RU2106216C1 - Способ изготовления гнутых профилей (варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при изготовлении гнутых профилей (П) с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу П, с пятью местами изгиба (МИ), образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки П образуют его первое, четвертое и пятое МИ, считая от МИ П с конечным углом изгиба, который входит в правую часть предложенного неравенства (МИПСКУИКВВПЧПН), в черной металлургии, тракторном, транспортном и сельскохозяйственном машиностроении и судостроении. Цель изобретения - повышение качества П путем уменьшения их винтообразного скручивания. Поставленная цель достигается тем, что поворот стенки П, второй от МИПСКУИКВВПЧПН, осуществляют в технологических формующих переходах относительно вершины МИ П, второго от МИПСКУИКВВПЧПН, в направлении подгибки полки П, сопряженной с МИПСКУИКВВПЧПН, до достижения в последнем технологическом формующем переходе конечного угла поворота, равного углу, величину которого вычисляют по предложенной зависимости, или поперечное сжимающее усилие прикладывает к стенке П, третьей от МИПСКУИКВВПЧПН, со стороны МИ, четвертого от МИПСКУИКВВПЧПН, и во всех технологических переходах удерживают стенку П, вторую от МИПСКУИКВВПЧПН, в плоскости формовки в случае, когда угол, величину которого вычисляют по предложенной зависимости, больше нуля. 2 с.п.ф-лы, 8 ил., 4 табл.

Description

Изобретение относится к механической обработке металлов давлением листового материала с помощью валков специальной формы и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии, а также в транспортном, тракторном и сельскохозяйственном машиностроении и судостроении.

Изготовление гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения в валках связано с большими затруднениями из-за несимметричной деформации металла, вызывающей винтообразное скручивание, продольный прогиб и изменение основных размеров поперечного сечения по длине профиля. Для предупреждения и устранения этих дефектов применяют различные способы формовки, в которых предусматриваются увеличенное количество технологических переходов, применение правки и раскручивание профилей в процессе их изготовления, нагрев исходной заготовки и другие приемы. Однако указанные способы в ряде случаев не находят применения из-за усложнения конструкции калибров валков, чрезмерного увеличения количества технологических переходов, применения дополнительного оборудования для нагрева и правки профилей. Тогда не обеспечивается заданное качество профилей из-за их винтообразного скручивания и продольного прогиба, волнистости кромок полок и других дефектов.

Известен способ изготовления несимметричных гнутых профилей (авт. св. N 969366, кл. B 21 D 5/06, 1982), согласно которому с целью повышения качества профиля путем предупреждения его винтообразного скручивания и продольного искривления, при многопереходной подгибке элементов профиля в валках профилегибочного стана с поворотом профиля вокруг оси профилирования в сторону подгибки меньшей полки, поворот профиля осуществляют до расположения главных осей инерции переходных сечений параллельно главным осям инерции исходной заготовки.

Существенным недостатком этого аналога является получение в ряде случаев профилей невысокого качества вследствие отсутствия взаимного уравновешивания формоизменяющих моментов всех элементов профиля по всем технологическим формующим переходам.

Известен также способ изготовления несимметричных профилей (авт. св. N 1019727, кл. B 21 D 5/06, 1983), согласно которому, с целью улучшения качества профилей путем уменьшения их винтообразного скручивания, при многопереходной подгибке элементов профиля в валках профилегибочного стана, в каждом переходе сечению заготовки придают профиль, у которого моменты сопротивления изгибу частей сечения относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести сечения профиля, равны между собой.

Основным недостатком второго аналога для данного способа по п. 1 (как и первого) является получение в ряде случаев профилей невысокого качества вследствие отсутствия взаимного уравновешивания суммарных (по поперечному сечению) формоизменяющих моментов по всем технологическим переходам.

Наиболее близким по технической сущности к данному способу по п. 1 является выбранный в качестве прототипа способ изготовления неравнополочных гнутых профилей (см. статью И.С. Тришевского и В.И.Мирошниченко. Исследование процесса и разработка режима профилирования несимметричных гнутых профилей проката. - В кн.: "Теория и технология производства экономичных профилей проката". Труды УкрНИИмета, вып. 15. - Харьков: 1970, с. 170), согласно которому, с целью предупреждения винтообразного скручивания профилей, их формообразование осуществляют за счет равных вертикальных смещений кромок заготовки в осевой плоскости каждого технологического формующего перехода.

Существенным недостатком прототипа (как и обоих аналогов) для способа по п. 1 является то, что при изготовлении гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства

,
в ряде случаев получают профили невысокого качества из-за винтообразного скручивания относительно продольной оси, выходящего за допустимые пределы. Для получения гнутых профилей указанного типа с винтообразным скручиванием относительно продольной оси в допустимых пределах вследствие взаимного уравновешивания всех формоизменяющих моментов, приложенных ко всем элементам во всех технологических переходах, необходимо подгибать плоские элементы на различные углы и в последнем технологическом формующем переходе фиксировать положение профиля в пространстве в последнем переходе.

Так, например, режим формовки при изготовлении гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , входящим в правую часть неравенства (2), из низколегированной стали 09Г2 (с ширинами плоских и развертками криволинейных элементов b₁ = 14,0 мм; b₂ = 15,0 мм; b₃ = b₅ = b₇ = b₉ = b₁₁ = 14,7 мм; b₄ = b₈ = 66,0 мм; b₆ = 53,0 мм; b₁₀ = 8,0 мм; внутренним радиусом мест изгиба r = 8,0 мм, конечными углами изгиба мест изгиба α_к = δ_к= μ_к= ε_к= β_к= 90^° , толщиной металла исходной заготовки S = 3,0 мм и шириной исходной заготовки B_заг = 295,5 мм, определенный согласно способу прототипа для способа по п. 1, приведен в табл. 1.

