Гнутый гофрированный профиль и способ его производства



Гнутый гофрированный профиль и способ его производства
Гнутый гофрированный профиль и способ его производства

 


Владельцы патента RU 2471584:

Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии производства гнутых листовых профилей проката. Средний по ширине профиля гофр выполнен трапециевидным с наклоном его боковых стенок к горизонтали 61°…63°, с шириной, равной 0,237…0,242 ширины профиля, с двумя полукруглыми, направленными вниз гофрами, высотой (3…4) S на его вершине, и по обе стороны от трапециевидного гофра, содержащего у своего основания ступеньки высотой hc=(0,75…1,67) S, расположено по три полукруглых гофра на расстоянии l=0,48 Вг, где Вг - ширина трапециевидного гофра, и с шириной каждый b=(0,15…0,16)Вг, а их высота h=0,46…0,47 высоты этого гофра и их радиусы R=0,35 b, при этом одна из боковых кромок профиля лежит выше его плоскости на (4,0…5,3)S. Последовательное формирование продольных гофров начинают со среднего по ширине полосы гофра, который формуют в I…IV проходах, уменьшая радиусы его изгиба Rт с (8…10)S до (1,5…2,0)S, а ступеньки у его основания - в пятом проходе. Последовательное формирование полукруглых гофров начинают также с V прохода и с соседних с трапециевидным гофром, формируя каждый из них за пять проходов, уменьшая радиус изгиба у основания гофров от (6…8)S до (2,5…3,3)S. При этом формообразование гофров на вершине трапециевидного гофра осуществляют в XIII…XVI проходах, заканчивая профилирование образованием боковых кромок профиля, одна из которых расположена выше его плоскости. Улучшается геометрия профилей. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении листовых гофрированных профилей, используемых при производстве железнодорожных пассажирских вагонов.

Гнутые гофрированные профили наиболее часто содержат сплошные продольные гофры с различной конфигурацией поперечного сечения (трапециевидные, полукруглые, треугольные и др.) и изготовляются путем профилирования (формообразования) гофров на специальных станах. Особенности технологии производства листовых гофрированных профилей достаточно подробно описаны, например, в книге Тришевского И.С. и др. «Холодногнутые гофрированные профили проката», изд. 2-е, Киев, «Техника», 1973, с.198…217, а типы таких профилей приведены, например, в справочнике под редакцией И.С.Тришевского «Производство и применение гнутых профилей проката», М.: «Металлургия», 1975, с.494-508.

Известен листовой гофрированный профиль с краевыми плоскими участками и разнонаправленными отбортовками, сопряженными с упомянутыми плоскими участками, выполненными под одинаковым углом к этим участкам, равным 100°…110°, и с высотой, равной 0,7…0,8 высоты гофров (см. а/с СССР №1750780, кл. В21D 5/06, опубл. в БИ №28 от 30.07.92 г.).

Однако этот профиль непригоден в качестве облицовки железнодорожных пассажирских вагонов.

Наиболее близким аналогом к заявляемому профилю является гнутый гофрированный профиль 390×35×2 мм, приведенный на рис.51 книги под редакцией И.С.Тришевского «Калибровка валков для производства гнутых профилей проката», Киев, «Техника», 1980, с.141.

Этот профиль из тонколистовой стали толщиной S=1,5…2,0 мм содержит сплошные продольные гофры заданных поперечного сечения и радиусов изгиба и характеризуется тем, что все гофры - трапециевидные с одинаковыми размерами, в том числе - с одинаковыми углами наклона их боковых граней к горизонтали и с одинаковыми радиусами изгиба.

Этот профиль также не подходит в качестве вагонного облицовочного из-за своей незначительной ширины.

Известен способ получения гофрированных листов с несколькими продольными корытообразными впадинами, при котором на стадии черновой формовки последовательного формообразования гофров верхний валок формирует только места впадин, а нижний - образует на поверхности листа дуги большого радиуса, за счет которых в чистовых проходах формируются углы впадин, что позволяет исключить образование складок (см. япон. Заявку №51-112765, кл. В21D 13/04 от 35.10.1976 г.).

Однако такой способ непригоден для получения профиля, у которого вершина среднего трапециевидного гофра содержит противоположно направленные полукруглые гофры малого поперечного сечения.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ (технология) производства гнутых гофрированных профилей, приведенных в книге А.П.Чекмарева и В.Б.Калужского «Гнутые профили проката», М.: «Металлургия», 1974, с.134-135 и рис.70а.

