Способ изготовления гнутых профилей

(19 О 5/06 51)5 Б ТЕНИ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬС е на товазанных дефек готовки за сче ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(56) Авторское свидетельство СССРМ 1094642, кл. В 21 О 5/06, 1984,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХПРОФИЛЕЙ(57) Использование: строительство, чернаяметаллургия. Сущность изобретения; припрофилировании на первых переходах искривляют центральный участок заготовки сфиксированием расстояния между ее кромками, а на последних переходах профильокончательно доформовывают при зажаИзобретение относится кметаллов давлением и преддля использования при изгото у тых профилей.Для изготовления гнутых профилей применяют заготовку, ширина которой определяется шириной развертки профиля с учетом приращения ширины мест изгиба в процессе формоизменения полосы, Ширина заготовки обычно изменяется в пределах допуска на неточность порезки, составляющего 12 мм. При г.рофилировании такой заготовки, а также из-за недостаточного ее направления и центрирования в валках возникает разноширинность периферийных участков профиля по длине, смятие и волнистость кромок профиля,Для предупреждения уктов увеличивают ширину за т х участках, Первоначально цент- сток заготовки искривляют подолнистый, а затем осадкой ого участка увеличивают шири- и до получения фиксированного между кромками. При искривлельного участка заготовки в волрину заготовки изменяют на В 1, определяемую из соотноше) д, а при осадке искрив- участка ширину заготовки т на величину ЬВ 2, определяеношения: ЬВ 2= д (ЛВ 1 - д ), допускаемое отклонени ь размера по ширине заго тых краини ральный уча гибкой в в искривленн ну заготовк расстояния нии центра нистый ши величину Л ния ЬВ 1=( ленного увеличиваю мую из соот где д неточност ки. 3 ил,технологических припусков и выполнения на подгибаемых полках технологических отбортовок, в калибрах валков к кромкам прикладывают поперечные силы, обеспечивающие уменьшения и стабилизацию расстояния между кромками при профилировании, применяют ослабленные. режимы формовки, а следовательно,и повышенное количество технологических переходов, применяют центрирование заготовки в закрытых калибрах валков, устанавливают проводковую арматуру в стане,Все эти мероприятия лишь частично устраняют приведенные недостатки и в ряде случаев не позволяют получить профили заданного качества в оптимальном количестве технологических переходов,Известен способ изготовления гнутых профилей с отбортовками, по которому фор 1726087510 50 55 мообразование профиля производят путем последовательной подгибки боковых стенок и отбортовок профиля, причем первоначально подгибку боковой стенки и отбортовки осуществляют на одинаковые углы, а при достижении угла, близкого 70, - на разные углы, принимая углы подгибки отбортовки больше угла подгибки боковых стенок на величину до 20 с постепенным уменьшением этой разницы и сведением ее к нулю перед последним переходом,Однако в ряде случаев при изготовлении профилей не представляется возможным надежно центрировать профиль в калибрах при их формовке в валках, Это приводит к разноширинности участков профиля по длине и их переформовке в процессе профилирования смятию и волнистости кромок. В связи с этим для предупреждения смещения заготовки в калибре валков применяют ослабленные режимы формовки, а следовательно, и повышенное количество технологических переходов, что приводит к повышенным энергозатратам на формовку и усложнению конструкции стана,Известен способ изготовления гнутых коробчатых профилей, включающий последовательное формообразование по переходам с применением поперечного сжатия в валках, по которому на первых переходах на заготовке выполняют технологические отбортовки, затем производят подгибку полок и стенок свободной гибкой, а на последующих переходах при достижении формы профиля, близкой к конечной, производят подгибку и поперечное сжатие полок, воздействуя валком на места сопряжения полки и отбортовки.Недостатком этого способа является то, что он не применим для профиля открытой формы и гофрированных листовых, а также повышенный расход металла из-за выполнения технологических отбортовок. К недостаткам этого способа следует также отнести повышенные энергозатраты в закрытых калибрах из-за перепада скоростей и значительных давлений при поперечном сжатии полок,Известен также способ изготовления гнутых коробчатых профилей в валках, по которому с целью улучшения качества профилей за счет предупреждения смещения заготовки в валках, переформовки ее участков и смятия кромок, в каждом переходе к смыкающимся элементам с внутренней стороны полузакрытой полости формуемого профиля прикладывают усилие, обеспечивающее дополнительное центрирование профиля относительно оси профилирования,15 20 25 30 35 40 45 Недостатком этого способа является то, что из-за неточности размеров заготовки по ширине возникает разноширинность полок профиля. Кроме того, этот способ имеет ограниченное применение лишь для профилей полузакрытой формы и не применим для профилей формы и листовых гофрированных.Наиболее близким к изобретению является способ изготовления гнутых профилей, по которому в валках стана на первом переходе при многопереходной формовке заготовки формуют гофр на центральном участке заготовки с уменьшением расстояния между ее кромками, затем осуществляют подгибку крайних участков заготовки, а на последних переходах профиль окончательно доформовывают. При этом отформовку гофра на центральном участке заготовки осуществляют приложением к ее кромкам поперечных сжимагощих усилий, фиксируя расстояние между кромками, подгибку крайних участков заготовки производят центриоуя ее относительно кромок, а на последних переходах крайние участки профиля зажимают и осущесгвляют растяжение центрального участка профиля до конечных размеров путем его формоизменения с последующим выпрямлением этого участка.Недостатком этого способа является то, что при изготовлении профилей со сравнительно широкими периферийными участками, когда Ьф 1050) 5, где Ь и Я - ширина и толщина периферийных участков, на первых переходах в процессе формовки гофра приложением к ее кромкам поперечных сжимающих усилий наблюдается потеря устойчивости поперечно сжимаемых периферийных участков и смятие кромок заготовки, возникает волнистость вдоль кромок, При этом вследствие потери устойчивости поперечно сжимаемых участков не обеспечивается стабильная форма профиля по длине, наблюдается разноширинность как отдельных элементов, так и профиля в целом.Целью изобретения является повышение качества профилей за счет предупреждения разноширин ности, смятия и волнистости кромок профиля.Поставленная цель достигается тем, что при многопереходной формовке заготовки в валках стана на первых переходах центральный участок заготовки искривляют подгибкой в волнистый, а затем осадкой искривленного участка увеличивают ширину заготовки до получения фиксированного расстояния между кромками. При этом искривлении центрального участка заготовки в волнистый ширину заготовки изменяют на40 45 50 55 величину Л 81, определяемую из соотношения Л 81 =(2.10)д, а при осадке искривленного участка ширину заготовки увеличивают на величину Л В 2, определяемую из соотношения Ь В 2= д(ЛВ 1 - д)где д - допускаемое отклонение на неточность размера по ширине заготовки.При изготовлении гнутых профилей путей многопереходной формовки заготовки в валках стана первоначально центральный участок заготовки подгибкой искривляют в вол н истый,Первоначальное искривление центрального участка заготовки подгибкой в волнистый позволяет уменьшить расстояние между ее кромками без приложения к кромкам заготовки поперечных сжимающих усилий. Упомянутое искривление центрального участка заготовки производится путем приложения усилий, создающих изгибающий момент непосредственно на формоизменяемом участке, причем усилия прикладывают с помощью горизонтальных валков, а не вертикальных роликов, что также улучшает условия формоизменения заготовки, исключая волнистость и смятие кромок.Затем осадкой искривленного участка увеличивают ширину заготовки до получения заданного фиксированного расстояния между кромками, после чего профиль доформовывают,Осадка искривленного участка для увеличения ширины заготовки до фиксированного расстояния между кромками производится без приложения сил к кромкам в калибре.валков, Усилия прикладываются к поверхности заготовки, что позволяет получать профили безсмятия и волнистости вдоль кромок, Кроме того, центрирование имеющей стабильную ширину заготовки относительно кромок уменьшает при подгибке крайних участков профиля их разноширинность и непостоянство ширины по длине и позволяет получить профили со стабильными по длине и повышенной точности размерами,При этом целесообразно при искривлении центрального участка заготовки в волнистый ширину заготовки уменьшать на величину, в 2,10 раэ превышающую допускаемое отклонение на неточность размера по ширине заготовки, т.е, ЛВ 1 = (210)д.Уменьшение ширины заготовки при искривлении центрального участка в волнистый на величину, в 210 раз превышающую допускаемое отклонение на неточность размера по ширине заготовки (д= 12 мм), позволяет стабилизиро 5 10 15 20 25 30 35 вать расстояние между кромками, а в дальнейшем при профилировании исключить влияние неточности размера по ширине заготовки на качество и точность размеров профиля,При уменьшении ширины заготовки при искривлении центрального участка в волнистый на величину, менее чем в 2 раза превышающую допускаемое отклонение на неточность размера по ширине заготовки, не удается исключить влияние неточности размера по ширине заготовки (д = 12 мм) и наблюдается разноширинность элементов профиля, особенно со сравнительно широкими периферийными участками. Кроме того, из-за смещения заготовки в калибре наблюдается продольное скручивание, возникает волнистость и смятие кромок,При увеличении ширины заготовки за счет искривления центрального участка в волнистый на величину, более, чем в 10 раз превышающую допускаемое отклонение на неточность размера по ширине заготовки, имеет место неоправданное увеличение количества технологических переходов и энергозатрат на формовку.