Способ изготовления замкнутых профилей коробчатого типа

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением ,в частности, к способам изготовления замкнутых профилей коробчатого типа с элементами двойной толщины у кромок соприкасающихся полок деталей типа скребков, питателей массы кормоприготовительных комплексов. Цель изобретения - повышение качества профилей за счет повышения точности отформовки мест изгиба и обеспечения плотного прилегания соприкасающихся полок. На первых переходах осуществляют формовку полок, а затем боковых стенок при постоянной увеличенной ширине прямолинейного участка горизонтальной стенки и увеличенном внутреннем радиусе изгиба участков сопряжения боковых и горизонтальной стенок. При этом изгибают горизонтальную стенку выпуклостью внутрь с последующим выпрямлением ее и доформовкой профиля приложением нормальных усилий к местам изгиба боковых стенок и полок и приложением горизонтальных уравновешенных усилий к местам изгиба полок и фиксированного обжатия нижней полки. После этого прикладывают нормальные поперечные усилия к боковым стенкам и вертикальные усилия фиксированного обжатия к верхней полке. На последних переходах перегибают боковые стенки на угол пружинения и производят калибрующее обжатие боковых стенок. Способ исключает неплоскостность стенок. 1 з.п.ф-лы, 16 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 21 D 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4339433/31-27 (22) 08.12.87 (46) 07.08.89. Бюп. Р 29 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения для животноводства и кормопроизводства "РостНИИТМ" и Сосновоборский машиностроительный завод кормоприготовительной техники (72) Н.И.Конюков, А.И.Гулько, В.M.Ôðîëoâ, Л.В.Ушпаров, Л.А.Жолнеровский, А.А.Квасников и В.Ф.Светличный (53) 621.981.!(088.8) (56) Профили гнутые ° Типовые технологические процессы изготовления.

Ростов †-Дону, НИИСТМ, РТМ 105-0210-83. с.231. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАМКНУТЫХ

ПРОФИЛЕЙ КОРОБЧАТОГО ТИПА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления замкнутых профилей коробчатого типа с элементами двойной толщины у кромок соприкасающихся полок деталей типа скребков, питателей массы кормоприготовительных комплексов. Цель изобретения — повышение качества

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления замкнутых профилей коробчатого типа с элементами двойной толщины у кромок соприкасающихся полок деталей типа скреб.Я0,» 149 577 А1,профилей за счет повышения точности отформовки мест изгиба и обеспечения плотного прилегания соприкасающихся полок. На первых переходах осуществляют формовку полок, а затем— боковых стенок при постоянной увеличенной ширине прямолинейного участка горизонтальной стенки и увеличенном внутреннем радиусе изгиба участков сопряжения боковых и горизонтальной стенок. При этом изгибают горизонтальную стенку выпуклостью внутрь с последующим выпрямпением ее и доформовкой профиля приложением нормальных усилий к местам изгиба боковых стенок и полок и при- <

9 ложением горизонтальных уравновешенных усилий к местам изгиба полок и фиксированного обжатия нижней полки. После этого прикладывают нормальные поперечные усилия к боковым стенкам и вертикальные усилия фиксированного обжатия к верхней полке. На последних переходах перегибают боковые стенки на угбл пружинения и производят калибрующее обжатие боковых стенок. Способ исключает неплоскостность стенок. 1 з.п, © ф-лы, 16 ил. 1

КоВ питателей зеленой массы кормоприготовительных комплексов.

Цель изобретения — повышение качества замкнутых штучных профилей с отштампованными элементами на входе и выходе штучной заготовки за счет

1498577 повышения точности отформовки мест изгиба и обеспечения плотного прилегания соприкасающихся полок при поштучном профилировании в профилегибочном агрегате.

На фиг. 1 изображен замкнутый профиль коробчатого сечения с элементом двойной толщины у кромок; на фиг.2 — 16 — технологические переходы изготовления профиля.

Профиль шириной Ь,, высотой Н шириной ступенчатой верхней выступающей части f (" скребок" ) состоит из прямолинейных участков: горизонтальной стенки 1 длиной Ь, боковых вертикальных стенок 2 и 3 длино" h; и h, соприкасающихся полок 4 и 5 длиной f, выступающие части которых образуют элемент двойной толщины б длиной е, криволинейных участков: 7 и 8 — сопряжения горизонтальной 1 и боковых стенок 2 и 3, участков 9 и 10 — сопряжения полок 4 и

5 и боковых стенок 2 и 3 с углами гибки 90 по внутреннему радиусу R. о

При изготовлении профиля формовку осуществляют из полосовой заготовки 11 шириной В, толщиной S.Îñü профиля разделяет заготовку 11 по ширине на участки величиной 1 < и 1, Участок 1< состоит из суммы разверток: левой части участка 1 относительно оси профиля, короткой боко-. вой стенки 3, полки 5, криволинейных участков 8 и 9. Участок 1 состоит из суммы разверток: правой части участка 1, длинной боковой стенки

2, полки 4, криволинейных участков

7и 10.