Этот способ профилирования путем последовательного формирования продольных сплошных гофров характеризуется тем, что при нечетном числе гофров для создания ребра жесткости сначала формуют центральный гофр, а затем все остальные - последовательно от середины ширины профиля к его боковым краям.

Известный способ не оговаривает особенности профилирования различных по форме и размерам гофров, что затрудняет его использование для производства заявляемого гофрированного профиля.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств гнутых гофрированных профилей специального назначения за счет улучшения их геометрии.

Для решения этой задачи гнутый гофрированный профиль из тонколистовой стали толщиной S содержит сплошные продольные гофры заданных поперечного сечения и радиусов изгиба, и средний по ширине профиля гофр выполнен трапециевидным с наклоном его боковых стенок к горизонтали 61°…63°, с шириной, равной 0,237…0,242 ширины профиля, с двумя полукруглыми, направленными вниз гофрами, высотой (3…4)S на его вершине, и по обе стороны от трапециевидного гофра, содержащего у своего основания ступеньки высотой hc=(0,75…1,67)S, расположено по три полукруглых гофра на расстоянии l=0,48 Вг, где Вг - ширина трапециевидного гофра, и с шириной каждый b=(0,15…0,16)Вг, а их высота h=0,46…0,47 высоты этого гофра и их радиусы R=0,35b, при этом одна из боковых кромок профиля лежит выше его плоскости на (4,0…5,3)S.

Предлагаемый способ производства гнутого гофрированного профиля путем последовательного формирования продольных гофров, начиная со среднего по ширине полосы гофра, и средний трапециевидный гофр формуют в I…IV проходах, уменьшая радиусы его изгиба Rт с (8…10)S до (1,5…2,0)S, а ступеньки у его основания - в пятом проходе, последовательное формирование полукруглых гофров начинают также с V прохода и с соседних с трапециевидным гофром, формируя каждый из них за пять проходов, уменьшая радиус изгиба у основания гофров от (6…8)S до (2,5…3,3)S, при этом формообразование гофров на вершине трапециевидного гофра осуществляют в XIII…XVI проходах, заканчивая профилирование образованием боковых кромок профиля, одна из которых расположена выше его плоскости.

Приведенные параметры профиля и способа получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации параметров гнутого гофрированного профиля и способа его производства, что повышает потребительские свойства профилей для облицовки железнодорожных пассажирских вагонов за счет улучшения их геометрии.

Заявляемый профиль и технология его производства (калибровка) схематично показаны на фиг.1 и 2 (показана часть формующих проходов; номера клетей соответствуют номерам проходов).

Гнутый гофрированный профиль (см. фиг.1) содержит по три полукруглых гофра 1 в поперечном сечении, расположенных слева и справа от трапециевидного гофра 2, на вершине которого выполнены два полукруглых гофра 3, а у его оснований выполнены ступеньки 4 шириной bc и высотой Rc. Высота среднего гофра 2 - Н, его ширина - Вг; высота полукруглых гофров l - h, их радиус - R и ширина - b; высота гофров 3 - hг, их радиус - r2. Расстояние между гофрами l - l, а расстояние от ближайшего к гофру 2 гофра l - l1. Радиусы изгиба у вершины и основания трапециевидного гофра - r1. Боковая кромка 5 профиля - ниже его плоскости на Δh.

Профилирование начинается с формообразования трапециевидного гофра (см. фиг.2) в I проходе (кл.1), которое заканчивается в IV проходе (кл.4). В клети 5 осуществляется формообразование ступенек 4 и начинается формовка ближайших к гофру 2 полукруглых гофров 1, которая завершается в кл.9. В этой же клети начинается формовка следующих гофров 1, заканчивающаяся в кл.13, где начинается формовка гофров 3 и крайних по ширине профиля гофров 1. Формообразование гофров заканчивается в кл.17 и в этой же клети (последний проход) завершается формовка гофров и всего профиля с образованием боковых его кромок 5 и 6.

Опытную проверку предлагаемых профиля и способа осуществляли на профилегибочном агрегате 0,5-2,5×300-1500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при производстве гофрированного листового профиля 1085×45×21×2 мм варьировали заявляемые его параметры и параметры способа, фиксируя основные механические характеристики: сопротивление продольному изгибу и скручиванию.