Здесь α_к - конечный угол изгиба места изгиба, входящий в правую часть неравенства (2);
δ_к,μ_к,ε_к,β_к - конечные углы соответственно второго, третьего, четвертого и пятого мест изгиба профиля, считая от его места изгиба с конечным углом изгиба α_к ;
b₁ - ширина полки профиля, прилежащей к его месту изгиба с конечным углом изгиба α_к ;
b₂ - ширина другой полки профиля;
b₃, b₅, b₇, b₉, b₁₁ - ширины разверток мест изгиба профиля с конечными углами изгиба соответственно α_к, δ_к, μ_к, ε_к, β_к; ;
b₄, b₆, b₈, b₁₀ - ширины стенок профиля соответственно первой, второй, третьей и четвертой, считая от места изгиба с конечным углом изгиба α_к ;
B_заг - ширина исходной заготовки.

Профиль формовали непрерывным способом на профилегибочном стане 1... 4х50...300 из рулонной заготовки.

В связи с отсутствием сведений о количестве технологических переходов и величинах углов изгиба мест изгиба во всех технологических переходах (кроме последнего) при изготовлении профиля согласно способу прототипа для способа по п. 1 они были определены по методу экспертных оценок и приняты равными величинам соответствующих параметров при изготовлении профиля согласно способу по п.1.

Угол поворота γ_к стенки профиля шириной b₆ в последнем формующем переходе определили, исходя из равенства горизонтальных перемещений кромок полок; значения углов поворота γ_t стенки профиля шириной b₆ в промежуточных переходах были определены по методу экспертных оценок.

В первом технологическом задающем переходе исходную заготовку перемещали вдоль профилегибочного стана.

Во втором-девятом технологических формующих переходах формовали профиль путем многопереходного поворота стенки профиля шириной b₆ до достижения в последнем двенадцатом технологическом формующем переходе конечного угла изгиба γ_к = -44^o и многопереходной подгибки остальных плоских элементов профиля. Углы изгиба мест изгиба в последнем двенадцатом технологическом формующем переходе равнялись конечным углам изгиба мест изгиба
α_к = δ_к= ε_к= μ_к= β_к= 90^° .

Для получения готового гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , согласно способу - прототипу для способа по п. 1 потребовалось девять технологических переходов. Винтообразное скручивание готового профиля составило 2^o - 2^o30' на 1 метр длины, что выходит за пределы требований ГОСТ 8281-80 "Сталь холодногнутая. Швеллеры неравнополочные. Сортамент" (допускаемое винтообразное скручивание - 1^o на 1 метр длины).

Целью изобретения является повышение качества гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства

,
за счет уменьшения их винтообразного скручивания относительно продольной оси.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения с полками наружу с несколькими местами изгиба, включающем формовку профиля в валках путем многопереходного поворота стенки профиля относительно вершины прилегающего к этой стенке места изгиба в направлении подгибки одной из полок, профиля и одновременной многопереходной подгибки остальных плоских элементов профиля до его задней конфигурации, поворот стенки профиля, второй от места изгиба с конечным углом изгиба α_к осуществляют в технологических формующих переходах относительно вершины места изгиба профиля с конечным углом изгиба δ_к в направлении подгибки полки профиля, сопряженной с его местом изгиба, конечный угол изгиба которого α_к , до достижения в последнем технологическом формующем переходе конечного угла поворота γ_к , величину которого вычисляют по зависимости

где
δ_к, μ_к, ε_к, β_к - конечные углы изгиба соответственно второго, третьего, четвертого и пятого мест изгиба профиля, считая от его места изгиба с конечным углом изгиба α_к ;
b₁ - ширина полки профиля, прилегающей к его месту изгиба с конечным углом изгиба α_к ;
b₂ - ширина другой полки профиля;
B_заг - ширина исходной заготовки;
m = 0,95 ... 1,1 - эмпирический коэффициент, при этом все углы изгиба профиля связаны между собой следующим неравенством;

Для обеспечения винтообразного скручивания готового профиля в пределах допустимых значений необходимо и достаточно, чтобы система суммарных (по поперечным сечениям полосы) формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе во всех технологических переходах, был уравновешена, т.е. чтобы выполнялось равенство

где
t - номер промежуточного технологического формующего перехода;

- суммарный (по поперечному сечению полосы) формоизменяющий момент, приложенный к формуемой полосе в t-м промежуточном технологическом формующем переходе;
P_t - поперечное сжимающее усилие, приложенное к стенке профиля, в t-м технологическом формующем переходе;

- момент поперечного сжимающего усилия P_t относительно центра тяжести C_t поперечного сечения формуемой полосы в осевой плоскости t-го технологического формующего перехода;
n - количество всех технологических формующих переходов.

