ изготовления гнутых гофрированных профилей, при котором листовую заготовку предварительно изгибают по дуге, после чего гибкой одновременно по всему сечению формуют гофры с постепенным уменьшением получаемой кривизны заготовки, отличающийся тем, что формовку гофр осуществляют последовательно в два этапа, на первом из которых формуют гофры со скругленными вершинами проталкиванием заготовки через расположенные по направляющим дугам неприводные ролики, а на втором осуществляют осадку элементов профиля до требуемой конфигурации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2