Способ изготовления гнутых коробчатых профилей

 

Использование: преимущественно в черной металлургии. Сущность изобретения: при изготовлении профилей толщиной 1,5...3.5 мм вначале осуществляют подгибку смыкающихся полок на углы} . Подгибка боковых полок на углы 6 начинается с II-III его проходов, В IV-VI проходах подгибка полок прекращается. В предчистовом проходе полки перегибаются относительно вертикали на угол « 2...30, а в чистовом проходе эти попки становятся вертикальными. В чистовом проходе производится подгибка полок на угол уо 24...33° с одновременным перегибом их относительно горизонтали на угол / 1,5,..2°. Величина радиусов изгиба между полками и стенкой профиля во всех проходах: г (1.0...1.33)3. 1 ил.

i :=Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 21 D 5/06

1 ц(:„, " " ".В я

Я|, 44>,/;"г р

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. ПАТЕ НТУ 3

О (л)

О

IQ) ! (л (21) 4936664/27

1 (22) 16.05.91 (46) 07.02,93. Бюл. М 5 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (72) В.И.Гридневский. В.Г,Антипанов, В;Ф.Рашников и В.В,Пахарев (73) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (56) Чекмарев А.П. и Калужский В.Б. Гнутые профили проката, — M. Металлургия, 1974, с. 184 — 186, рис. 89. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ

КОРОБЧАТЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Использование: преимущественно в черной металлургии, Сущность изобретеИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве холодногнутых профилей проката, Гнутые профили различной конфигурации (a том числе коробчатые) изготавливают на непрерывных и полунепрерывных профилегибочных станах путем последовательной по проходам подгибки элементов поперечного сечения. Современная технология производства коробчатых замкнутых профилей описана, Известен способ изготовления гнутых профилей коробчатого сечения, при котором боковые стенки (полки) профиля при его свободной гибке прогибают наружу, выбирая величину прогиба такой, чтобы деформация стенок не превышала предела упругости материала, а на последних пере. Ы 1793985 А3 ния: при изготовлении профилей толщиной

1,5...3.5 мм вначале осуществляют подгибку смыкающихся полок на углы 1. Подгибка боковых полок на углы д начинается с II — III его проходов, В IV — Vl проходах подгибка полок прекращается. В предчистовом проходе полки перегибаются относительно вертикали на угол а=- 2...3О, а в чистовом проходе зти полки становятся вертикальными. В чистовом проходе производится подгибка полок на угол yO = 24...33 с одновременным перегибом их относительно горизонтали на угол

/3= 1,5...2О. Величина радиусов изгиба между полками и стенкой профиля во всех проходах; r = (1,0...1,33)S. 1 ил. ходах прогибают наружу нижнюю стенку профиля.

Известен также способ изготовления гнутых профилей коробчатого сечения, при котором боковым полкам придают криволинейную форму с прогибом внутрь профиля и с ограничением изнутри.

Недостатком известных способов является необходимость значительного числа переходов для формирования профилей, а также неудовлетворительная их геометрия (особенно при толщине 1,5...3,5 мм). что повышает производственные затраты, Наиболее близким к предлагаемому решению является способ (технология) изготовленГля замкнутого(коробчатого) профиля

100х100Х5 мм, Этот способ включает подгибку заГ отовки flo проходам с последовательным обра1793985 зованием смыкающихся и боковых полок и закруглений мест изгиба и характеризуется тем, что в двух последних проходах (предчистовом и чистовом) полки профиля перегибают внутрь на угол 1".

Недостатком описанной технологии также являются производственные затраты, обусловленные большим количеством переходов (14) и невысоким качеством профилей толщиной 1,5...3.5 мм, Цель изобретения — снижение производственных затрат при изготовлении гнутых коробчатых профилей толщиной

1,5...3,5 мм, Указанная цель достигается тем, что при последовательном образовании смыкающихся и боковых полок и закругленных мест изгиба в четырех — шести проходах, предшествующих чистовому, подгибку смыкающихся полок приостанавливают, а в чистовом проходе — возобновляют, подгибая их на угол 24...33 относительно боковых полок, при этом радиусы закруглений мест изгиба между боковыми полками и стенкой профиля делают во всех переходах одинаковыми и равными 1,0Ä.1,33 толщины профиля, а углы перегиба боковых полок внутрь принимают равными а= 2...3 и смыкающихся полок P= 1,5...2о.