При отсутствии поперечных сжимающих усилий P_t из (3) имеем

При формовке только одного места изгиба профиля, конечный угол изгиба которого α_к , путем подгибки полки профиля, прилежащей к формуемому месту изгиба, и одновременного поворота многоэлементного участка профиля, содержащего все остальные места изгиба профиля и прилежащие к ним его плоские элементы, в противоположных направлениях, формоизменяющие моменты, необходимые для формоизменения всех элементов полосы в каждом t-м промежуточном технологическом формующем переходе, в первом приближении, при удерживании формуемого места изгиба на постоянном уровне в t-м и (t-1)-м технологических переходах, определяются зависимостями:

где
M $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{(Ф)}}{\text{t,1,n}}$ - - формоизменяющий момент, необходимый для формоизменения места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к и прилежащей к нему полки на участке главного перехода t-го промежуточного технологического формующего перехода при формовке только этого места изгиба профиля;
M $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{(Ф)}}{\text{t,1,c}}$ - формоизменяющий момент, необходимый для формоизменения места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к и многоэлементного участка профиля, содержащего все остальные места изгиба профиля и прилежащие к ним его плоские элементы, на участке плавного перехода t-го промежуточного технологического формующего перехода при формовке только одного места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к ;
M $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{(Ф)}}{\text{t,1}}$ - суммарный (по поперечному сечению формуемой полосы) формоизменяющий момент, необходимый для формоизменения всех элементов профиля на участке плавного перехода t-го промежуточного технологического формующего перехода при формовке только места изгиба с конечным углом изгиба α_к ;
l_t,1 - длина активной зоны участка плавного перехода места изгиба, конечный угол изгиба которого α_к , при формовке только этого места изгиба в t-м промежуточном технологическом формующем переходе;
Δα_t - изменение угла изгиба за проход места изгиба профиля, конечный угол изгиба которогоα_к , при формовке только этого места изгиба, в t-м промежуточном технологическом формующем переходе;
Δγ_t,1 - угол поворота за проход стенки профиля, второй от места изгиба с конечным углом изгиба α_к в t-м промежуточном технологическом формующем переходе;
σ_T - предел текучести материала заготовки;
S - толщина металла заготовки;
J - модуль упругости второго рода металла заготовки.

Аналогично предыдущему, для оставшихся четырех мест изгиба профиля запишем:

где

- суммарные (по поперечному сечению формуемой полосы) формоизменяющие моменты, необходимые для формоизменения всех элементов профиля на участке плавного перехода t-го технологического формующего перехода при формовке только одного места изгиба профиля, конечный угол изгиба которого - соответственно - δ_к, ε_к, μ_к, β_к; ;
Δδ_t, Δε_t, Δμ_t, Δβ_t - изменения углов изгиба за проход мест изгиба профиля, конечные углы изгиба которых соответственно δ_к, ε_к, μ_к, β_к, , при формовке только каждого из них в t-м технологическом формующем переходе;
Δγ_t,2, Δγ_t,3, Δγ_t,4, Δγ_t,5 - углы поворота за проход стенки профиля шириной b₆ при формовке только одного места изгиба профиля, конечный угол изгиба которого соответственно δ_к, ε_к, μ_к, β_к, в t-м технологическом формующем перехода.

При одновременной формовке всех пяти мест изгиба профиля рассматриваемого типа имеем:

где
M $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{(фс)}}{\text{t}}$ - суммарный (по поперечному сечению формуемой полосы) формоизменяющий момент, необходимый для формоизменения всех элементов формуемой полосы на участке плавного переход t-го технологического формующего перехода при одновременной формовке всех пяти мест изгиба профиля;
Δγ_t - угол поворота за проход стенки профиля шириной b₆ в t-м технологическом формующем перехода.

Суммируя формоизменяющие моменты M $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{(фс)}}{\text{t}}$ по всем технологическим формующим переходам, получим

Из (14) следует, что (4) выполняется при

На основании экспериментальных исследований установлено, что вместо (16) надо принимать

где
m = 0,95 ^oC 1,1 - эмпирический коэффициент.

Из геометрических соотношений получим δ_к > 2γ_к.
Тогда из (17) к (1) найдем

Таким образом, способ обеспечивает винтообразное скручивание гнутых профилей рассматриваемого типа в пределах допустимых значений и достижение заявляемой цели - повышение качества профилей за счет уменьшения их винтообразного скручивания относительно продольной оси.

По имеющимся у заявителя данным в известных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые отличают от прототипа данное техническое решение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Для осуществления в технологических формующих переходах поворота стенки профиля, второй от места изгиба с конечным углом изгиба α_к, , относительно вершины места изгиба профиля с конечным углом изгиба δ_к в направлении подгибки полки профиля, сопряженной с его местом изгиба, конечный угол изгиба которого α_к, , до достижения в последнем технологическом формующем переходе конечного угла поворота γ_к величину которого вычисляют по зависимости (1), необходимо и достаточно предусмотреть наличие конических элементов с соответствующими углами между образующими и осью в комплекте валков для изготовления профиля.

Отличие коэффициента пропорциональности m в формуле (I) от единицы обусловлено отсутствием учета деформационного упрочнения металла мест изгиба профиля при вычислении формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе. Выбор коэффициента проведен, исходя из следующих соображений:
1) при коэффициенте m, меньшем 0,95, в некоторых случаях наблюдается винтообразное скручивание готового профиля относительно продольной оси, величина которого выходит за допустимые пределы, в направлении с полки профиля шириной b₁ на его полку шириной b₂;
2) при коэффициенте m, большем 1,1, в некоторых случаях наблюдается винтообразное скручивание готового профиля относительно продольной оси, величина которого выходит за допустимые пределы, в направлении с полки профиля шириной b₂ на его полку шириной b₁.

