Способ изготовления металлических строительных элементов составного сечения и устройство для его изготовления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9443 А 1 21 О 39/О 51) ТЕН ОБР НИЕ Оюл У ут стали и спл таршинов,н, В.В,Щербатых,ев и В.В,Скопинтво СССР03, 1988.тво СССР04, 1981 (п,1),го элемента, по- в связи с допол ла, идущего на ическим решеется способ изстроительных ения методом ет размотку по- полос для поя осы для стенки я поясов и соепомощью сваризготов элечен лен ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЪНЫХ ЭЛЕМЕНТОВСОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления изделий составного сечения и к оборудованию с использованием разрезных устройств, формующих узлов и узлов сборки методом сварки.Известен способ изготовления металлических строительных элементов составного сечения методом клепки. Данный способ включает размотку полосы для стенки элемента и полос для верхнего и нижнего поясов, отгибку лепес ков на стенке элемента, гофрирование полосы с отогнутыми лепестками для стенки и соединение поясов и стенки методом клепки.Недостатком такого способа является сложность изготовления элемента ввиду наличия дополнительных технологических операций для изго 1 овления и отгибки лепе(57) Использование: технология изготовления криволинейных строительных элементов для конструкций арочного типа, Устройство включает установленные по ходу технологического процесса разматыватели, профилирующие барабаны и сборочный узел, Способ заключается в предварительной разрезке поясов элемента по линии, повторяющей профиль стенки, которая осуществляется фасонными дисковыми ножами, установленными между разматывателями и профилирующими барабанами, а при сварке частей элемента с помощью сварочных головок, расположенных между входной и выходной клетями соединяющего узла, стенку элемента располагают междуразрезанными поясами так, чтобы ее кром-: ф ки выступали за наружную поверхность поясов на 1.5 мм, 2 с.п. ф-лы, 4 ил. стков на стенке строительновышенная металлоемкостьнительным расходом металотогнутые лепестки.Наиболее близким технием к предлагаемому являготовления металлическихэлементов составного сесварки, Этот способ включалосы для стенки элемента исов формообразование поли профилирование полос длдинение частей элемента с Недостатком этого способа является невозможность получения криволинеиных строительных элементов,Известно также устройство для ия металлических строительных10 15 20 25 30 35 40 50 тов составной конструкции, содержащее разматыватели поясов и стенки, прокатные станы для профилирования поясов, гибочный узел для формирования стенки и узелсоединения частей элемента сваркой,Недостатком известного устоойства является сложность изготовления оборудования для формообразования пространственной решетки и невозможность получения строительных элементов с продольной кривизной,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для изготовления металлических строительных элементов составной конструкции, содержащее установленные по ходу технологического процесса разматыватели для полос. верхнего и нижнего поясов, разматыватель тон колистовой полосы для стенки, узел изготовления и отгибки лепестков на стенке, состоящий из барабанных ножниц и двух пар гибочных барабанов, гофрирующие барабаны и соединяющий узел с входной и выходной клетью,Недостатком данного устройства является сложность изготовления элемента ввиду наличия дополнительного оборудования для изготовления и отгибки лепестков на стенке строительного элемента, что приводит к усложнению технологической схемы всего устройства, Еще.одним недостатком является сложность осуществления процесса клепки равнотолщинных полос, связанная с точностью настройки соединяющего узла, со сложностью изготовления инструмента для клепки и его быстрым износом.Цель изобретения - уменьшение металлоемкости строительного элемента, сникение трудоемкости его изготовления,Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления металлических строительных элементов составного сечения, включающем размотку полосы для стенки элемента и полос для верхнего и нижнего поясов, профилирование полосы для стенки и соединение стенки и поясов сваркой, согласно изобретению полосы для верхнего и нижнего поясов перед соединением разрезают на две половины по линии,повторяющей профиль стенки, а перед сваркой стенку располагают разрезанными полосами так, чтобы ее кромки выступали за наружную поверхность полос на 1,5 мм.