При анализе известных технических решений не обнаружено той совокупности признаков способа, которая отличает заявленное техническое решение от прототипа, Поэтому можно сделать вывод, что отличительные признаки изобретения обладают существенными отличиями, Сущность заявленного технического решения заключается в том, что в чистом проходе производят подгибку смыкающихся полок профиля на угол 24...33, что сокращает количество проходов, Кроме того, это сводит до минимума вероятность "переформовки" мест изгиба между смыкающимися и боковыми полками (центры радиусов не смещаются), что улучшает геометрию готовых профилей, в частности стабилизирует ширину щели между смыкающимися полками.

Уменьшение радиусов изгиба между боковыми полками и стенкой профиля (в известных способах их величины находятся в пределах 1,4...1,6 его толщины) увеличивает длительность рабочей кампании валков (износ валков сопровождается увеличением формирующих радиусов), что приводит к сокращению производственных затрат. Выбор одинаковой величины указанных радиусов упрощает изготовление и контроль валков, Опытную проверку способа производили на непрерывном профилегибочном стане

1 — 4x50 — 300 Магнитогорского меткомбината, С этой целью коробчатые профили раэ-

5 личных размеров с толщиной 1,5...3,5 мм формировали из заготовки о < 50 кгс/мм в калибрах, основные параметры которых были исполнены в нескольких вариантах, отличившихся величинами суммарных углов подгибки полок yPt д(фиг. 1), углов подгибки смыкающихся полок в чистовом проходе )Ф, углов перегиба а N j3, радиусов изгиба r между боковыми полками и стенкой, а также количеством проходов, в которых y-= const.

Поставленная цель была достигнута при следующих параметрах профилирования;

1) профиль 28х25х1,5(ширина В =28 мм, . Н = 25 мм, S = 1,5 мм) из ст.20пс с о, = 43„.50 кгс/мм2 - у1 = 20 (индекс — порядковый

20 номер прохода}, }2=-35,}э=-46,у = ...=}ъ=

=59 (с IV по 1Х проход этот угол не меняется), y

= 33" (частный угол подгибки в чистовом проходе); г =- 2 мм и r/S =- 2: 1,5 =1,33; подгибка смыкающихся полок приостанавливалась в пяти проходах;

2} профиль 40х25х2,5 мм из ст.15кп с ат„=-41...47 кгс/мм — yt = 20о, yI = 40о. yj = 55", у4" у10 = 68о у» =* 92о.p= 92о 9Qî 2о. дэ

35 (подгибка с 1!! прохода) - 8, д = 16о, д5 =25о д6 = 45о, дт = 65о, дв = 72о, дэ = 82о, д10=.-92о,д»=90о,а"-92о-90 =2о;yo=y»-у р=

=92 -68 =24о,г=ЗОммиг/$=3;2,5=.

1,2; подгибка на угол у приостанавливалась

40 в шести проходах;

3) профиль 60хЗОх3,5 мм из ст,Зкп с rJ ==40...45 кгс/мм — yt = 18о, y = 35о, р = 45о, y4 = 55о, p „ } = 63о, y1o =- 91,5о, P= 91,5

90 1,5, дг - 8о, дз = 16о, д = 25о, д5 = 45о, 45 дв 65o дт = 72о дв - 82о, д9 = 92о, дно = 90о. а= 92 - 90 = 2 ; уо = у1о - уз = 91,5 - 63 =

=28,5о; r = 3,5 мм, r/$ = 3,5; 3,5 = 1,0; подгибка на угол у приостанавливалась в четырех проходах.

При профилировании по укаэанным режимам ширина щели между смыкающимися полками готовых коробчатых профилей находилэсь в пределах Л= 0...2 мм, по способупрототипу Л= 1...3 мм, все геометрические параметры соответствовали требуемым, а расход валков по сравнению со способомпрототипом уменьшился на 20...27, Основные параметры профилирования по известному способу были следующими;

1793985 у1 = 20, у2 = 36, р = 39О, у4- 42О, ys =

=-45, ye=48,@=48,ув=57О.)ъ=65,ую=

= 73О, p1 = 81, pz = 88О. у э = 89О, 14 = 91;

P= 91 - 90 = 1; дз = 8 (подгибка боковых полок с III прохода), д4 =,16О, д5 = 26О, д6=-36О, ду=46,да=55,дэ= 63,д1о=71,д11

= 79О, д12 = 86О, д1з = 91О, д14 = 90; а= 91О90 = 1 ; р = у14 - уа = 91 - 89 = 2 ; r/S =

=1,4.

Уменьшение расхода валков обьясняется, прежде всего, сокращением количества формующих проходов (с 14 до 10-11), а также продлением рабочей компании валков вследствие уменьшения величины г/S (с 1,4 до 1,0...1,33). Уменьшение величины щели

Л объясняется; вероятно отсутствием переформовки мест изгиба (смыкающиеся полки

«е подгибаются в четырех-шести проходах, а у прототипа — только в одном проходе).

