Металлическая профильная заготовка фланцевого типа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сонзэ Советскнк

Социалнстмчеснмк

Республик (iii 933133 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 25.06.79 (2l )2784735/22-02 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 10.06.82 (5l)M. Кл.

B 21 В 1/38

3Ьоударотеенный комнтет

СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК621 77.,04(088.8) Ф. P. Карелин, Б. С. Крылов, Г. Н. Корепанов, Б. В; Митин ...= .

Г и А. Н. Маршалкин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель. (54) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПРСФИЛЪНАЯ ЗАГОТОВКА

Ф JIAHUEBCX Î ТИПА

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству полуфабрикатов, и может быть использовано при разработке новых видов металли- ческих профильных заготовок, например типа тавра, двутавра, т, Г - и веерооб5 разной формы, характеризующихся заданными размерным соотношением элементов по толщине и ширине, а также формой и как следствие этого регулируемыми

10 жесткостью и несущей способностью. Особенностью такой прогрессивной заготовки является, кроме того, тонкостенность ее полки, толщина которой при этом меньше по сравнению со стенкой.

Известна профильная П-образная заготовка с выступающими горизонтальными верхними полками. Такая заготовка имеет: одинаковую толщину всех элементов и является симметричной(1). Поэтому она

20 не обеспечивает регулирование жесткости и несущей способности.

Известен также горячекатанный равнобокий уголковый профиль с полками переменной толщины, причем уклон полки от вершины к краям составляег 15-20, и о стыковочным ребром прямоугольной формы в вершине (2).

Основным недостатком такой заготовки является отсутствие хотя бы одного тонкостенного элемента, что резко сужает область ее применения и в ряде случаев приводит к увеличенному расходу металла, например при изготовлении тонкостенного груп тозаце па.

Наиболее близким к изобретению техническим решением являются профили типа швеллеров, зетов, тавров, двутавров и других, получаемые из одного листа, которые состоят из стенки и полки, причем полка, выполненная путем сложения листового материала по толщине в два или несколько раз больше, чем стенка 13).

Существенные недостатки такой заготовки - малая жесткость и несущая способность из-за отсутствия прочной связи между сложенными вдвое или в несколько раз листов, большой расход материала

933133

ПРП П;а::.:МЕНЕ11ИИ ГНУТЫХ ПРОфиЛЕй В НЗДЕЛИях повышенной жесткости и несущей ñnoсоб1»ос"-,-. з» счет необходимости увеличения толщины листа или большего кисла изгибов, 5

ЦаЕЛЬ10 ПР«ЕЦЛаГЙЕМОГО ТЕ gIIIЧ1 СКОГО РЕ . пения является повышение экестк ости и несэ»щей способности з11готoBEII.

Эта цель достигается тем, что иЗвестная пр, Й11льна»1 за Г 3Т oвка состоящая IG из попки и степки» и;леет стенку»а выполненную нз отдельныхс листйз, сва1зенных

ДаВ ЛЕ»1n»0 y f, ПОСКОЛЬКУ СТЕНКа ЩЗЕДЛа1 11Е МОЙ ЩЭО а фИЛЬНОй e»lI 0TOBIIII ЩаздСтаВЛ»»СТ Собой СВа1

РЕН1а1-»е ДР»ЗЛР1ПГЕМ СОЕДИНЕНЦС . ДВУХ ИЛИ более листов из однородного материала, ОТО 1 ОЗВОЛ»." Ет 1»ВЕЛИЧЭГВатЬ ЕЕ ТОЛ11 Инг» аЭЕЗ

If ЗМЕНЕЭГИЯ I»0IIIIIHII Ы ПОЛКИ

ИЗ«»»ЕН(1тy «»СТОйЧИВОСТУ За I От;ЭВКИ В ЗаВИ симссти от высоты стенки. При зтом изменение "толщины стенки происхОдит за

cvåT 1 о.аэцины листа„который образует только с геп1»»а, 1 рлщина ла1ста нз кот13р ого

К р О Е С Te fIY> -f »ф»Зрми 137»ЗТ Ч И ПОЛК аа 0 ЦЗЕ целяется служе оными 7ребЗОВПИЭ sl«» f«I (прочи ОСТ1 1ЫМИ» ГЕОМСТР»И 1ЕСКИМИ И OP )»