Поставленная цель достигается также тем, что устройство для изготовления металлических строительных элементов составной конструкции, содержащее установленные по ходу технологического процесса узел подачи стенки элемента с разматывателем, узлы подачи полосы для верхнего и нижнего поясов, узел формирования стенки с профилирующими барабанами и соединяющий узел с входной ивыходной клетью с прижимными роликами,согласно изобретению снабжено дисковыми ножницами с фасонными ножами длярезки верхнего и нижнего поясов, размещенными перед профилирующими барабанами, а соединяющий узел снабженсварочными головками, установленнымимежду входной и выходной клетями, приэтом в профилирующих барабанах выполнены пазы для прохождения разрезанных частей верхнего и нижнего поясов.Указанные отличия приводят к уменьшению металлоемкости строительного элемента за счет воэможности сборки безотогнутых лепестков, а также к снижениютрудоемкости за счет исключения технологических операций по изготовлению л отгибке лепестков,На фиг, 1 схематично изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг, 2 -последовательность формирования элемента; на фиг. 3 - строительный элемент и егопоперечный разрез; на фиг, 4 - последовательность операций по его изготовлению.Устройство, предназначенное для изготовления составных профилей металлических строительных элементов, содержитгоризонтальный разматыватель 1 полосыдля стенки элемента, вертикальные разматыватели 2 и 3 полос для верхнего и нижнегопоясов, дисковые ножницы 4 и 5 для фасонной разрезки полос для верхнего и нижнегопоясов, гофрирующие барабаны 6 для формирования стенки, соединяющий узел, состоящий из входной 7 и выходной 8 клетей,которые в случае изготовления криволинейного строительного элемента расположеныпод углом друг к другу, между входной ивыходной клетями соединяющего узла свнешней стороныпоясов установлены сварочные головки 9 для сварки разрезанныхпоясов с зажатой между ними гофрированной стенкой.Способ изготовления включает следующие операции,Разматываются полосы 10 и 11 для верхнего 16 и нижнего 17 поясов элемента, атакже полоса 12 для стенки 15. После размотки полоса для стенки гофрируется, а полосы для верхнего и нижнего поясовэлемента разрезаются на две половины,причем линия разреза повторяет профильгофрированной стенки, В случае изготовления криволинейного строительного элемента шаг линии разреза верхнего и нижнегопоясов различен. Затем производится сборка разрезанных полос 13.и 14 для верхнегои нижнего поясов и гофрированной стенки 15, при этом стенка располагается между разрезанными поясами так, что кромки ее выступают за наружные поверхности поясов на 15 мм, Соединение производится методом сварки, при этом в кацестве металла для сварки используются выступающие за наружные поверхности поясов кромки стенки строительного элемента,Устройство работает следующим образом,Полосы для верхнего и нижнего поясов элемента после размотки подают в дисковые ножницы 4 и 5 с фасон ными ножами, где они разрезаются по линии, профиль которой совпадает с профилем гофрированной тонколистовой полосы для стенки. С горизонтального разматынэтеля 1 тонколистовая пЬлоса для стенки поступает в гофрирующие барабаны 6 для гофрирования, куда поступают также разрезанные полосы для поясов, для их прохождения в барабанах предусмотрены специальные прорези. Затем гофрированная стенка и совмещенные с ней разрезанные полосы для поясов поступают во входную клеть 7 сборочного узла, где с помощью специальных роликов происходит зажим гофрированной стенки 15 между разрезанными полосами для верхнего и нижнего поясов. Между входной и выходной клетью сборочного узла с внешней стороны поясов установлены сварочные головки 9 для сварки разрезанных полос 13 и 14 для поясов и зажатой между ними стенки. Движение сварочных головок осуществляется по копиру, связанному с гофрированной стенкой элемента. В случае изготовления криволинейного элемента