Увеличение углов перегиба Р в предлагаемом способе обусловлено большей величиной "пружинения" (остаточной деформации противоположного знака) смыкающихся полок профиля при углах подгибки 24...33О, а углов и — частичным разгибом боковых полок при свободной "осадке" смыкающихся в чистовом проходе.

Значительное увеличение углов по сравнению с прототипом стало возможным благодаря непрерывности профилирования и из-за уменьшения толщины профиля до

1,5.„3,5 мм, а также в результате появления интенсивных и благоприятных сжимающих напряжений при "осадке".

Опыты показали, что величина )Ь =- 33 является максимально возможной: при pb =

=34...36 наблюдалось иска>кение геометрии готовых профилей и трещинообразование в местах изгиба, Минимально допустимая величина радиусов изгиба: r/S=

= 1,0, при r/S = 0,8.„0,9 наблюдается трещинообрэзование.

Как следует из изложенного, радиусы мест изгиба между смыкающимися и боковыми полками по заявляемому способу в большинстве проходах не контролируются.

Опытами установлено, что их величина находится в пределах (1.1...1,3)r и соответствует требованиям ТУ, На чертеже приведена схема формообразования коробчатых профилей (несколько проходов условно не показаны), Формирование профиля шириной В, высотой Н и тол „S начинается с под5

20 гибки смыкающихся полок 1 на углы ) . Подгибка боковых полок 2 на углы д начинается

co ll-III прохода.

В К-Vl проходах подгибка полок 1 прекращается (они освобождены). В п редчистовом (IX) проходе полки 2 перегибаются относительно вертикали на угол а=- 2...3О, а в чистовом (X) проходе эти полки становятся вертикальными. В чистовом же проходе производится подгибкэ полок на угол )ъ = 24...33 с одновременным перегибом их относительно горизонтали на угол P=

2о

После выхода из стана эти полки становятся горизонтальными. Величина радиусов изгиба между полками 2 и стенкой 3 профи.ля во всех проходах: r = const = (1,0...1,33)S.

Величина радиусов г =(1,1...1,3)r.

Пример. 1. Коробчатый профиль с В=

= 28 мм, Н = 25 мм и $ = 1,5 мм формируется в 10 проходах, причем подгибка боковых полок на углы д начинается со И прохода.

Угол подгибки смыкающихся полок не изменяется с IV no IX проходы. В IX проходе

25 боковые полки перегибают относительно вертикали на угол и = Зо. В Х проходе смыкающиеся полки подгибают на угол уо =

33 (фиг. 1) с перегибом их относительно горизонтали на угол Р =2О. Величина r =

30 =const = 1,33S = 1,33.1,5 =2 мм.

П риме р2. Профильс В=40мм, Н=

=25 мм и S = 2,5 мм формируется в 11 проходах, подгибка боковых полок начинается в III проходе. Угол у не изменяется с IV no X проход, в котором боковые полки перегибают на угол P=2О. В XI проходе смыкающиеся полки подгибают на угол yo = 24 с перегибом их на угол P= 2О. Величина r = const =

=1,2S = 1,2 2,5 = 3 мм.

Пример 3. Профиль В = 60 мм, Н = 30 мм и S = 3,5 мм формируется в 10 проходах, подгибка боковых полок со II прохода. Угол у неизменен с V no IX проход, в котором боковые полки перегибают на угол а= 2О, В

Х проходе смыкающиеся полки подгибают на угол )а=28,5 с перегибом их на угол j3=

=1,5О. Величина r - const = 1,0S = 3,5 мм.

Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению со способомпрототипом заключается в уменьшении расхода валков и снижении производственных затрат при изготовлении коробчатых гнутых профилей толщиной 1,5...3,5 мм.

1793985

Х (нмс

Составитель В.Гридневский

Техред М.Моргентал КоРРектоР И,Муска

Редактор Т.Иванова

Заказ 519 Тираж ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ изготовления гнутых коробчатых профилей, включающий последовательную подгибку заготовку по проходам с образованием смыкающихся и боковых полок и закругленных мест изгиба и перегиб в двух последних проходах боковых полок внутрь профиля на угол аи смыкающихся— на угол Р, отличающийся тем, что, с целью снижения производственных затрат при изготовлении профилей толщиной 1,53,5 мм, в четырех шести прохода, предшествующих чистовому, профиль формуют с постоянными углами подгибки смыкающихся полок, а в чистовом проходе подгибают смыкающиеся полки на угол 24...33 относительно боковых полок, при этом радиусы закруглений мест изгиба между боковыми полками и стенкой профиля делают во всех проходах одинаковыми и равными 1,0...1,33 толщины профиля, а углы перегиба; а 2...3 и ф= 1,5...2О.