Проведенный анализ способа изготовления гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к, по п. 1 свидетельствует, что способ промышленно применим и положительный эффект при осуществлении изобретения будет получен благодаря взаимному уравновешиванию суммарных (по поперечному сечению полосы) формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе во всех технологических переходах.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена технологическая схема формовки гнутого профиля с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка профиля, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к, , согласно способу по п. 1;
на фиг. 2 изображено поперечное сечение готового гнутого профиля с несимметричной конфигурацией поперечного сечения описываемого типа;
на фиг. 3 изображена вспомогательная схема для определения угла поворота за проход Δγ_t,1 стенки профиля шириной b₆ при формовке только одного места изгиба, конечный угол изгиба которого α_к , в t-м технологическом формующем переходе;
на фиг. 4 изображена вспомогательная схема для определения угла поворота за проход Δγ_t,2 стенки профиля шириной b₆ при формовке только одного места изгиба, конечный угол изгиба которого δ_к, , в t-м технологическом формующем переходе;
на фиг. 5 изображена вспомогательная схема для определения угла поворота за проход Δγ_t,3 стенки профиля шириной b₆ при формовке только одного места изгиба, конечный угол изгиба которого ε_к , в t-м технологическом формующем переходе;
на фиг. 6 - изображена вспомогательная схема для определения угла поворота за проход Δγ_t,4 стенки профиля шириной b₆ при формовке только одного места изгиба, конечный угол изгиба которого μ_к , в t-м технологическом формующем переходе;
На фиг. 7 изображена вспомогательная схема для определения угла поворота за проход Δγ_t,5 стенки профиля шириной b₆ при формовке только одного места изгиба, конечный угол изгиба которого β_к, , в t-м технологическом формующем переходе.

При изготовлении гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба с конечным углом изгиба α_к, , который входит в правую часть неравенства

,
в валках путем многопереходного поворота стенки профиля относительно вершины прилежащего к этой стенке места изгиба в направлении подгибки одной из полок профиля и одновременной многопереходной подгибки остальных плоских элементов профиля до его заданной конфигурации, поворот стенки профиля, второй от места изгиба с конечным углом изгиба α_к , осуществляют в технологических формующих переходах относительно вершины места изгиба профиля с конечным углом изгиба δ_к в направлении подгибки полки профиля, сопряженной с его местом изгиба, конечный угол изгиба которого α_к, , до достижения в последнем технологическом формующем переходе конечного угла поворота γ_к , величину которого вычисляют по зависимости

,
где
δ_к, ε_к, μ_к, β_к - конечные углы изгиба соответственно второго, третьего, четвертого и пятого мест изгиба профиля, считая от его места изгиба с конечным углом α_к ;
b₁ - ширина полки профиля, прилежащей к его месту изгиба с конечным углом изгиба α_к ;
b₂ - ширина другой полки профиля;
b₃, b₅, b₉, b₁₁ - ширины разверток мест изгиба профиля с конечными углами изгиба соответственно α_к, δ_к, ε_к, μ_к, β_к; ;
b₄, b₆, b₈, b₁₀ - ширины стенок профиля соответственно первой, второй, третьей и четвертой, считая от места изгиба с конечным углом изгиба α_к ;
B_заг - ширина исходной заготовки;
m = 0,95...1,1 - эмпирический коэффициент.

В технологическом задающем переходе I a исходную заготовку 1 перемещают вдоль профилегибочного стана.

В технологических формующих переходах II a формуют промежуточный профиль корытного типа. При этом место изгиба 2 изгибают на угол α_t, , подгибая полку 3 и стенку 4 профиля; место изгиба 5 изгибают на угол δ_t , подгибая стенку 4 профиля и выдерживая его стенку 6 в плоскости формовки ММ; место изгиба 7 изгибают на угол ε_t , подгибая стенку 8 профиля; место изгиба 9 изгибают на угол μ_t , подгибая стенку 8 профиля и полку 10 промежуточного профиля корытного типа.

В технологических формующих переходах III a, IV а формуют профиль с пятью местами изгиба до получения заданной конфигурации поперечного сечения полосы в последнем технологическом формующем переходе IV a. При этом место изгиба 2 изгибают на угол α_t , подгибая полку 3 профиля и его стенку 4 до достижения конечного угла изгиба α_к в последнем технологическом формующем переходе IV a; место изгиба 5 изгибают на угол δ_t , подгибая стенку 4 профиля и поворачивая его стенку 6 относительно вершины места изгиба 5 на угол γ_t в направлении подгибки полки 3 профиля до достижения конечных угла изгиба δ_к и угла поворота γ_к = γ_к,т в последнем технологическом формующем переходе IV a, а место изгиба 7 изгибают на угол ε_к , подгибая стенку 8 профиля и поворачивая его стенку 6 до достижения конечного угла изгиба μ_t в последнем технологическом формующем переходе IV a; место изгиба 9 изгибают на угол μ_к , подгибая стенки 8 и 11 профиля до достижения конечного угла изгиба β_t в последнем технологическом формующем переходе IV a; место изгиба 12 изгибают на угол , подгибая стенку 11 профиля и его полку 13 до достижения конечного угла изгиба β_к в последнем технологическом формующем переходе IV a.

Способ по п.1 может быть осуществлен с помощью устройства, содержащего комплект валков для изготовления гнутого профиля с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к, , который входит в правую часть неравенства (2).

Так, например, режим формовки при изготовлении гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , входящим в правую часть неравенства (1), из низколегированной стали 09Г2 с ширинами плоских и развертками криволинейных элементов b₁ = 14,0 мм, b₂ = 15,0 мм, b₃ = b₅ = b₇ = b₉ = b₁₁ = 14,7 мм, b₄ = b₈ = 66,0 мм, b₆ = 53,0 мм, b₁₀ = 8,0 мм, внутренним радиусом мест изгиба r = 8,0 мм, конечными углами изгиба мест изгиба α_к = δ_к= ε_к= μ_к= β_к= 90^°, толщиной металла исходной заготовки S = 3,0 мм и шириной исходной заготовки B_заг = 295,5 мм, определенный согласно способу по п. 1, приведен в табл. 2.

До начала формовки профиля проверили индексацию его элементов путем подстановки численных значений размеров профиля в неравенстве (1):

Справедливость неравенства подтвердила верность индексации элементов профиля.

По формуле (I) определили величину угла γ_к,т, , равного конечному углу поворота γ_к стенки профиля шириной b:

Приняли γ_к,т = 5^o, m = 1,094.

Профиль формовки непрерывным способом на профилегибочном стане 1...4х50. ..300 из рулонной заготовки.

В первом задающем технологическом переходе I, а исходную заготовку 1 перемещали вдоль профилегибочного стана.

Во втором - третьем технологических формующих переходах II a формовали промежуточный профиль корытного типа. При этом место изгиба 2 изгибали на угол α_t , прогибая полку 3 и стенку 4 профиля; место изгиба 5 изгибали на угол δ_t, подгибая стенку профиля и выдерживая его стенку 6 в плоскости формовки ММ; место изгиба 7 изгибали на угол ε_t подгибая стенку 8 профиля; место изгиба 9 изгибали на угол μ_t, , подгибая стенку 8 профиля и полку 10 промежуточного профиля.

В четвертом-девятом технологических формующих переходах III a, IV a формовали профиль с пятью местами изгиба по получении заданной конфигурации поперечного сечения полосы в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV a. При этом место изгиба 2 изгибали на угол α_t, , подгибая полку 3 профиля и его стенку 4 до достижения конечного угла изгиба α_к = 90^o в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV a, место изгиба 5 изгибали на угол δ_t, , подгибая стенку 4 профиля и поворачивая его стенку 6 относительно вершины места изгиба 5 на угол γ_t в направлении подгибки полки 3 профиля до достижения конечных углов изгиба δ_к = 90^o и угла поворота γ_к = γ_к,т = 5^o, величину которого вычислили по формуле (2), в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV a; место изгиба 7 изгибали на угол ε_t , подгибая стенку 8 профиля и поворачивая его стенку 6 по достижения конечного угла изгиба ε_к = 90^° в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV a; место изгиба 9 изгибали на угол μ_t, , подгибая стенки 8 и 11 профиля до достижении конечного угла изгиба μ_к = 90^o в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV a; место изгиба 12 изгибали на угол β_t , подгибая стенку 11 профиля и его полку 13 до достижения конечного угла изгиба β_к = 90^° в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV a.

Для получения готового гнутого профиля 75х83х30х25х30х3 мм с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (2), согласно способу по п. 1 потребовалось девять технологических переходов. Винтообразное скручивание готового профиля составило 0^o20' - 0^o40' на 1 метр длины, что находится в пределах требований ГОСТ 8281-80 "Сталь холодногнутая. Швеллеры неравнополочные. Сортамент" (допускаемое винтообразное скручивание - 1^o на 1 метр длины).

Согласно данным опытной проверки на профилегибочном стане 1...4х50...300 способ изготовления по п. 1 позволяет в сравнении с прототипом:
а) повысить качество гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (2), путем уменьшения их винтообразного скручивания относительно продольной оси (например, при изготовлении гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм, упомянутого типа из низколегированной стали О9Г2 согласно способу по п. 1 винтообразное скручивание относительно продольной оси составило 0^o20' - 0^o40' на 1 метр длины, при изготовлении по способу прототипа - 2^o - 2^o30' на 1 метр длины);
б) расширить сортамент сложных несимметричных гнутых профилей (за счет профилей, производство которых не было освоено ранее из-за технологических трудностей).

Способ по п. 1 не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды.

Экономический эффект от использования способа по п. 1 будет получен за счет повышения качества гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (1), расширения сортамента производимых профилей.

А теперь рассмотрим способ изготовления гнутых профилей по п. 2.

Известен способ изготовления несимметричных гнутых профилей (см. авторское свидетельство N 969366, М. кл. B 21 D 5/06, заявл. 23.01.81, опубл. 30.10.82), согласно которому, с целью повышения качества профилей путем предупреждения их винтообразного скручивания и продольного искривления, при многопереходной подгибке элементов профиля в валках профилегибочного стана с поворотом профиля вокруг оси профилирования в сторону подгибки меньшей полки, поворот профиля вокруг оси профилирования в сторону подгибки меньшей полки осуществляют до расположения главных осей инерции переходных сечений параллельно главным осям инерции исходной заготовки.

Недостатком аналога для способа изготовления по п. 2 является получение в ряде случаев профилей невысокого качества из-за отсутствия взаимного уравновешивания формоизменяющих моментов всех элементов профиля по всем технологическим формующим переходам.

Наиболее близким по технической сущности к способу по п. 2 является выбранный в качестве прототипа способ изготовления неравнополочных гнутых профилей (см. авторское свидетельство N 942306, М.кл. B 21 D 5/06, заявл. 17.12.80, опубл. 07.10.83), согласно которому, с целью повышения качества профилей за счет уменьшения винтообразного окручивания, при многопереходной подгибке элементов профиля в валках, когда к полкам прикладывают усилия подгибки и уравновешивают изгибающие моменты, возникающие при подгибке полок разной ширины, уравновешивание изгибающих моментов, прикладываемых к обеим полкам, обеспечивают путем приложения поперечного сжимающего усилия к полке большей ширины перпендикулярно плоскости ее торца.

Существенным недостатком прототипа для способа по п. 2 является то, что при изготовлении гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (2), в ряде случаев получают профили невысокого качества из-за их винтообразного скручивания, выходящего за допустимые пределы. Для получения профилей описываемого типа с винтообразным скручиванием в допустимых пределах необходимо прикладывать поперечное сжимающее усилие к плоскому элементу профиля, исходя из условия взаимного уравновешивания суммарных (по поперечному сечению формуемой полосы) формоизменяющих моментов по всем технологическим формующим переходам.

Так, например, режим профилирования при изготовлении гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , входящего в правую часть неравенства (2), из низколегированной стали О9Г2 (с ширинами плоских и развертками криволинейных элементов b₁ = 4,0 мм, b₂ = 15,0 мм, b₃ = b₅ = b₇ = b₉ = b₁₁ = 14,7 мм, b₄ = b₈ = 66,0 мм, b₆ = 53,0 мм, b₁₀ = 8,0 мм, внутренним радиусом мест изгиба r = 8,0 мм, конечными углами изгиба мест изгиба α_к= δ_к= ε_к= μ_к= β_к= 90^o, толщиной металла исходной заготовки S = 3,0 мм и шириной металла исходной заготовки B_заг = 295,5 мм), определенный согласно способу прототипа для способа по п. 2, приведен в табл. 3.

Профиль формовали непрерывным способом на профилегибочном стане 1... 4х50...300 из рулонной заготовки.

В связи с отсутствием сведений о количестве технологических переходов, величинах углов изгиба мест изгиба во всех технологических переходах (кроме последнего), величинах поперечных сжимающих усилий и номерах переходов, в которых они приложены, при изготовлении профиля согласно способу прототипа для способа по п. 2 эти параметры были определены по методу экспертных оценок и приняты равными величинами соответствующих параметров при изготовлении профиля согласно заявляемому способу по п. 2.

В первом технологическом задающем переходе исходную заготовку перемещали вдоль профилегибочного стана.

Во втором-девятом технологических формующих переходах формовали профиль путем многопереходной подгибки плоских элементов до достижения в девятом -последнем технологическом формующем переходе заданной конфигурации поперечного сечения и конечных углов изгиба мест изгиба α_к= δ_к= ε_к= μ_к= β_к= 90^°. В седьмом и восьмом технологических формующих переходах прикладывали поперечные сжимающие усилия P_t к торцевой поверхности большой полки.

Для получения готового гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , согласно способу прототипу для способа по п. 2 потребовалось девять технологических переходов. Винтообразное скручивание готового профиля составило 2^o20' - 3^o на 1 метр длины, что выходит за пределы требований ГОСТ 8281-80 "Сталь холоднокатаная. Швеллеры неравнополочные. Сортамент" (допускаемое винтообразное скручивание - 1^o на 1 метр длины).

Целью изобретения является повышение качества гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с несколькими местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (2), за счет уменьшения их винтообразного скручивания относительно оси.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля и несколькими местами изгиба путем многопереходной подгибки элементов профиля в валках, согласно которому к плоским элементам профиля прикладывают усилия подгибки и уравновешивают формоизменяющие моменты, возникающие при подгибке плоских элементов различной ширины, приложением, по крайней мере, в одном из технологических переходов поперечного сжимающего усилия к одному из плоских элементов профиля, поперечное сжимающее усилие прикладывают к стенке профиля, третьей от места изгиба с конечным углом изгиба α_к , со стороны места изгиба с конечным углом изгиба μ_к и во всех технологических переходах удерживают стенку профиля, вторую от его места изгиба с конечным углом изгиба α_к в плоскости формовки в случае, когда угол γ_к , величину которого вычисляют по зависимости (1) больше 0, при этом все углы изгиба профиля связаны между собой неравенством (2).

Для обеспечения винтообразного скручивания готового профиля в пределах допустимых значений необходимо и достаточно, чтобы система суммарных (по поперечным сечениям полосы) формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе во всех технологических переходах, была уравновешена, т.е. чтобы выполнялось равенство (3). Из проведенного ранее теоретического анализа формоизменения полосы при профилировании, конкретно из (14) и (16), следует, что

Тогда из (3) и (18) имеем

где
ρ_t - расстояние от центра тяжести C_t поперечного сечения формуемой полосы до поперечного сжимающего усилия P_t в осевой плоскости t-го технологического формующего перехода.

Если уравновешивание обеспечивают приложением поперечного сжимающего усилия P_t в одном технологическом формующем переходе, то

Скручивающий момент поперечного сжимающего усилия P_t относительно центра тяжести C_t поперечного сечения формуемой полосы должен быть направлен по часовой стрелке, т. е. с полки, прилежащей к месту изгиба с конечным углом изгиба α_к , на другую полку профиля. Наиболее целесообразно прикладывать поперечное сжимающее усилие к стенке профиля, третьей от места изгиба, с конечным углом изгиба α_к , со стороны места изгиба с конечным углом изгиба μ_к .

Величины поперечных сжимающих усилий P_t целесообразно уточнять при настройке стана.

Таким образом, при изготовлении гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с несколькими местами изгиба, с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (2), согласно способу по п. 2 система суммарных (по поперечным сечениям) формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе во всех технологических формующих переходах, уравновешена, что в свою очередь обеспечивает винтообразное скручивание гнутых профилей описанного типа относительно продольной оси в пределах допустимых значений и достижение заявляемой цели - повышение качества профилей за счет уменьшений их винтообразного скручивания относительно продольной оси.

По имеющимся у заявителя данным в известных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые отличают от прототипа заявляемое техническое решение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Для приложения поперечного сжимающего усилия P_t к стенке профиля, третьей от места изгиба с конечным углом изгиба α_к , со стороны места изгиба с конечным углом изгиба μ_к необходимо и достаточно при проектировании технологии предусмотреть закрытие калибров и наличие ограничительных буртов верхних валков со стороны места изгиба с конечным углом изгиба μ_к .

Отличие коэффициента пропорциональности m в формуле (I) от единицы обусловлено отсутствием учета деформационного упрочнения металла мест изгиба профиля при вычислении формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе. Выбор коэффициента m проведен, исходя из следующих соображений:
1) при коэффициенте m, меньшем 0,95, в некоторых случаях наблюдается винтообразное скручивание готового профиля относительно продольной оси, величина которого выходит за допустимые пределы, в направлении с полки профиля шириной b₁ на его полку шириной b₂;
2) при коэффициенте m, большем 1,1, в некоторых случаях наблюдается винтообразное скручивание готового профиля относительно продольной оси, величина которого выходит за допустимые пределы, в направлении с полки профиля шириной b₂ на его полку шириной b₁.

Проведенный анализ способа изготовления гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , по п. 2, свидетельствуют, что способ промышленно применим и положительный эффект при осуществлении изображения будет получен благодаря взаимному уравновешивания суммарных (по поперечному сечению полосы) формоизмеряющих моментов, приложенных к формуемой полосе во всех технологических переходах.

Сущность изобретения поясняется фиг. 8, на которой изображена технологическая схема формовки гнутого профиля с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка профиля, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , согласно способу по п. 2.

При изготовлении гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (2), путем многопереходной подгибки элементов профиля в валках, согласно которому к плоским элементам профиля прикладывают условия подгибки и уравновешивают формоизменяющие моменты, возникающие при подгибке плоских элементов различной ширины, приложением по крайней мере в одном из технологических переходов поперечного сжимающего усилия к одному из плоских элементов профиля, поперечное сжимающее усилие прикладывают к стенке профиля, третьей от места изгиба с конечным углом изгиба α_к , со стороны места изгиба с конечным углом изгиба μ_к и во всех технологических переходах удерживают стенку профиля вторую от его места изгиба с конечным углом изгиба α_к , в плоскости формовки в случае, когда угол γ_к,т , величину которого вычисляют по зависимости (1), больше нуля.

В технологическом задающем переходе I в исходную заготовку 1 перемещают вдоль профилегибочного стана.

В технологических формующих переходах II б, III б, IV б стенку 2 профиля выдерживают в плоскости формовки ММ.

В технологических формующих переходах II б формуют промежуточный профиль корытного типа. При этом место изгиба 3 изгибают на угол α_t , подгибая полку 4 и стенку 5 профиля; место изгиба 6 изгибают на угол δ_t , подгибая стенку 5 профиля; место изгиба 7 изгибают на угол ε_t , подгибая стенку 8 профиля; место изгиба 9 изгибают на угол μ_t , подгибая стенку 8 профиля и полку 10 промежуточного профиля корытного типа.

В технологических формующих переходах III б, IV б формуют профиль с пятью местами изгиба до получения заданной конфигурации поперечного сечения полосы в последнем технологическом формующем переходе IV б. При этом место изгиба 3 изгибают на угол α_t , подгибая полку 4 профиля и его стенку 5 до достижения конечного угла изгиба α_к , в последнем технологическом формующем переходе IV б; место изгиба 6 изгибают на угол δ_t , подгибая стенку 5 профиля до достижения конечного угла изгиба δ_к в последнем технологическом формующем переходе IV б; место изгиба 7 изгибают на угол ε_t , подгибая стенку 8 профиля до достижения конечного угла изгиба ε_к в последнем технологическом формирующем переходе IV, б; место изгиба 9 изгибают на угол μ_t , подгибая стенку 8 и 11 профиля до достижения конечного угла изгиба μ_к в последнем технологическом формующем переходе IV б; место изгиба 12 изгибают на угол β_t , подгибая стенку 11 профиля и его полку 13 до достижения конечного угла изгиба β_к в последнем технологическом формующем переходе IV б.

По крайней мере в одном из технологических формующих переходов III б прикладывают поперечное сжимающее усилие P_t к стенке профиля, третьей от места изгиба с конечным углом изгиба α_к , со стороны места изгиба с конечным углом изгиба μ_к .

Способ по п. 2 может быть осуществлен с помощью устройства, содержащего комплект валков для изготовления гнутого профиля с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в первую часть неравенства (2).

Так, например, режим формовки при изготовлении гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , входящими в правую часть неравенства (1), из низколегированной стали О9Г2 (с ширинами плоских и развертками криволинейных элементов b₁ = 14,0 мм, b₂ = 15,0 мм, b₃ = b₅ = b₇ = b₉ = b₁₁ = 14,7 мм, b₄ = b₈ = 66,0 мм, b₆ = 53,0 мм, b₁₀ = 8,0 мм, внутренним радиусом мест изгиба r = 8,0 мм, конечными углами изгиба α_к= δ_к= ε_к= μ_к= β_к= 90^°. толщиной металла исходной заготовки S = 3,0 мм и шириной исходной заготовки B_заг = 295,5 мм), определенный согласно данному способу по п. 2, приведен в таблице 4.

До начала формовки профиля проверили индексацию его элементов путем подстановки численных значений размеров профиля в неравенство (1):

Справедливость неравенства подтвердила верность индексации элементов профиля. По формуле (2)

Профиль формовали непрерывным способом на профилегибочном стане 1... 4х50...300 из рулонной заготовки.

В первом технологическом задающем переходе I б исходную заготовку 1 перемещали вдоль профилегибочного стана.

Во втором-девятом технологических формующих переходах II б, III б, IV б стенку 2 профиля выдерживают в плоскости ММ.

Во втором-третьем технологических формующих переходах II б формовали промежуточный профиль корытного типа. При этом место изгиба 3 изгибали на угол α_t , подгибая полку 4 и стенку 5 профиля; место изгиба 6 изгибают на угол δ_t , подгибая стенку 5 профиля; место изгиба 7 изгибали на угол ε_t , подгибая стенку 8 профиля; место изгиба 9 изгибали на угол μ_t , подгибая стенку 8 профиля и полку 10 промежуточного профиля корытного типа.

В четвертом-девятом технологических формующих переходах III б, IV б формовали профиль с пятью местами изгиба до получения профиля заданной конфигурации в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV б. При этом место изгиба 3 изгибали на угол α_t , подгибая полку 4 профиля и его стенку 5 до достижения конечного угла изгиба α_к = 90^o в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV б; место изгиба 6 изгибали на угол δ_t , подгибая стенку 5 профиля до достижения конечного угла изгиба δ_к = 90^o в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV б; место изгиба 7 изгибали на угол ε_t , подгибая стенку 8 профиля до достижения конечного угла изгиба ε_к = 90^o в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV б; место изгиба 9 изгибали на угол μ_t , подгибая стенки 8 и 11 профиля до достижения конечного угла изгиба μ_к = 90^o в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV б; место изгиба 12 изгибали на угол β_t , подгибая стенку 11 профиля и его полку 13 до достижения конечного угла изгиба β_к = 90^o в девятом - последнем технологическом формующем переходе IV б.

В седьмом и восьмом технологических формующих переходах III б прикладывали поперечные сжимающие усилия P_t к стенке профиля, третьей от места изгиба с конечным углом изгиба α_к = 90^o со стороны места изгиба с конечным углом изгиба μ_к = 90^o.

Для получения готового гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (2), согласно способу по п. 2 потребовалось девять технологических переходов. Винтообразное скручивание относительно продольной оси готового профиля составило 0^o20' - 0^o40' на 1 метр длины, что находится в пределах требований ГОСТ 8281-80 "Сталь холодногнутая. Швеллеры неравнополочные. Сортамент" (допускаемое винтообразное скручивание - 1^o на 1 метр длины).

Согласно данным опытной проверки на профилегибочном стане 1...4х50...300 способ изготовления по п. 2 позволяет в сравнении с прототипом:
а) повысить качество гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (2), путем уменьшения их винтообразного скручивания относительно продольной оси (например, при изготовлении гнутого профиля 75х88х30х25х30х3 мм упомянутого типа из низколегированной стали О9Г2 согласно способу по п. 2 винтообразное скручивание относительно продольной оси составило 0^o20' - 0^o40' на 1 метр длины, при изготовлении по способу прототипа - 2^o20' - 3^o на 1 метр длины);
б) расширить сортамент сложных несимметричных гнутых профилей (за счет профилей, производство которых не было освоено ранее из-за технологических трудностей).

Способ по п. 2 не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды.

Экономический эффект от использования способа по п. 2 будет получен за счет повышения качества гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля, с пятью местами изгиба, образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки профиля образуют его первое, четвертое и пятое места изгиба, считая от места изгиба профиля с конечным углом изгиба α_к , который входит в правую часть неравенства (1), расширения сортамента производимых профилей.

Claims (1)

1. Способ изготовления гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения с полками наружу и несколькими местами изгиба, включающий формовку профиля в валках путем многопереходного поворота стенки профиля относительно вершины прилегающего к этой стенке места изгиба в направлении подгибки одной из полок профиля и одновременной многопереходной подгибки остальных плоских элементов профиля до его заданной конфигурации, отличающийся тем, что поворот стенки профиля, второй от места изгиба с конечным углом изгиба α_к осуществляют в технологических формующих переходах относительно вершины места изгиба профиля с конечным углом изгиба δ_к в направлении подгибки полки профиля, сопряженной с его местом изгиба, конечный угол изгиба которого α_к до достижения в последнем технологическом формующем переходе конечного угла поворота γ_к , величину которого вычисляют по зависимости (1)

где δ_к, ε_к, μ_к, β_к - конечные углы изгиба соответственно второго, третьего, четвертого и пятого мест изгиба профиля, считая от его места изгиба с конечным углом изгиба α_к;
b₁ - ширина полки профиля, прилегающей к его месту изгиба с конечным углом изгиба α_к;
b₂ - ширина другой полки профиля;
B_з а г - ширина исходной заготовки;
m = 0,95 ... 1,1 - эмпирический коэффициент, при этом все углы изгиба профиля связаны между собой следующим неравенством (2):

2. Способ изготовления гнутых профилей с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу профиля и несколькими местами изгиба путем многопереходной подгибки элементов профиля в валках, согласно которому к плоским элементам профиля прикладывают усилия подгибки и уравновешивают формоизменяющие моменты, возникающие при подгибке плоских элементов различной ширины, приложением по крайней мере в одном из технологических переходов поперечного сжимающего усилия к одному из плоских элементов профиля, отличающийся тем, что поперечное сжимающее усилие прикладывают к стенке профиля, третьей от места изгиба с конечным углом изгиба α_к , со стороны места изгиба с конечным углом изгиба μ_к и во всех технологических переходах удерживают стенку профиля, вторую от его места изгиба с конечным углом изгиба α_к в плоскости формовки, в случае, когда угол γ_к , величину которого вычисляют по зависимости (1) больше 0, при этом все углы изгиба профиля связаны между собой неравенством (2).

Images