PQС» МBT»ЗИВаЕMaЯ ЩЭО!И1ЛЬНЙЯ ЗаГÎTOBKа характе1зизуется малой„например О. 5 1 5 « М т;ЭлщННОй П„ЭЛ1аи, BЕук-»1И11a Кото, Рой всегда меньше, чем У сте1Н 11» ПРИ

ЭТОМ СООТНОШОНИЕ TÎÕUIÏÏÅII ПОЛКИ И Ст»ЕНКИ СОСТаВЛЯЕЗ 0,1-0,9 И ОбуСЛ1ЭВЛ»ЕНО тЕМ, что при его величине менее 0,1 и=.ãoòîâленив заГотовки становится технологически

35 трудновь1полнимь1м и =-. :Ономически нецее лесообразным, а прп вели=Итие«более 0,9 токцина стенки пе обесп-.;чивает практически значимое повышение устойчивости заготовкии.

10 (»O0Tn0LUeI1ne ВЕЛИЧ1П1 111ИР»11НЫ ПОЛКИ ,и вь1соты стенки у предлагаемой заготовки нахоцится в широком (О, .-10,0) диапазоне, за пределами ко-орого факти"-гески утра плваются служебные характеристи»11 » ки пр Офильной загОтоВки за счет малой ширины полки (ниэкний предел) или высот Ы С Таз НК11 (ВЕРХНИЙ ПРЕ ЦЕ Ла), Следует отметитЬ, что толщига полки стеаак 1» профильnop з Гото,.к13 с, аз »1 ча«те я

ПОСТОЯННОЙ. ПРИ aTOМ, ЕСЭП-; З»аа1"О» 13ВЕа имеет две или более полок, ширина ь-х одни аков а.

Изготовление металлической профиэп-,— пой чготовки включает следующие осйов- ээ ные Операции: сборку пакета, в котором

МЕЭ1»1" " ааааста Ми ОСЬ ОВНоа "О МаТЕРИаяа (СЛ«аа жнт для формирования и полки и cTeнки) располагшот, прокладку из того же материала (служит для формирования только стенки); а также металлический наполниТега из разнородного 1латериала. Разме» а рные соотношения элементов пакета определяются в зависимости от размеров требуемого готового профиля, степени деформации и характера распределения неравномерности деформации слоев пакета, варку слоев цавлением в нагретом состоянии нли при комнатной температуре с последующим термоциффузнонным отжигом; ф О рм и р 0Ba III I e пр Офи йя пу т е м у да в лени я и а полнителя и от гибки освободившихся от наnonInITem частей заготовки на заданный

УГОН, ГЦзиче«ал пОлка начинаетсЯ, сРазУ От Обра=-овавшегося ст ыка.

И а фи Г. 1-4 пок аза1 ы тип ы профильной заготовки.

Пример 1.Собрали одну партию пакетов (см. фиг. lа), каждый из которых состоит из листа 1 размерами 1,0х60х х200 мм (слуэкит для фор1 г» рования стенки профиля) н листа 2 размера 0,1 40х х200 мм (служит для формирования стенки). В качестве материала обоих листов взят титановый сплав марки ОТ4. Рядом с листом 2 разместили ндпол11нтель 3 (тех110логическую 11роклацку) размерами

О, 1х20x200 мм из стали марки Ст. 3.

Иаполпитель при формировании профиля удаляется. Отношение толщины листа, из которого будет формироваться полка, к суMMe толшины листова, составляющих стенку, равно 0,099. Такое соотношение толщины листов будет приблизительно сохраняться и после прокатки.

Пакеты прокатал11 на вакуумном прокат« пом стане прп 900"С, обжатии 25% и остаточном цавле1п1н 1 10 " »p

Заготовки подвергли термофиксации при

ЯОООС и выдержке 1 ч, после чего путем ме»ханическ ого отрыва удалили наполнитехаа, а освободив1ауюся от наполнителя часть заготовки отогнули на угол 90 . И результате получили полку 4, начинающу1. Оя непосредственно от места сварки. а

Таким образом изготовлена Г-образnая профильная заготовка (см. фиг. lб), у которой стенка 5 представляет собой сваренное давлением соединение двух листов, причем из одного из них сформирована и полка 4.

Пример 2. Пакет (см. фиг. 2), состоящий из rnIcra 1 (см. фиг. 2а) размерами 1„5x40x150 мм магниевого сплава марки МЛ-8, листа 2 размерами 0,15) х35х150 мм из тог о эке сплава н из на5 933 полнителя 3 размерами О, 15z5z150 мм медный сплав марки М1), прокатали при температуре 350 С с обжатием 25% за проход. Полученную заготовку толщиной

1,2 мм подвергли отжигу при 280 С в 5 течение 1 ч. Затем удалили наполиитель

3, а освободившуюся часть заготовки отогнули на угол 9(f . В -результате получили из магниевого сплава Г-образный профиль (см. фиг- 2б), характеризующийся 1О отношением толшины и ширины полки к толшине и высоте стенки, равным 0,9 и

О, 14 соответственно.

Пример 3. f-образный профиль из однородного металла получили путем сборки пакета из двух листов 1 и 2 (см. фиг. За) размерами 1,5х40х160 мм из титанового сплава ОТ4, из которых будет в дальнейшем формироваться стенка и полка. Между указанными листами распо- 20 ложили прокладку 3 размерами 1,5х10х х160 мм из того же титанового сплава и наполнитель 4 размерами 1:5х30х

160 мм из стали марки СТ 3. Прокладка будет входить только в стенку. Пакет прокатали вначале на вакуумном прокатном стане ДУО 150 при 900 С, обжатии 25% за проход и остаточном давлении 1

Ч.О <Тор, а затем на воздухе за два прохода раскатали цо толшины 2,4 мм. Про- 30 катанную заготовку подвергли термофико сации при 800 С и выдержке 1 ч, после чего путем механического отрыва удалили наполнитель, а освободившиеся части заготовки отогнули на угол 30 . Причем из- 3g гиб листа при формировании полки начинается у места стыка. В результате получили ° (- образный профиль (см. фиг. Зб), у которого толшина полки 5 ссставила 0,8

0,8 мм, а стенки 6, прецставляюшей со- ц бой сваренное цавлением соединение однородного материала, — 2,4 мм. При этом ширина полки профиля равна 30 мм, а стенки - 10 мм. Таким образом, отношение толшины полки к толщине стенки составило 0,3, а ширины полки к высоте стенки — 3.

Пример 4. Пакет (см. фиг. 4a), .состояший из двух листов 2 и 3 размера133 6 ми 0,5х60х150 мм титанового сплава марки ВТ6С, между которыми расположили прокладку размерами О, 1z40z150 мм из того же сплава и по обе стороны от нее наполнитель 4 размерами 0,1х20х х150 мм, прокатали. при условиях, как в примере 1. Затем механическим путем удалилй наполнитель, а из освободившихся от наполнителя частей заготовки сформи ровали полки, отогнув их на 90 . В результате получили,пвутавровый профиль (см. фиг. 4б), у которого отношение толшины полки к толшине стенки. составляет

О;9, а отношение ширины полки к высоте пр офи ля — О, 5.

Применение предлагаемой прогрессивной заготовки позволяет значительно расширить номенклатуру экономичных металлических профилей и тем самым повысить служебные характеристики механизмов и машин, так в большей степени удешевить производство из профильных заготовок различных изделий, снизив при этом рас хоц материала.

Слепует отметить, что металлическая профильная заготовка имеет мелкозернистую гтруктуру и облацает высоким кому лексом свойств, присуших деформированному материалу.

Ф ормула изобретения

Металлическая профильная заготовка фланцевого типа, состояшая из полки и стенки, о т л и ч а ю ш а я с ятем, что, с целью повышения жесткости и не сушей способности, стенка выполнена из отдельных листов, сваренных давлением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 51-62247, кл. 12 С 221.2, В 21 B 1/10, опублик.

1976.

2. Авторское свицетельство СССР

М. 395125, кл. В 21 В 1 08, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

М. 142614, кл. В 21 В 1/08, 1961 (прототип) °

933133

Составитель М. Блатова

Редактор Г. Прусова Техред К.Мыдьо Корректор А. Ферени

Заказ 4008/7 Тираж 845 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Финал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4