При,изготовлении профиля на первых переходах осуществляют формовку полок 4 и 5 при неизменных величинах горизонтальных площадок шириной

1 и 1 относительно оси профиля;

1 — сумма разверток левой части

3 участка 1, участков 3 и 8, 1о — сумма разверток правой части участка 1, участков 2 и 7.

Формовку полок 4 и 5 осуществляют за четыре перехода I IV парами валков на углы гибки: P — второй парой валков, — третьей парой валков,, — окончательный угол гибки выполнен четвертой парой валков — постепенной подгибкой по внутреннему радиусу К вЂ” радиусу готовой детали.

Первая пара валков в I переходе формовки не осуществляет и служит для создания тягового усилия. Боковые ролики при формовке полок служат для направления заготовки в переходе. Пятой парой валков в V переходе начинают формовку боковых стенок 2 и 3 относительно горизонтальной стенки 1 подгибкой на углы гибки по внутреннему радиусу К, большему на

10-20Х радиуса R, который является радиусоМ готового профиля. Формовку боковых стенок 2 и 3 осуществляют начиная с V перехода при постоянной увеличенной ширине прямолинейного неформуемого в V переходе участка

12 шйриной Ь<, равного по величине расстоянию между центрами радиусов изгиба стенок при максимальном искривлении горизонтальной стенки последующих переходов гибки профиля.

В VI u VII переходах шестой и седьмой парами валков осуществляют дальнейшую гибку боковых стенок 2 и 3 относительно горизонтальной стенки 1 соответственно на углы гибки и по внутреннему радиусу

R при неизменной величине Ь прямолинейной площадки 14 горизонтальной стенки 1. Боковые ролики, расположенные после пятой, шестой и седьмой пар валков, профиль не формуют и служат только для его направления в следующую пару валков.

В VIII переходе восьмой парой валков продолжают дальнейшую гибку боковых стенок и одновременно искривляют горизонтальную стенку выпуклостью внутрь профиля приложением сил

P и Р— радиальными усилиями верхЮ него и нижнего валков соответственно с внутренними радиусами R1 и R<.

Расстояние между центрами изгиба стенок сохраняют равным Ь .

В IX переходе продолжают гибку стенок 2 и 3 с выполнением максимального искривления горизонтальной стенки 1 с помощью радиальных усилий Р и Р валками девятой пары.

Расстояние между центрами искривления осуществляют равным b . Искривленный участок горизонтальной стенки 1 в этом переходе состоит из центрального криволинейного участка 13, выполненного на угол гибки

2 q по внутреннему радиусу Ко, и прямолинейных участков 14 и 15.Сумма разверток участков 13 — 15 равна

14

b — величине прямого участка 1 в готовом профиле. Искривленные участки 7, и 8 в IX переходе состоят из разверток по углам гибки ) + ф меньших по величине развернутой длины участков 7 и 8 в готовом профиле. Искривление в горизонтальной стенке придается для устранения выпуклости горизонтальной стенки вниз и ослабляет жесткость волокон горизонтальной стенки 1 в местах изгиба, что способствует дальнейшей доформовке профиля усилиями боковых роликов в завершающих переходах.

Процесс гибки боковых стенок 2 и

3, совмещенный с искривлением горизонтальной стенки, осуществляют до углов гибки 70-80 так как верхний валок должен быть по ширине равным ширине b. — величине прямолинейно- го участка плюс две величины увеличенного радиуса R а ширина полок

4 и 5, равная f не должна препятствовать входу валка в очаг формовки горизонтальной стенки. При высоких боковых стенках по отношению к горизонтальной в 1,5 раза и более доступ верхнего валка к зоне формовки горизонтальной стенки 1 происходит до углов, близких к окончательным перед замыканием полок 4 и 5.

В Х переходе усилиями Р и Р4 десятой пары валков осуществляют неполное выпрямление искривления горизонтальной стенки 1 до угла с о

Ъ

1-2, ослабляющего действие сил пружинения при дальнейшей доформовке стенок 2 и 3 до вертикального по ложения в последующих переходах. С помощью этого приема предотвращают изгиб выпуклостью вниз горизонтальной стенки в последующих переходах доформовки еще не замкнутого профиля.

В XI переходе усилиями N, осуществляемыми вспомогательными роликами, приложенными к месту изгиба боковых стенок и полок нормально, осуществляют калибровку радиусов

R мест изгиба и дальнейшую формов ку боковых стенок. N q — реактивные усилия роликов от действия сил N.

В XII u XIII переходах приложением поперечных горизонтальных уравновешенных усилий A приводными боковыми роликами к местам изгиба боковых стенок 2 и 3 и полок 4 и 5 осуществляют догибку соприкасающихся полок, близкую к замыканию их.

98577

Формовку осуществляют при увеличенной ширине горизонтальной стенки b и увеличенных радиусах места изги5 ба R . Формовку осуществляют несколько пар боковых роликов.

В XIV переходе несколькими парами сочетаний боковых вертикальных и горизонтальных навесных роликов калибровочной части профилегибочного стана осуществляют замыкание кромок полок профиля воздействием осевых поперечных усилий А и одновременного фиксированного обжатия

Я нижней полки 5 посредством ступенчатых навесных горизонтальных роликов, Калибровочное устройство снабжено несущим пластинчатым транспортером шириной Ь, перемещающим про2O филь поступательно. Q; — реактивные к усилия носителя профиля.

В XV u XVI переходах доформовывают профиль по ширине Ь доформовкой мест изгиба 7 и 8 по радиусу R. По25 ступательно перемещаемый профиль формуется с образованием в нем элемента двойной толщины 6 у кромок соприкасающихся полок 4 и 5. Формовку профиля осуществляют в калибровочном устройстве профилегибочного стана через систему боковых и навесных роликов, активным воздействием которых прикладывают одновременно нормальные поперечные усилия N, к

35 боковым стенкам и вертикальные усилия Q фиксированного обжатия к верхней полке 4, обеспечивающие ступенчатыми навесными роликами беззазорное соприкосновение полок 4 и 5, 40 В этих переходах при нормальном обжатии искривленных участков 7 и 8 усилиями N< металл перетекает из увеличенной горизонтальной стенки 1 шириной Ь в место изгиба участков 7 и 8. При этом одновременно выпрямится часть искривленного участка места изгиба 7 и 8 и металл перетекает в прямолинейный участок боковых стенок 2 и 3, .величивая высоту их

50 до заданных h u h . Qg — проти< р водействующее реактивное усилие, обеспечивающее беззазорное соприкосновение полок.

В XVII переходе для обеспечения сплошной плотности стыка элемента

55 двойной толщины осуществляют перегиб ку боковых стенок, прикладывая к ме стам изгиба полок горизонтальные поперечные усилия Л з с увеличением

1498577 соприкосновения полок 4 и 5 до вели п ны е . Перегибка осуществляется в пределах углов пружинения участков 7 и 8.

B XVIII переходе поступательно перемещаемый профиль пропускают через калибрующие по ширине ролики 16 и навесные ступенчатые ролики, создающие вертикальные усилия Q фик1 сированного обжатия ступенчатой поверхности верхней полки, которые совместно с реактивными усилиями Q <

3 носителя профиля и калибрующими усилиями системы боковых роликов 16 обеспечивают получение профиля заданных размеров и беззазорные соединения элемента двойной толщины у кромок профиля. Полученный профиль удаляется из калибрующих роликов в место складирования поступательно перемещающимся транспортером.

20

Таким образом, по предлагаемому способу профиль получается воздействием валков профилегибочного стана вплоть до углов гибки стенок 4 и

5 70-80, дальнейшая подгибка до положения, близкого к сведению полок в замкнутый профиль в приводных вертикальных роликах профилегибочного

30 стана, а завершающее формообразование в калибрующем устройстве профилегибочного стана, содержащем сис-, тему вертикальных боковых и горизонтальных .роликов и транспортер, по- 35 ступательно перемещающий профиль.

Опытное профилирование производят на 10-ти клетьевом профилегибочном стане 0,5-3õ50-400, дооборудованном приводными многопарнороликовыми сто- 40 лами и правильно-калибровочным устройством, снабженным узким пластинчатым транспортером с вертикальными парами боковых роликов и горизонтальными навесными роликами, со скоро- 45 стью профилирования V = 30 м/мин.

Гнутый профиль с размерами, мм, Ьо

40,; Ь = 24; R = 5; f = 21; е

= 2; оС = 90; Н = 65; h, = 49;

h = 46 бып получен из штучной заго1 товки сечением 3х181 мм, длиной

1234 мм из листового металла Б — ПН-3.

В рабочем ручье первой пары валков в I переходе ось профиля разделяет заготовку на участки: 1 = 89 мм;5

1 = 92 мм.

В переходах с IT no IV осуществляют гибку полок и 5 соответствено.

g но на угны гибки P, = 20; P = 50

90; второй, третьей и четвертой парой валков при постоянных прямо— линейных участках: 1 = 66 мм; 1

69 мм; R — — 5 мм. Боковые ролики в этих переходах в формовке профиля не участвуют и служат для его направления. Пятой парой валков в V переходе производят первоначальную гибку боковых стенок 2 и 3 на угол о

15 по радиусу R = 6 мм при прямолинейной горизонтальной площадке Ь = 28 мм.

В VI u VII переходах шестой и седьмой парой валков продолжают дальнейшую гибку боковых стенок на углы гибки » = 30 и = 45 при не01 изменной прямолинеиной площадке Ь, 28 мм по внутреннему радиусу R < =

6 мм. Боковые ролики этих переходов в формовке не участвуют и служат для направления профиля из предыдущей пары валков в последующую.

Восьмой парой валков в VIII переходе продолжают дальнейшую гибку боковых стенок по радиусу R = 6 мм о ! на f = 60 и искривление горизонтальной стенки на угол (= 15о с

I внутренним центральным радиусом R =

6 мм. Усилия искривления Р, и Р подбирают экспериментально.

Девятой парой валков продолжают гибку боковых стенок 2 и 3 соответственно по радиусам R< = 6 мм; R о. о

6 мм; = 65; (= 20

Десятой парой валков в Х переходе осуществляют неполное выпрямление искривления горизонтальной стенки о с углом недогибки Ц = 1 . Усилия валков P и Р подбирают за счет

3 величины зазоров в рабочем ручье валков.

В XI переходе нормальными усилиями N, приложенными к местам изгиба полок боковыми приводными роликами, осуществляют догибку боковых стенок до = 75о с калибровкой

F5 мест изгиба, которая осуществляется от совместного действия нормальных

N и нормальных реактивных Но усилий, приложенных к местам изгиба боковых и нижней горизонтальной стенок.

В XII u XIII переходах в трех парах приводных боковых роликов приложением поперечных горизонтальных уравновешенных усилий А осуществляют постепенную догибку боковых стенок до углов гибки 85-86 до о

1 положения соприкасающихся полок, 9

1498577

35 бл;i кого к смыканию, с зазором между кромками 2 — 3 мм.

В XIV переходе поступательно движущийся профиль из приводных ро5 ликов падает на поступательно перемещающийся пластинчатый транспортер, системой упоров которого он подхватывается и перемещается в ка— либровочное устройство, состоящее из боковых и навесных роликов. Проходя через две пары боковых направляющих роликов и навесных ступенчатых, воздействующих с помощью поперечных усилий А, и фиксированных вертикальных, воздействующих на нижнюю полку 5 роликов, профиль смыкается у кромок с зазором по высоте между кромками. В этом переходе осуществляется полная формовка боковых о стенок на угол 90 с получением готового уширенного профиля с величиной прямолинейной площадки Ь и по

1 радиусу К, = 6 мм.

В следующих XV-XVI переходах до- 25 формовывают профиль по ширине Ъ roо тового профиля и места изгиба стенок по радиусу R = 5 мм. Поступательно перемещаемый профиль проходит через систему боковых вертикальных пар 30 роликов, воздействующих нормально усилиями N, и навесных ступенчатых роликов, воздействующих на выступающую площадку полки 4, фиксированными усилиями обжатия Q и обеспе2 чивающими беззазорное соприкосновение полок с образованием элемента двойной толщины у кромок величиной е = 2 мм. Полученный по высоте Н

= .65,5 мм немного выше готового профиля. 40

В XVII переходе воздействием уси- лий A боковых роликов осуществляют смещейие кромок полок по плоскости соприкосновения на 2-3 мм с получением е = 5 мм, а затем распружинива- 45 ющийся профиль улавливает на определенном расстоянии калибрующими роликами в ХЧТ?1 переходе с помощью сжимающих нормально усилий Np,, профиль калибруется по ширине на размер

Ь = 40 мм и по высоте на размер

Н = 65 мм воздействием вертикальных о усилий фиксированного обжатия. С помощью совместного обжатия Q, реактивных Qg, нормальных N h системой

I боковых и навесных роликов получен профиль заданных размеров с плотным беззазорным швом по всей длине стыка соприкасаю ;мхся полок.

Полученный профиль скребка характеризуется хорошим внешним видом,стабильностью геометрических размеров в сечении профиля, которые соответствуют допускаемым отклонениям,стабильным плотным швом элемента двойной толщины. Винтообразное скручивание и пропеллерность отсутствуюг.

Неплоскостность стенок не превышает

1 мм, что соответствует допуску по чертежу.

Предлагаемый способ изготовления замкнутых профилей коробчатого сечения с элементом двойной толщины у кромок соприкасающихся полок по сравнению с известным позволяет получать замкнутые профили из штучных заготовок с отштампованными элементами на входе и выходе штучной заготовки с повышенной точностью отформовки мест, изгиба и без сварного шва, который невозможно выполнить у штучных профилей в режиме профилирования автоматических линий штамповки и профилирования с обычной скоростью профилирования 30-60 м/мин. Скорость дуговой автоматической сварки 1

2 м/мин в непрерывном профиле. Это позволяет перевести изготовление деталей типа "скребок" питателя зеленой массы кормоприготовительного комплекса на высокопроизводительные автоматические линии штамповки и npoi филирования из рулонной стали взамен замкнутого профиля, получаемого из швеллерного профиля с приваренной листовой накладкой, или замкнутого прямоугольного, порезанного на отрезном оборудовании с отходами на штучные заготовки, с многооперационной отштамповкой концов профиля отверстий и пазов, необходимых при сборке "скребков", что в 2-3 раза увеличивает поаизволительность труда и обеспечивает до 10-15Х экономии металла по сравнению с раскроем с отходами по известному способу.

Формула изобретения

1. Способ изготовления замкнутых профилей коробчатого типа, содержащих горизонтальную и боковые стенки и соприкасающиеся полки преимущественно с отношением высоты боковьгх стенок к ширине горизонтальной стенки, равным 1,5 и более, путем многопереходной гибки полосовой заготовки в валках профилегибочного

14985 стана, при котором на первых переходах осуществляют формовку полок, а затем боковых стенок относительно горизонтальной стенки до сведения

5 соприкасающихся полок с получением готового замкнутого профиля, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества профилей с элементом двойной толщины у кром- 1ð ки соприкасающихся полок за счет повышения точности отформовки мест изгиба и обеспечения плотного прилегания соприкасающихся полок, формовку блоковых стенок осуществляют при постоянной увеличенной ширине прямолинейного участка горизонтальной стенки и увеличенном внутреннем радиусе изгиба участков сопряжения боковых и горизонтальной стенок,при этом в процессе гибки боковых стео нок.до углов 70-80 изгибают горизонтальную стенку выпуклостью внутрь профиля, после чего осуществляют неполное выпрямпение валками гориэон- 25 тальной стенки с получением незамкнутого профиля, дальнейшую доформовку которого сначала осуществляют приложением нормальных усилий к местам изгиба боковых стенок и полок, осуществляя одновременно калибровку радиусов этих мест изгиба, затем приложением поперечных горизонтальных уравновешенных уси-, лий к местам изгиба соприкасающихся

° ъг

77

12 полок и одновременным фиксированным обжатием нижней полки производят замыкание соприкасающихся полок, после этого на последующих переходах доформовывают профиль по ширине с образованием элемента двойной толщины у кромок соприкасающихся полок, прикладывая одновременно нормальные поперечные усилия к боковым стенкам и вертикальные усилия фиксированного обжатия к верхней полке, затем прикладывают к местам изгиба полок горизонтальные встречно направленные усилия для создания перегиба боковых стенок в пределах угла пружинения, а на последнем переходе прикладывают вертикальные усилия фиксированного обжатия ступенчатой поверхности верхней полки с одновременным калибрующим обжатием боковых стенок с получением профиля заданных размеров.

2. Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что величина прямого участка нижней стенки в процессе гибких боковых стенок равна расстоянию между центрами радиусов изгиба стенок при максимальном искривлении горизонтальной стенки, а величина внутреннего радиуса изги-. ба на 10-20Х превышает радиус готовой детали по участкам сопряжения полок и стенок.

1498577

У-пере

1498577

JET-м реют

Составитель Л.Самохвалова

Техред Л.Сердюкова Корр ект ор М. Шар oem .

Редактор А.Шандор

Заказ 4491/9 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæropîä, ул. Гагарина,101