Наилучшие результаты (выход профилей требуемого качества в пределах 99,0…99,5%) получены с использованием предлагаемых технических решений. Отклонения от рекомендуемых их параметров ухудшали полученные результаты.

Так, уменьшение высоты (и, соответственно, - ширины) всех или части гофров ослабляло профиль, уменьшая сопротивление продольному изгибу и скручиванию на 55%…7%. Увеличение же размеров гофров затрудняло конвейерную сборку вагонов на вагонзаводе. Уменьшение величин радиусов у основания гофров (и при вершине трапециевидного гофра) в отдельных случаях приводило к трещинообразованию в местах изгиба и к отбраковке профилей, а увеличение этих радиусов сверх рекомендуемых значений приводило к ослаблению профилей.

Отсутствие гофров на вершине трапециевидного гофра, а также ступенек у его основания приводило к увеличению продольного прогиба профиля при его нагрузке.

Изменение последовательности формообразования гофров, во-первых, ухудшало геометрию профилей и, во-вторых, в большинстве вариантов приводило к необходимости увеличения количества проходов, т.е. к росту расхода валков.

Вариант формовки профиля с постоянной величиной радиусов изгиба вызывал недопустимое искривление полосы при профилировании.

Известные профиль и технология профилирования, выбранные в качестве ближайших аналогов, в опытах не испытывались ввиду их явной непригодности для достижения поставленной цели. Таким образом, опытная проверка доказала приемлемость найденных технических решений для получения требуемого результата и их преимущество перед известными объектами.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения позволит удешевить сборку железнодорожных вагонов и сократить расход металла на облицовочные профили (за счет их упрочнения) почти на 5%.

Пример конкретного выполнения

1. Поперечное сечение профиля толщиной S=2 мм (фиг.1) содержит средний гофр 2 с Н=45 мм, α=42° и Вг=260 мм и шесть гофров 1 с h=21, b=40 и R=14 мм. Размеры гофров 3: hг=6 и r2=12 мм. Расстояние между гофрами: l1=100 и l=125 мм. Размеры ступенек 4: bc=30 и hc=2,5 мм. «Повышение» кромки 5-Δh=8 мм. Величины радиусов: R=14, r1=3 и r2=12 мм. Ширина профиля В=1090 мм.

2. В I проходе (кл.1) формуется трапециевидный гофр 2 с α=15° и r1=16 мм, который в IV проходе имеет Н=45 мм, α=62° и r1=3 мм. В V проходе формуются ступеньки 4 гофра 2 и начинается формовка ближайшего к гофру 2 полукруглого гофра 1 и она заканчивается в IX проходе с уменьшением радиусов изгиба у основания гофра 1 с 12 до 5 мм. Средний из полукруглых гофров 1 начинают формовать в IX проходе и заканчивают в XIII проходе, а крайний из них - формуются в XIII…XVII проходе. Гофры 3 формуют в этих же проходах, а боковую кромку 5 делают ниже плоскости профиля в последнем XVII проходе.

1. Гнутый гофрированный профиль из тонколистовой стали толщиной S, содержащий сплошные продольные гофры заданных поперечного сечения и радиусов изгиба, отличающийся тем, что средний по ширине профиля гофр выполнен трапециевидным с наклоном его боковых стенок к горизонтали 61°…63°, с шириной, равной 0,237…0,242 ширины профиля, с двумя полукруглыми, направленными вниз гофрами, высотой (3…4) S на его вершине, и по обе стороны от трапециевидного гофра, содержащего у своего основания ступеньки высотой hc=(0,75…1,67) S, расположено по три полукруглых гофра на расстоянии l1=0,38 Вг от упомянутого гофра с расстоянием между ними l=0,48 Вг, где Вг - ширина трапециевидного гофра, и с шириной каждый b=(0,15…0,16) Вг, а их высота h=0,46…0,47 высоты этого гофра и их радиусы R=0,35b, при этом одна из боковых кромок профиля лежит выше его плоскости на (4,0…5,3) S.