входная 7 и выходная 8 клети сборочного узла установлены под некоторым углом друг к другу, а разрезка верхнего и нижнего поясов производится с различным шагом. С помощью предлагаемого устройства возможно изготовление металлических строительных элементов от рулонных полосовых заготовок до готового профиля, включая операции по образованию объемно-гофрированной стенки и соединению ее с предварительно разрезанными полосовыми поясами. При этом предварительно осуществляется формообразование профиля и придается криволинейность строительному элементу. Конструкция устройства проста и может быть легко перестроена. Имеются условия для полной автоматизации процесса. Надежность и длительныйсрок службы обеспечивает простота отдельных элементов конструкции и огсутствие легко повреждаемых узлов, Изготовление элементов15 20 25 30 35 40 50 510 конструкции не требует специального оборудования.Для сборки элемента применяется метод сварки, но при этом не требуется сварочных материалов (проволоки), так как в качестве металла для сварки используется выступающая за внешнюю сторону поясов кромка гофрированной стенки строительного элементаВ целом устройство можно считать дешевым, простым и надежным в эксплуатации,П р и м е р, Изготавливали арку наружным радиусом Вя = 7500 мм из составного двутаврового профиля высотой Н = 320 мм,Для этого полосу толщиной Яп = 5 мм, шириной В = 100 мм из материала Ст.З после размотки разрезали на две половины с шагом реза для верхнего пояса ь = 117,4 мм, для нижнего пояса Ь = 112,4 мм; разматы. вали полосу для стенки из матерИала Ст,З толщиной Яс = 1 мм шириной Вс = 335 мм, гофрировали ее с шагом 1 = 1149 мм, затем собирали элемент методом сварки, при этом стенку располагали между разрезанными полосами для поясов так, что ее кромки вь 1- ступали за наружную поверхность поясов на 2,5 мм, Длина арки по наружному поясу н = 7852 мм, по внутреннему Ь = 7506 мм,.В случае применения предлагаемого способа изготовления арки при равных геометрических размерах профиля элемента получаем экономию тонколистового металла Ст,З толщиной 1 мм по сравнению с прототипом 3,5 кг на арку, а металлоемкость всей арки снижается на 4,2 О, Снижение трудоемкости происходит вследствие сокращения времени нэ обслуживание и настройку оборудования, так как сокращается узел изготовления и отгибки лепестков, а также вследствие сокращения цисла обслуживающего персонала, Реализация данного изобретения позволит повысить производительность труда и снизить зэтраты на единицу продукции, сократить производственные площади для размещения оборудования, Формула изобретения 1, Способ изготовления металлических строительных элементов составного сечения, включающий размотку полосы для стенки элемента и полос для верхнего и нижнего поясов, профилирование полосы для стенки и соединение стенки и поясов сваркой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения метэллоемкости и снижения трудоемкости изготовления, полосы для верхнего и нижнего поясов перед соединением разрезают на две половины по линии, повторяющей профиль стенки, э пе1779443 Фиг РФг С оставитель А.Шешенинехред М.Моргентал Ко Реда ктор Т,Вашко Подписноеизобретениям и открытиям пр, Раушская наб., 4/5 4405 ТиражИИПИ Государственного комитет113035, Москва,Т СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 О ред сваркой стенку располагают между разрезанными полосами так, чтобы ее кромки выступали за наружную поверхность поясов на 15 мм.2. Устройство для изготовления металлических строительных элементов составного сечения, содержащее установленные по ходу технологического процесса узел подачи стенки элемента с разматывателем, узлы подачи полос для верхнего и нижнего поясов, узел формирования стенки с профилирующими барабанами и соединяющий узел с входной и выходной клетью с прижимными роликами, отл и ч а ю щее с я тем, что оно снабжено дисковыми ножницами с фасонными ножами для резки профи лированной стенки, размещенными передпрофилирующими барабанами, а соединяющий узел снабжен сварочными головками, установленными между входной и выходной клетями, при этом в профилирующих бара банах выполнены пазы для прохожденияразрезанных частей верхнего и нижнего поясов.