Способ изготовления прямоугольных полых профилей из стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИС ИЗОБРЕТЕНИЯ ПАТЕН 2 р и ХербертМ 843834, кл лльман етельство СС С 1/22. 1969. Известны прямоугольные замкн профили, которые применяются, напри в качестве конструированных элемент строительстве из стальных конструкц машиностроении, в качестве стрелы в ностроении, а также в качестве нижни лок и элементов для транспортных среВ основе изобретения лежит задач зать способ изготовления прямоугол полых профилей с различной толщ стенки, который используют в качеств готовок только изготовленные серийно стым способом трубы или ирофи позволяет с исключением соединител или механической обработки техноло ски просто осуществлять перераспре ниеобъема или массы стандар профилей "одной операцией", то есть путем бесконечной обработки. так и и изготовления отдельных изделий,тые мер, ов в крах бадств. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ПОЛЫХ ПРОФИЛЕЙ ИЗ СТАЛИ (57) Использование: для изготовления прямоугольных полых профилей из стали с разной по периметру толщиной стенки, Суть изобретения: круглая труба с одинаковой по периметру толщиной стенки пластически деформируется в прямоугольный полыйпрофиль с одинаковой по периметру толщиной, стенки, После получения разницы температур по меньшей мере 600 С между центрами полок и центрами стенок посредством прокатки производится обжатие до укорочения и утолщения полок прямоугольного полого профиля, 3 з,п. ф-лы, 2 ил,Изобретательская идея способа заключается в том, чтобы сварную или бесшовную круглую трубу.с равномерной толщиной стенки сначала пластически деформировать в прямоугольный полый профиль с равномерной толщиной стенки, а затем посредством местного термического воздействия на прочность материала вызывать целенаправленное перераспределение масс путем операции прокатки.При этом центры полок поднимаются на более высокий температурный уровень, по меньшей мере, на 600 С выше по сравнению с центрами стенок, тогда как полки перпендикулярны продольной оси полого профиля с помощью прокатных валков обжимаются и утолщаются с уменьшением длины их кромок.После этой деформации и перераспределения массы образованные таким образом полые профили с различной толщиной стенки подвергаются охлаждению в условиях нормализации с помощью воздуха и/или воды,Наряду с простым термическим управлением распределением массы во время прокатки другое преимущество этого способа заключается, в частности, в том, что вследствие обжатйя или утолщения полОк в высоком диапазоне. температур предотвращаются наклепыи во многораз уменьшаются усилия для обработки по сравнению с холодной деформацией посредством прокатки или волочевия,Наклепы - в частности, на участке кромок - . и усилия прокатки или деформации могут быть предпочтительно еще более уменьшены, если начальная деформация, например, сварной или бесшовной трубы с одинаковой толщиной стенки производится в горячем состоянии, т,е. при температуре деформации 900-1050 С. а необходимая затем для целенаправленного распределения массы разность температур между центром полки и центром стенки перед преобразованием в прямоугольный полый профиль с неравномерной по периметру толщиной стенки получается посредством частичного охлаждения центров стенок до 200-450 С с помощью воды и/или воздуха.Далее для предотвращения возможной закалки центров стенок вследствие частичного охлаждения предпочтительно, чтобы образованные из круглых труб с одинаковой толщиной стенки при температуре 900- 1050 С прямоугольные полые профили с одинаковой толщиной стенки сначала подвергались охлаждению в условиях нормализации, а затем центры полок посредством частичной прокалки подогревались до температуры, по меньшей мере, на 600 С выше, чем температура центров полок. После этого полки снова обжимаются и утолщаются перпендикулярно продольной оси полого профиля с уменьшением длины их кромок посредством прокатки,При соответственно подобранной области применения и небольшой толщине стенки вследствие уменьшения требуемой тепловой энергии достигаются существенные зкономические преимущества, если преобразование, например, сварной или бесшовной трубы в прямоугольный полый профиль с одинаковой толщиной стенки происходит при температуре окружающей среды, а затем посредством частичной прокалки центров полок до температуры, по меньшей мере, на 600 С выше температуры центров стенок подготавливается дальнейшее целенаправленное обжатие и утолщение полок посредством прокатки.Все три усовершенствованных способак тому же особенно являются предпочти 5 тельными, если обширные величины сериидолжны получаться в рамках бесконечногоизготовления непрерывным прутиком.При меньших величинах серии и/илибыстро меняющихся производственных"0 размерах, напротив, предпочтительным является такое выполнение предложенного визобретении способа, что могут относительно быстро преобразовываться уже существующие полые профили с одинаковой15 толщиной стенки, например, из складскихзапасов в полые профили с разной толщиной стенки.Это происходит таким образом, что сначала, например, сварные или бесшовные20 трубы путем или холодной деформации, или- если требуется значительное уменьшениенаклепов и усилий прокатки в связи с условиями использования и производства - вдиапазоне температур 900 - 1050 С с после 25 дующим нормализующим охлаждениемпреобразуются в прямоугольные полые профили с одинаковой толщиной стенки, причем в зависимости от существующеготехнологического потока перед преобразо 30 ванием круглых труб в прямоугольные полые профили с одинаковой по периметрутолщиной стенки или после него происходит разделение прутика на обычные длиныскладирования 6-18 м.35 Последующие операции обработки следует затем со смещением по времени в зависимости от потребности посредствомтого, что отдельные длины подаются на про кладку, при которой осуществляется целе 40 направленное распределение массы путемчастичного прокаливэния центров полок дотемпературы, по меньшей мере, на 600 Свыше температуры центров стенок,На фиг.1 дана схема производственной45 установки; на фиг.2 - разрез предназначенной для целенаправленного распределениямассы обжимной клетки, .Сварная круглая бесконечная труба 1 содинаковой по периметру толщиной стенки50 подается в направлении 2 производства вустановку 3 индукционного нагрева, которая полностью прогревает трубу,На точке 4 выхода температура круглойтрубы составляет приблизительно 975 С.Прокатные клети 5, 6 и 7 превращают трубув прямоугольный полый профиль с одинаковой толщиной стенки 8,Полый профиль 8 на последующем отрезке 9 охлаждения подвергается охлаждению в условиях нормализации и на точке 101806030 10 15 20 25 30 35 40 12 32 5 7 12 выхода из участка 9 охлаждения имеет температуру 210 С,По направлению 2 производства следуют линейные индукторы 11 и 12, которые нагревают центры верхней полки 13 и нижней поли 14 до температуры 920 С,Полый профиль 8 затем поступает в обжимную клеть 15, на которой установлены подаваемые калиброванные валки 16 и 17, а также неподвижные опорные валки 18 и 19.В этой прокатной клети происходит обжатие и утолщение полок 13 и 14 перпендикулярно продольной оси 20 полого профиля с уменьшением длины кромок полокЗатем снабженный теперь различной толщиной стенки прямоугольный профиль 21 попадает на участок 22 охлаждения, на котором он охлаждается в условиях нормализации с помощью воздуха до температуры окружающей среды.Летучая пила 23 разделяет полый профиль 21 затем на отдельные длины,Подаваемые обжимные валки 16 и 17 для предотвращения вмятин на вертикаль. ных стенках калиброваны вогнутыми и обжимают полки 13 и 14, которые подаются опорными валками 18 и 19 таким образом, что высота 24 полого профиля с различной по Периметру толщиной стенки соответствует высоте полого профиля 8 с одинаковой по периметру толщиной стенки и происходит утолщение полок 13 и 14 посредством смещения массы к соответствующей внутренней стороне.Формула изобретения 1. Способ изготовления прямоугольных полых профилей из стали, включающий безоправочное профилирование круглой полой заготовки в прямоугольную без изменения толщины стени, последующую деформацию в калибре на готовый размер и термоОбработку. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения стоимости изготовления, создают по периметру равнотолщинной прямоугольной заготовки перепад температур по меньшей мере на 600 С середин полок выше сеоедины стенок, деформируют на готовый размер в калибре сближения двух вертикальных валков с обжатием до утолщения и укорочения стенок и термообрабатывоют в условиях нормализации с охлаждением воздухом и/или водой,2, Способ ПО П,1, О т л и ч а ю щ и Й с Я тем, что безоправочное профилирование полой круглой заготовки в прямоугольную произвОдят при температуре заготовки 900 - 10500 С, а перепад температур по пеоиметру между серединами полок и стенок создают частичным охлаждением середин стенок до 200 - 450 С водой или воздухом перед общим охлаждением профиля.3. Способ по п,1, о т л и ч а ю гд и й с я тем, что безоправочное профилирование круглой заготовки в прямоугольную производят при температуре заготовки 900- 1050 С, равнотолщинный профиль охлаждают в условиях нормализации, а перепад температур по периметру между серединами полок и стенок создают частичным нагревом середины полок,4. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем., что безоправочное профилирование полой круглой заготовки в прямоугольную производят при комнатной температуре, а перепад температур по периметру между серединами полок и стенок создают частичным нагрево середин поло до по меньшей мере на 600 более высокой температуры, чем температура середин стенок,10 11 18 15 21 22Производгтвен но-издател ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 каз 957 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5