2. Способ производства гнутого гофрированного профиля из тонколистовой стали толщиной S путем последовательного формирования продольных гофров, начиная со среднего по ширине полосы гофра, отличающийся тем, что средний трапециевидный гофр формуют за первые четыре прохода с уменьшением радиусов его изгиба Rт от (8…10) S до (1,5…2,0) S, а ступеньки у его основания - в пятом проходе, последовательное формирование полукруглых гофров начинают также с пятого прохода и с соседних с трапециевидным гофром, формируют каждый из них за пять проходов с уменьшением радиусов изгиба у основания гофров от (6…8) S до (2,5…3,3) S, при этом формообразование гофров на вершине трапециевидного гофра осуществляют с тринадцатого по шестнадцатый проход, заканчивают профилирование образованием боковых кромок профиля, одна из которых расположена выше его плоскости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству холодногнутых профилей проката при производстве строительных конструкций. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатному, профилегибочному оборудованию, и может быть использовано в металлургии в устройствах для проведения испытаний.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в профилегибочных машинах для формирования с комбинированными по форме концевыми полками рамочных профилей посредством комплекта рабочих клетей, который установлен за комплектом рабочих клетей, формирующих рамочные профили.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству холодногнутых профилей проката из полосового металла. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых тонкостенных профилей Т-образного сечения из металлической полосы, в частности потолочных профилей с полыми стенками.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления и конструкции профиля маячкового сетчатого. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к прокатному производству. .

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к изготовлению гнутых профилей и, в частности, прямоугольных сварных замкнутых профилей. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к оборудованию для формирования труб. Станок содержит расположенные друг за другом станции обработки, которые содержат пары холостых роликов, которые совершают вращательно-поступательные перемещения с одинаковой амплитудой, но в противоположных направлениях, и, по меньшей мере, одну станцию чистовой обработки, содержащую четыре направляющих ролика, имеющих вогнутый профиль с постоянной кривизной и способных совершать вращательно-поступательные перемещения с одинаковой амплитудой и в направлениях согласно осям под 90°. Нижние ролики каждой станции обработки имеют эллиптический профиль с кривизной, уменьшающейся от внешней кромки к внутренней кромке указанного ролика. Верхние ролики первой станции обработки имеют эллиптический профиль с кривизной, увеличивающейся от внешней кромки к внутренней кромке указанного ролика, верхние ролики станций обработки, следующих за первой станицей, имеют круглый профиль. Расширяются технологические возможности. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению профилей из полосовой заготовки или ленты в роликах профилегибочного стана, и может быть использовано в машиностроении. На первых переходах осуществляют гибку усилием тангенциального сжатия со степенями деформации не более 2-5%, приложенного к торцам заготовки. На последующих переходах осуществляют приложение направленных усилий растяжения инструментом, имеющим контакт с заготовкой только но внутренним радиусам зон сгиба будущего профиля, начиная с ее торцов. Повышается качество профилей. 3 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может использоваться при изготовлении элементов легких металлических конструкций гофрированного профиля. Стан содержит установленные по его краям две вертикально замкнутые тяговые цепи, шарниры которых устроены в виде роликов-вальцев, предназначенных во взаимодействии с верхними стационарными неприводными контрроликами и для профилирования кромок. При этом гофропрофилирующие формующие элементы расположены между верхними ветвями цепей и выполнены неприводными в виде полозьев, изготовленных из самосмазывающегося антифрикционного металлографитового композита. Cнижается металлоемкость. 3 ил.