При осадке искривленного участка целесообразно ширину заготовки увеличивать на величину в диапазоне от допускаемого отклонения на неточность по ширине до разности между величиной предварительного уменьшения ширины заготовки при искривлении ее центральной части и отклонением на неточность размера по ширинезаготовки,т.е.Л 82= д ф 81-д ).Увеличение ширины заготовки при осадке искривленного участка на величину в диапазоне от допускаемого отклонения д на неточность по ширине заготовки до разности между величиной предварительного уменьшения ширины заготовки при искривлении ее центральной части и отклонением на неточность размера по ширине заготовки ( Ь В 1- д ) позволяет получить стабильную по ширине заготовку, центрирование которой относительно кромок уменьшает при подгибке крайних участков профиля их разноширинность и непостоянство ширины по длине и позволяет получить профили со стабильными по длине и повышенной точности размерами,При увеличении ширины заготовки при осадке менее чем на величину отклонения на неточность размера по ширине заготовки поставленная цель не достигается, так как не представляется возможным стабилизировать по длине ширину заготовки в связи с тем, что не достигается необходимое повы 1726087шение точности формуемой заготовки по ширине, и в дальнейшем при формообразовании заготовки ее центрирование и фиксация в калибре валков не обеспечиваются, В дальнейшем это приводит к смещению профиля в калибре валков и разноширинности его участков, смятию и волнистости кромок.Увеличение ширины заготовки после искривления более чем на величину разности между величиной предварительного уменьшения ширины заготовки и отклонением на неточность размера по ширине заготовки не дает положительных результатов, так как не представляется возможным стабилизировать ширину заготовки по длине и исключить влияние неточности заготовки по ширине на качество изготавливаемых и рофил ей.В дальнейшем для получения заданных размеров профиля и роизводят доформовку профиля и при зажатых крайних участках - растяжение центрального участка до конечных размеров.Все технологические приемы могут быть осуществлены за счет воздействия на заготовку валков в процессе формообразования профиля на профилегибочном стане. Положительный эффект при осуществлении изобретения получают благодаря тому, что искривление центрального участка заготовки производится путем приложения усилий, создающих изгибающий момент с помощью горизонтальных приводных валков, что исключает волнистость и смятие кромок,Последующая осадка предварительно искривленного центрального участка производится также без приложения усилий к кромкам в калибре валков и позволяет получить фиксированное расстояние между кромками без их смятия, центрирование заготовки со стабильной шириной относительно кромок уменьшает разноширинность крайних подгибаемых элементов,На фиг,1 изображена схема формообразования гофрированного профиля в первых переходах; на фиг,2 - то же, в последних переходах; на фиг,3 - схема формообразования гнутого корытного профиля.Так, например, при изготовлении(фиг.1 и 2) листового гофрированного профиля из стальной заготовки 1 после задающей клети (переход ) вопереходе центральный участок 2 заготовки подгибкой искривляет в волнистый,Искривление центрального участка 2 заготовки 1 подгибкой в волнистый позволяет уменьшить расстояние между ее кромками 3 без приложения к ним поперечных сжимающих усилий до величины (В - Ь В 1), где В - ширина заготовки, поступающей в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 стан с отклонениемпри порезке (д до 2 мм), а Ь В - величина уменьшения рассто-,яния между кромками за счет искривленияцентрального участка 2, Искривление центрального участка 2 заготовки 1 производится путем приложения усилий Р, создающихизгибающий момент непосредственно наформоизменяемом участке 2, причем усилияприкладывают с помощью горизонтальныхприводных валков 4 и 5, а не вертикальныхроликов, что улучшает условия формоизменения заготовки.Впереходе осадкой искривленногоучастка 2 увеличивают ширину заготовки дополучения заданного фиксированного расстояния (В - ЬВ 1+ ЛВ 2) между кромками3, где Ь В 2 - величина увеличения ширинызаготовки при осадке, После этого в И-Ипереходах формообразуют профиль.Осадка искривленного участка 2 дляувеличения ширины заготовки 1 до заданного фиксированного расстояния (В -Ь В+ ЛВг) между кромками 3 производится безприложения без приложения сил к кромкам3 в калибре валков. Усилия Р прикладываются в калибре валков к поверхности профиля с наружной и внутренней сторон, чтопозволяет получить промежуточную заготовку с фиксированным стабильным по длине расстоянием между кромками 3 и из неепрофили без их смятия и волнистости.В последующих переходах (И - , Ч)формообразуют профиль из заготовки состальной по длине шириной с применениемрастяжения центрального участка 2 при зажатых крайних участках 6 и 7,Формовка профиля в И-И переходахдо требуемой конфигурации при центрировании. имеющей стабильную ширину заготовки 1(В-ЬВ 1 + ЬВ 2)относительно кромок3 позволяет предупредить при подгибкекрайних элементов 6 и 7 их разноширинность и непостоянство ширины по длинепрофиля, исключает смятие и волнистостьвдоль кромок 3.Уменьшение ширины заготовки Визг вопереходе,при искривлении центральногоучастка 2 целесообразно производить на величину Ь В 1, в 2,10 раз превышающую допускаемое отклонение на неточностьразмера по ширине заготовки,Как показали результаты опытной проверки данного способа изготовления гнутыхлистовых гофрированных профилей, заметного эффекта при уменьшении ширины Взагзаготовки 1 на величину, Л В менее чем в 2раза превышающую отклонение д = 2 мм нанеточность ширины заготовки, не наблюдается, так как последующее увеличение ши45 50 55 рины в 111 переходе на Л В 2 при осадке искривленного участка неточность ширины заготовки не будет устранена, что в последствии при профилировании скажется на разноширинности периферийных элементов профиля В,1, и Вп 2, ширине профиля, смятии и волнистости кромок,При Ь В 1 = (210 ) д стабилизируется расстояние между кромками 3, исключается влияние неточности размера по ширине ( д ) заготовки на качество и точность размеров по ширине, имеет место выполнение требуемых размеров профиля, отсутствие разноширинности крайних элементов, смятия и волнистости кромока при дальнейшем увеличении А В 1 неоправданно увеличивается количество технологических переходов и энергозатрат на формовку.Увеличение ширины заготовки впереходе при осадке искривленного центрального участка 2 производят на величину в диапазоне от допускаемого отклонения на неточность по ширине ( д ) до разности между величиной предварительного уменьшения ширины заготовки Ь В 1 при искривлении ее центральной части и отклонением д на неточность размера по ширине заготовки (ЬВ 1 -д ), По результатам опытной проверки при уменьшении ширины заготовки во 11 переходе на величину Л В 1, например, равную 5 д = 10 мм, и при увеличении ширины заготовки последующей осадкой в 1переходе на величину ЬВ 2 менее чем д не удается получить стабильную по длине ширину заготовки Взг, а затем из нее профиль со стабильными по длине размерами без разноширинности, смятия и волнистости кромок.При Ь В 2 в диапазоне д - ,Л В 1 д ) обеспечивается стабильная по ширине заготовка (Взаг), центрирование которой относительно кромок 3 уменьшает разноширинность полого Вп 1 и Вп 2 и непостоянство ширины профиля по длине, предупреждает волнистость и смятие кромок профиля, При Ь В 2 более чем разность между величиной предварительного уменьшения ширины заготовки Ь В 1 и отклонением д на неточность исключается влияние неточности размера по ширине заготовки, центрирование профиля относительно кромок не обеспечивается.Данный способ может быть реализован при формообразовании профилей в валках профилегибочного стана и не требует специальных устройств для его реализации.По разработанной на основе данного способа технологии на профилегибочном Формула изобретения Способ изготовления гнутых профилей путем многопереходной формовки заготовки в валках стана, при котором на первых переходах искривляют центральный участок заготовки с фиксированием расстояния между ее кромками, а на последних переходах профиль окончательно доформовывают при зажатых крайних участках, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества профилей за счет предупреждения разноширинности, смятия и волнистости кромок профилей, первоначально центральный участок заготовки искривляют подгибкой в волнистый, а затем осадкой искривленного участка увеличивают шири1726087 Х 1 ЕРЕХОд 50 55 ну заготовки до получения фиксированного расстояния между кромками, при этом при искривлении центрального участка заготовки в волнистый ширину заготовки уменьшают на величину ЬВ, определяемую из соотношенияЛВ 1=(210) д а при осадке искривленного участка ширинузаготовки увеличивают на величину Ь В 2,определяемую из соотношенияЛв=д. ЛВ -д),5 где д - допускаемое отклонение на неточность размера по ширине заготовки.1726087 7 Ч- ерехоЗ И герехо Яиг, Я25 г 0 Составитель Н,ПшеничнаяТехред М.Моргентал Редактор Н.Швыдкая тор В.Гирняк водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 П Заказ 1228 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5