SU1710166A1 - Способ изготовлени гнутых профилей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и предназначено дл  ис- пользовани  при производстве тонкостенных гнутых профилей в виде желобов, изогнутых по радиусу с закрытыми эллиптическими отбортовками и участками двойной толщины. Цель изобретени  - улучшение качества профилей за счет создани  беззазорного соединени  элементов замыкающих участков двойной толщины. На первых переходах осуществл ют формовку желоба одновременно с формовкой отбор- товок, выполн   V1X сначала круглой формы подгибкой краевых участков полосы посто- . нным радиусом во всех переходах дл  касани  наружных боковых кромок внутренней поверхности окончательно сформованного желоба. Величину радиуса изгиба и угол подгибки определ ют по рас- четны'м зависимост м. В последнем переходе осуществл ют осадку круглых отбортовок в эллиптические с образованием участков двойной толщины, прикладыва  сжимающие усили  в направлении осей эллипса при сохранении общей ширины профил . 4 ил.(Лс

Description

Изобретение относитс  к механической обработке давлением листового материала с помощью валков специальной формы и предназначено дл  использовани  преимущественно в металлургической промышле ; ности , а также в сельскохоз йственном и транспортном машиностроении.

Изве,стен способ изготовлени  гнутых профилей, в котором описана технологи  формовки тонкостенных гофрированных профилей с замкнутыми краевыми отбортовками , имеющих участки двойной толщины . При этом дл  устранени  волнистости элементов нахлеста участка двойной толщины и качественного сопр жени  элементов этого участка поперечного сечени  в последних переходах осуществл ют обжатие по толщине участка двойной толщины. .

Недостатком способа  вл етс  то, что он применим только дл  профилей с замкнутыми отбортовками, участки двойной толщины которых доступны дл - контакта с обоими формующими валками, когда возможно обжатие этих участков, и не применим дл  профилей, у которых участки двойной толщины имеют контакт только с одним из валков. Недостатком способа  вл етс  также резкое увеличение усили , потребного дл  обжати , с уменьшением толщины формуемого металла, особенно дл  профилей толщиной менее 1 мм. Поэтому по конструктивным данным существующих станов по производству тонкостенных гнутых профилей развитие такого усили  не представл етс  возможным.

Известен также способ изготовлени  тонкостенных профилей панели с краевыми

отбортовками, завитыми в виде трубок. Данный способ предусматривает устранение продольного скручивани  и прогибов на готовых профил х специальной валковой арматурой в виде межклетевых пар горизонтальных роликов с определенным соотношением их диаметров, чем и обеспечиваетс  положение правильных и раскручивающих усилий на формуемый профиль, за счет чего достигаетс  taKxe и стабильное качество замкнутых краевых отбортовок .

Недостатками данного способа  вл ютс  отсутствие гарантированного обеспечени  беззазррного сопр жени  замыкающих элементов замкнутых краевых отбортовок на готовом профиле и то, что в нем нет рекомендаций по качественной отформовке краевых отбортовок эллиптической или круглой формы, имеющих замыкающие участки двойной толщины с беззазорным сопр жением элементов. Кроме того, в способе отсутствуют математические зависимости дл  расчетного определени  размеров элементов замкнутых краевых отбортовок и последовательность их вычислени  в соотношении со средней частью профил .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ изготовлени  полузакрытых профилей с отбортовками или элементами двойной толщины у кромок. Способ предназначен дл  использовани  в сельскохоз йственном машиностроении при изготовлении желобов кормораздатчиков и предусматривает предупреждение винтообразного скручивани  при формовке преимущественно желобов кормораздатчиков, состо щих из наклонных стенок разной величины, полок с элементами двойной толщины у кромок или отбортовками и криволинейных участков сопр жени  полок и стенок.

Дл  этого при последовательной гибке вначале осуществл ют полную формовку элементов у кромок, затем гибку полок до их окончательной конфигурации, а затем гибки стенок. Далее гибку стенок у профилей, имеющих верхнюю стенку, сопр женную с меньшей наклонной стенкой, начинают с гибки верхней и большей наклонной стенок относительно меньшей наклонной стенки, которую размещают в плоскости формовки, выдержива  центры криволинейных участков сопр жени  полок и стенок на одном уровне до полной отформовки верхней стенки, а затем осуществл ют гибку наклонных стенок относительно криволинейного участка их сопр жени . Гибку стенок до достижени  верхней стенкой вертикального

положени  осуществл ют радиальными усили ми с приложением одновременно взаимно уравновешенных осевых усилий сжати  к наружной поверхности криволинейных участков сопр жени  полок и стенок .

Недостатком известного способа  вл етск отсутствие приемов, обеспечивающих беззазорное сопр жение замыкающих элементов замкнутых краевых отбортовок на готовом профиле. Способ предназначен дл  формовки замкнутых краевых элементов, кромки замыкающих участков двойных толщин которых наход тс  вне замкнутых элементов , а не дл  профилей, кромки участков двойной толщины которых заворачиваютс  внутрь замкнутых отбортовок и недоступны дл  контакта с валками.

Кроме того, известный способ предназначен дл  формовки профилей желобчатой конфигурации, образуемой пр молинейными элементами, а не дл  желоба, выполненного по радиусу, поэтому способ не обеспечивает профил м второй формы достаточного уровн  качества.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества профилей с желобчатыми, изогнутыми по радиусу, эллиптическими отбортовками и участками двойной толщины , подогнутыми внутрь отбортовок, за счет создани  баззазорного соединени  элементов замыкающих участков двойной толщины .

Профили в виде желоба с замкнутыми

краевыми отбортовками, завернутыми внутрь желоба, имеющие замыкающие участки двойной толщины, формуют из полосовых заготовок последовательной подгибкой по переходам. При этом формовку отбортовок осуществл ют одновременно с формовкой желоба, причем ртбортовки формуют вначале круглой формы подгибкой краевых участков полосы посто нным радиусом изгиба во всех переходах до касани  поверхности окончательно сформованного желоба. Величину радиуса изгиба РЬ и конечный угол ip подгибки круглых отбортовок определ ют из зависимостей

L ():(1)

I (Re + S) ( 2   - ) ,(2)

где L - длина развертки эллиптической отбортовки , мм;

S-толщина материала, мм;

I - длина участка двойной толщины, мм.

В последнем переходе производ т

осадку круглых отбортовок в эллиптические с образованием замыкающих участков двойной толщины, прикладыва  сжимающие усили  дл  каждой отбортовки в направлении осей эллипса при сохранении общей ширины профил .

Осуществление формовки отбортовок одновременно с формовкой желоба обеспечивает уменьше.ние пружинени  металла при подгибке по переходам в местах сопр жени  отбортовок с желобчатой средней частью профил  и создает условие точного выполнени  размеров отбортовок предв арительной круглой формы.

Формовка краевых отбортовок сначала круглой формы посто нным радиусом по переходам обеспечивает максимальное снижение пружинени  и стабильность размеров по длине профил  перед осадкой круглых отбортовок в эллиптические за равномерного распределени  деформаций по переходам.

Формовка круглых краевых элементов до момента касани  наружных боковых кромок внутренней поверхности окончательно сформованного желоба обеспечивает создание максимально возможного взаимного прижати  сопр гающихс  элементов замыкающих участков двойной толщины дл  беззазорного соединени  их после осадки круглых отбортовок в.эллиптические усилием распружинивани  замыкающих участков эллиптических отбортовок в сторону запирающей это распружинивание внутренней поверхности желоба.

Конечный угол подгибки у и радиус R изгиба при формовке круглых отбортовок определ ютс  зависимост ми, описывающими равенство длины участка двойной толщины на профиле длине Li дуги внутренней поверхности желоба, замыкающей сформованные круглые замкнутые отбортовки . Из этого услови  следует, что развертка эллиптической отбортовки на готовом профиле без учета двойной толщины, равна  L, на сформованной круглой отбортовке радиусом R2 соответствует некоторой величине центрального угла длиной дуги, равной L. Отсюда получаетс  зависимость (1). Или, использу  формулу длины развертки эллипса через его главные оси а и Ь, можно записать

(3)

л

Z(a+b

Прин в равенство длины дуги Li, замыкающей по внутренней поверхности желоба наружную поверхность круглых отбортоврк, длине дуги L2 по окружности наружной поверхности круглых отбортовок между замыкаемыми точками, которой соответствует центральный угол (2 л -(f)), можно записать

U. Li (Rb + S) (2 -) ,(4)

а так как Li I, то, подставл   в левуЮчасть (4) I, получают зависимость (2).

Приложение в последнем переходе сжимающих усилий к каждой отбортовке 5 дл  осадки их из круглых в эллиптические в направлении осей эллипса при сохранении общей ширины профил  обеспечивает беззазорное сопр жение элементов участков двойной толщины за счет упругого прижа10 ти  упругим распружиниванием боковых кромок к внутренней запирающей это распружинивание поверхности желоба.

Дл  осуществлени  предлагаемого способа изготовлени  гнутых профилей необходимо наличие устройства, имеющего пары валков, соответствующей формы, установленные последовательно одна за другой, привод вращени  валков, а также устройство подачи листовой заготовки и режущее 0 устройство дл  разделени  на мерные длины , а также наличие достаточного числа пар формующих валков в устройстве дл  размещени  требуемого числа переходов.

Положительный эффект при осуществ5 лении способа получают за счет улучшени  , качества гнутых профилей созданием беззазорного сопр жени  замыкающих элементов пустотелых отбортовок, что снижает расход эмали при покрытии продукции, из0 готавливаемой из профилей.

На фиг. 1 изображена схема поперечного сечени  профил , изготавливаемого по предлагаемому способу; на фиг. 2 - схема поперечного сечени  профил  перед последним переходом; на фиг. 3 - схема технологических переходов по предлагаемому способу; на фиг. 4 - схема приложени  усилий осадки.

Способ осуществл ют следующим об0 разом.

Использу  данные размеров требуемого профил , наход т величины РЬ зависимост м (1) и (2). Затем определ ют общее число переходов дл  формовки профил , исход  из размеров и кривизны желоба , а также величины угла (р, распредел   его по переходам из услови  равномерности деформаций при формовке круглых краевых отбортовок. В последнем переходе проектируетс  только осадка краевых отбортовок круглой формы в эллиптические. После определени  общего числа переходов и режимов подгибки по переходам, использу  схемы формовки, производ т расчет калибровки валков по данным режима подгибки и 5 размеров элементов профил .

Например, по предлагаемому способу на стане 0,6360-450 изготовлен спецпрофиль 208б0,6 мм из стали марки СтЗкп,

толщиной 0,6 мм, имеющий желобчатое основание 1, изогнутое радиусом 15, и замкнутые краевые отбортовки 2 эллиптической формы с главными ос ми а 7,5 мм и b 3,5 мм и замыкающими участками 3 двойной толщины и щириной I 1,60 мм.

Из зависимостей (1) и (2) наход т значение (р

271L .ес

Г+Т)

Подставл   в (5) значение L из (3), получают

л(аЧ-Ь)

(6)

-(а+Ь) + 1

Подставл   значени  размеров эллиптических отбортовок дл  указанного профил , определ ют величину угла у 5,75 рад. Затем из соотношени  (1) наход т величину радиуса изгиба при формовке круглых отбортовок

 

(а -fb) -S

R,.k:.

Подставл   значени  известных величин в правую часть формулы (8), определ ют величину радиуса дл  конкретного профил  Рь 2,4мм.

По разработанной технологии спецпрофиль 2(8б«0,6 мм формуетс  в шести переходах . При этом основание желобчатой формы формуетс  в трех первых переходах радиусами изгиба 50 мм в первом переходе и 15 мм во втором и третьем переходах. Одновременно формуютс  и краевые ртбортовки: сначала круглой формы в 1-5 переходах посто нным радиусом изгиба Нь 2,4 мм до момента касани  наружных боковых кромок внутренней поверхности сформованного желоба при конечном угле подгибки у 5,75 рад, а в последнем (шестом) переходе круглые отбортовки осаживаютс  в эллиптические t образованием замыкающих участков двойной толщины в калибре, обеспечивающе; приложение сжимающих усилий по схеме предлагаемого способа.

Как показали данные промышленных испытаний на стане 0,6-3 30-450 ЧерМК при изготовлении спецпрофил  ,6 мм, готовы профили по предлагаемому способу хорошего качества без прогибов при четком выполнении размеров поперечного сечени . На профил х всей партии имеетс  плотное без зазоров сопр жение элементов замыкающих участков двойной толщины замкнутых эллиптических отбортовок .

При изготовлении этого же спецпрофил  по известному способу имеют место проольные прогибы 10-15 мм на 1 м длины. Зазоры между элементами замыкающих частков двойной толщины эллиптических отбортовок имеютс  на профил х всей партии и достигают величины 0,5-1,2 мм.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить качество профилей устранением продольных прогибов и созданием беззазорного сопр жени  элементов

замыкающих участков двойной толщины замкнутых эллиптических краевых отбортовок . Предлагаемый способ изготовлени  гнутых профилей позвол ет улучшить товарный вид продукции и повысить ее служебные свойства за счет создани  беззазорного закрыти  замкнутых краевых отбортовок, что уменьшает расход эмали при покрытии изделий из профилей у потребителей на 1 т продукции. Внедрение способа спрсобствует улучшению экосистемы, так как снижение расхода эмали, загр зн ющей атмосферу испарени ми, уменьшает ее производство и обьем применени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  гнутых профилей

   из полосовых заготовок, преимущественно тонкостенных, в виде желоба с замкнутыми краевыми отбортовками, завернутыми внутрь желоба, имеющими замыкающие

   участки двойной толщины, путем последовательной по переходам подгибки элементов профил , в котором на первых переходах осуществл ют формовку отбортовок , о т ли чающийс  тем, что. с целью

   улучшени  качества профилей с желобами. изогнутыми по радиусу, отбортовками в форме эллипса и участками двойной толщины , подогнутыми внутрь отбортовок, за счет создани  беззазорного соединени  элементов замыкающих участков двойной толщины , формовку отбортовок осуществл ют одновременно с формовкой желоба, при этом отбортовки формуют вначале круглой формы подгибкой краевых участков полосы

   посто нным радиусом изгиба во всех переходах до .касани  наружных боковых кромок внутренней поверхности окончательно сформованного желоба, а радиус изгиба Rb и конечный угол р подгибки круглых отбортовок определ ют по зависимост м L (Rb + S): I (Rb + S) ( 2   - /}).

   где L - длина развертки эллиптической отбортовки , мм:

   S - толщина материала заготовки:

   I - длина участка двойной толщины, мм. в последнем переходе производ т осадку круглых отбортовок в эллиптические с образованием замыкающих участков двойной толщины, прикладыва  сжимающие усили  дл  каждой отбортовки в направлении осей. эллипса при сохранении общей ширины профил .

   г

   г.