Группа изобретений относится к обработке давлением листового металла и может быть использована для формовки листовых профилей с периодически повторяющимися продольными гофрами. Формообразование продольных гофр на листе мерной длины осуществляют на стане при заходе формирующих выступов первого формирующего устройства, выполненного в виде валка, в ручьи второго формирующего устройства при продольном перемещении листа вдоль оси стана. Лист устанавливают с закреплением на второе формирующее устройство. В качестве второго формующего устройства используют плоскую платформу-матрицу, взаимосвязанную с валком, сообщающим платформе-матрице реверсивное перемещение вдоль оси стана. При этом плоская платформа-матрица содержит нижний опорный холостой валок и ряд поддерживающих валков, а также средства крепления листа. Уменьшается металлоемкость, а также снижаются энергозатраты. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к обработке металлов и может быть использовано при изготовлении монтажных профилей на многоклетьевом профилегибочном стане. Профилирование совмещают с формообразованием зубчиков на стадии подгибки углов профиля в первой клети стана накатными роликами, установленными без зазора на одной шпонке на верхнем валу. Во второй клети увеличивают высоту зубчиков накатными роликами, свободно вращающимися на валу и самоустанавливающимися по предварительно полученным в первой клети зубчикам. Повышается производительность и точность формообразования зубчиков.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к последовательной по переходам подгибки деталей сложного профиля с отогнутыми элементами U-образной формы. Полосовой или ленточный материал подают на позицию отрезки, где отрезают заготовку, которую перемещают на позицию гибки продольного края полотна заготовки в одну сторону. Далее осуществляют гибку полки заготовки в обратную сторону и формируют U-образный отогнутый элемент. Затем осуществляют предварительную гибку U-образного отогнутого элемента под углом в противоположную к полотну заготовки сторону и окончательную подгибку с расположением U-образного отогнутого элемента параллельно и вплотную к полотну заготовки. При этом на сопрягаемых продольных краях полотна заготовки и U-образного отогнутого элемента, образующих двойную толщину, одновременно с окончательной подгибкой формируют отгиб. Расширяются технологические возможности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности прокатному производству, и может быть использовано для гибки профилей проката из металлического листа с профилированными кромками, применяемыми в строительстве. Перед подачей в профилегибочный стан ленту подают через ориентирующее устройство. Затем осуществляют поэтапный, проводимый с равномерным шагом подгиб краевых продольных кромок. Далее осуществляется формирование профильного угла с определенным шагом. При этом изменяют положение профильных роликов. В автоматической линии используют приемный блок в виде ориентирующего устройства, выполненного в виде направляющих с пазами, установленных на каретках с возможностью перемещения в поперечном по отношению к оси прокатки направлении, узел реза содержит съемную матрицу и нож. При этом рабочие клети выполнены в виде тянущих, роликовых и профильных. Роликовые клети установлены поочередно с тянущими, снабжены винтовыми направляющими и выполнены с возможностью регулирования положения роликов. Ролики на предпоследней и последней роликовых клетях расположены в шахматном порядке, а в профильных клетях использованы парные ролики с одинаковыми посадочными размерами и одного диаметра. Повышается производительность и качество, упрощается конструкция, а также расширяются функциональные возможности способа. 2 н.п. ф-лы, 12 ил.

Группа изобретений относится к области обработки металлов давлением и может быть использована для изготовления замкнутых металлических профилей, сформированных из двух С-образных профилей, соединенных посредством чередующихся выступов и пазов на отгибах их полок. При вырубке выступов и пазов профили устанавливают с примыканием стенки одного к стенке другого и на двух диагонально расположенных отгибах вырубают пазы, а на двух других - выступы, затем их разворачивают и соединяют загибом выступов одного профиля в соответствующих пазах другого. Технологический комплекс включает штампы с двумя типами матриц и пуансонов, и клиновой штамп. Обеспечивается технологичность сборки замкнутого профиля. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении профилей, в частности С-образных, в соответствии с программным обеспечением. Рабочие позиции роликогибочной линии закрыты подвижным экраном и разделены на зоны. При этом зона загрузки содержит направляющий лоток, зона считывания и определения точки отсчета длины протяжки ленты содержит механизм считывания и определения точки отсчета длины протяжки ленты, зону перфорирования ленты с блоком инструментов для перфорирования, зону профилирования и протяжки ленты с рядом профилирующих валков, зону загиба кромок с механизмом загиба кромок, зону пробивки отверстий под крепежные элементы с механизмом пробивки отверстий, зону вырезки фланцев с механизмом вырезки фланцев, зону обжима и обрезки профиля по длине с совмещенным механизмом обжима и резки, зону выгрузки готового профиля. Расширяются функциональные возможности. 10 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве теплопередающих элементов теплообменников. Для формирования геометрической конфигурации на поверхности теплопроводящего элемента используют валковое устройство, содержащее пару валков, между которыми пропускают металлические листы. Используют валки, содержащие множество уложенных друг на друга элементов. При этом множество уложенных друг на друга элементов может быть уложено на центральном валу или без него. Каждый элемент валка образует внешнюю периферию, которая выполнена с возможностью содержания геометрической конфигурации по всей внешней периферии, а уложенные друг на друга элементы валка образуют валок с периферийной поверхностью, соответствующей геометрической конфигурации уложенных друг на друга элементов валка. Расширяются технологические возможности. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх