RU2057606C1

RU2057606C1 - Shape making method

Info

Publication number: RU2057606C1
Application number: RU92001214A
Authority: RU
Inventors: А.В. Выдрин; Л.М. Агеев
Original assignee: Челябинский государственный технический университет
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: metal forming. SUBSTANCE: method of making shapes, mainly angular ones, comprises steps of preliminary bending of a strip with formation of a flat portion on a mean part of the strip width with two transitional curvilinear portions between members of a blank, final bending of the blank by applying normal and tangential efforts to its members; upon the process of the preliminary bending of the strip providing an additional formation of straight rectilinear portions on edges of the strip, parallel with the rectilinear portion, arranged in the mean part of the strip, with two additional transitional curvilinear portions between members of the blank in such a way, that length value of the above mentioned parallel portions decrease as degree of finishing the shape increases. EFFECT: metal economy, consisting at an average 1.46 kg/m of the metal, upon sustaining strength characteristics of the shapes. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на машиностроительных и других предприятиях при изготовлении гнутых профилей преимущественно с угловым поперечным сечением. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in engineering and other enterprises in the manufacture of bent profiles mainly with an angular cross section.

Известен способ изготовления углового профиля за несколько переходов [1] заключающийся в последовательном изгибе металлической полосы с прямоугольной формой поперечного сечения. При этом в каждом проходе формируется два прямолинейных участка, расположенных под углом друг к другу. Недостатком этого способа является то, что пластическая деформация изгиба на всех переходах сосредоточена в одном и том же месте поперечного сечения полосы. Это приводит к тому, что на прямолинейных участках готового профиля металл не подвергается упрочнению, имеет низкие прочностные характеристики и, как следствие, профиль имеет низкую жесткость в продольном направлении. A known method of manufacturing an angular profile for several transitions [1] consisting in sequential bending of a metal strip with a rectangular cross-sectional shape. Moreover, in each passage two straight sections are formed, located at an angle to each other. The disadvantage of this method is that the plastic deformation of the bend at all transitions is concentrated in the same place in the cross section of the strip. This leads to the fact that in the straight sections of the finished profile the metal is not subjected to hardening, has low strength characteristics and, as a result, the profile has low stiffness in the longitudinal direction.

Повысить жесткость гнутых профилей в продольном направлении позволяет способ изготовления профилей [2] согласно которому обеспечивают минимальный радиус между элементами профиля и увеличение толщины материала в этой зоне. Этот способ изготовления профилей наиболее близок к изобретению и выбран в качестве прототипа. Основным недостатком прототипа является то, что профили, изготовленные по способу прототипа, имеют утолщение в зоне изгиба. Последнее приводит к повышенному расходу металла на единицу длины готового гнутого профиля. To increase the stiffness of bent profiles in the longitudinal direction allows the method of manufacturing profiles [2] according to which provide a minimum radius between the elements of the profile and increase the thickness of the material in this zone. This method of manufacturing profiles is closest to the invention and is selected as a prototype. The main disadvantage of the prototype is that the profiles made by the method of the prototype have a thickening in the bending zone. The latter leads to increased consumption of metal per unit length of the finished bent profile.

Изобретение решает следующую техническую задачу экономия металла при изготовлении профилей с сохранением их жесткости в продольном направлении. The invention solves the following technical problem of saving metal in the manufacture of profiles while maintaining their rigidity in the longitudinal direction.

Решение технической задачи достигается тем, что в развитие известного способа изготовления профилей, преимущественно угловых, при котором производят предварительную гибку полосы, с образованием промежуточного профиля с плоским участком и двумя переходными криволинейными участками между элементами профиля, а затем окончательную ее гибку путем приложения нормальных и тангенциальных усилий к элементам профиля, согласно изобретению, в процессе предварительной гибки полосы формуют корытный профиль с двумя дополнительными переходными криволинейными участками между полками и боковыми стенками корытного профиля, а при окончательной гибке производят переформовку профиля с постепенным уменьшением длины прямолинейных параллельных участков. The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the development of the known method of manufacturing profiles, mainly angular, in which the strip is pre-bent, with the formation of an intermediate profile with a flat section and two transition curved sections between the profile elements, and then its final bending by applying normal and tangential forces to the profile elements, according to the invention, in the process of pre-bending the strip form a trough profile with two additional transitional to the rivinear sections between the shelves and the side walls of the trough profile, and during the final bending, the profile is re-formed with a gradual decrease in the length of the rectilinear parallel sections.

То, что в данном способе образуют два дополнительных переходных криволинейных участка между элементами заготовки, приводит к тому, что в процессе предварительной гибки пластическая деформация имеет место на четырех участках поперечного сечения профиля. Поскольку в процессе холодной пластической деформации (в том числе при изгибе) происходит упрочнение материала, четыре участка профиля, находящиеся в зоне изгиба, будут иметь повышенные прочностные свойства. Эти участки будут играть роль ребер жесткости, обеспечивая повышенную жесткость профиля в продольном направлении без увеличения толщины исходной заготовки. Благодаря тому, что по мере приближения к готовому профилю длина прямолинейных параллельных участков уменьшается, зоны пластической деформации в различных проходах будут находиться в различных местах поперечного сечения профиля. В связи с этим увеличение количества проходов для получения готового профиля приводит к увеличению объемной доли профиля, получившей упрочнение, и, следовательно, к увеличению жесткости профиля в продольном направлении. Таким образом, готовые профили, полученные по предлагаемому способу, будут иметь упрочненные криволинейные переходные участки и упрочненные продольные объемы на прямолинейных участках поперечного сечения профиля. The fact that in this method two additional transitional curved sections are formed between the elements of the workpiece leads to the fact that during the preliminary bending process plastic deformation takes place in four sections of the cross-section of the profile. Since hardening of the material occurs during cold plastic deformation (including bending), the four sections of the profile located in the bending zone will have increased strength properties. These sections will play the role of stiffeners, providing increased stiffness of the profile in the longitudinal direction without increasing the thickness of the original workpiece. Due to the fact that as you approach the finished profile, the length of the rectilinear parallel sections decreases, the plastic deformation zones in different passages will be in different places of the cross-section of the profile. In this regard, an increase in the number of passes to obtain a finished profile leads to an increase in the volume fraction of the profile that has received hardening, and, therefore, to an increase in the stiffness of the profile in the longitudinal direction. Thus, the finished profiles obtained by the proposed method will have hardened curved transition sections and hardened longitudinal volumes in straight sections of the cross section of the profile.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как обеспечивает получение результатов (экономия металла при изготовлении профилей с сохранением их жесткости в продольном направлении), достижение которых не предусматривается известными техническими решениями. Thus, this technical solution meets the criterion of "inventive step", as it provides results (metal saving in the manufacture of profiles while maintaining their rigidity in the longitudinal direction), the achievement of which is not provided for by known technical solutions.

На чертеже показана последовательность формоизменения поперечного сечения заготовки при формовке уголка. The drawing shows the sequence of forming the cross section of the workpiece when forming the corner.

Формовка уголкового профиля осуществляется за три прохода. При этом в первом проходе из прямолинейной заготовки 1 формируется корытный профиль 2, имеющий три параллельных прямолинейных участка и четыре криволинейных переходных участка (зоны А и Б). Во втором проходе из корытного профиля 2 формируется корытный профиль 3 с меньшей площадью основания и с четырьмя криволинейными переходными участками (зоны А и В). В третьем проходе из корытного профиля 3 формируется уголковый профиль 4 с одним криволинейным переходным участком (зона Г). Благодаря такой схеме изготовления готового профиля, пластическая деформация в первом проходе сосредоточена в зонах А и Б, во втором проходе в зоне В, а в третьем проходе в зоне Г. В результате этого участки профиля, соответствующие указанным выше зонам, получат деформационное упрочнение (упрочненные участки на чертеже затемнены) и будут иметь повышенные прочностные характеристики, т.е. будут играть роль своеобразных ребер жесткости. Таким образом, готовый уголковый профиль 4 будет иметь на каждом прямолинейном участке по три зоны повышенной прочности, что будет способствовать повышению его жесткости в продольном направлении. The corner profile is formed in three passes. In this case, in the first pass, a trough profile 2 is formed from a straight billet 1, having three parallel straight sections and four curved transition sections (zones A and B). In the second passage, from the trough profile 2, a trough profile 3 is formed with a smaller base area and with four curved transitional sections (zones A and B). In the third passage, from the trough profile 3, a corner profile 4 with one curved transitional section (zone G) is formed. Thanks to such a scheme for manufacturing the finished profile, plastic deformation in the first pass is concentrated in zones A and B, in the second pass in zone B, and in the third pass in zone G. As a result, the sections of the profile corresponding to the above zones will receive strain hardening (hardened sections in the drawing are darkened) and will have increased strength characteristics, i.e. will play the role of peculiar stiffeners. Thus, the finished corner profile 4 will have three zones of increased strength on each straight section, which will increase its stiffness in the longitudinal direction.

В качестве примера рассмотрим процесс формовки равнополочного уголка с толщиной стенки 4 мм и длиной полки 70 мм из стали 08 КП по схеме, представленной на чертеже. В этом случае на прямолинейных участках профиля в поперечном сечении можно выделить шесть упрочненных зон длиной 6 мм каждая. Кроме того, криволинейный переходный участок также будет представлять собой упрочненную зону. При радиусе закругления криволинейных участков профиля (в том числе и промежуточных) равном 6 мм деформация металла на этих участках, подсчитанная по определенной методике, составляет 30% Сопротивление пластической деформации стали 08 КП на недеформированных участках профиля равно 230 МПа, а на участках профиля, получивших деформацию 30% сопротивление пластической деформации равно 500 МПа. В этом случае усредненное по площади поперечного сечения сопротивление пластической деформации материала профиля будет равно 310 МПа. Чтобы получить равнопрочное сечение по способу прототипа, его площадь должна быть увеличена на 35% что приведет к увеличению расхода металла на 1,46 кг/м гнутого профиля. As an example, we consider the process of forming an equal-angle corner with a wall thickness of 4 mm and a shelf length of 70 mm from 08 KP steel according to the scheme shown in the drawing. In this case, in the straight sections of the profile in cross section, six reinforced zones of 6 mm each can be distinguished. In addition, the curved transition section will also be a hardened zone. With a radius of curvature of curved sections of the profile (including intermediate) equal to 6 mm, the metal deformation in these sections, calculated by a certain method, is 30%. The plastic deformation resistance of 08 KP steel in undeformed sections of the profile is 230 MPa, and in sections of the profile that received 30% deformation; plastic deformation resistance equal to 500 MPa. In this case, the plastic strain resistance of the profile material averaged over the cross-sectional area will be 310 MPa. In order to obtain an equal strength section according to the method of the prototype, its area should be increased by 35%, which will lead to an increase in metal consumption by 1.46 kg / m bent profile.

Таким образом, данный способ изготовления профилей позволяет экономить в среднем 1,46 кг/м металла при сохранении прочностных характеристик профилей. Thus, this method of manufacturing profiles allows you to save an average of 1.46 kg / m of metal while maintaining the strength characteristics of the profiles.

Claims

METHOD FOR PRODUCING PROFILES, mainly angular, in which the strip is pre-bent to form an intermediate profile with a flat section and two transitional curved sections between the profile elements, and then final bending by applying normal and tangential forces to the profile elements, characterized in that during the preliminary bending form a trough profile with two additional transitional curved sections between the shelves and side walls of the trough profile, and pereformovku produce the final bending profile with a gradual decrease in the length of straight parallel portions.