Способ изготовления гнутых профилей

(51 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ерные осад ру до т ными ус к центр плоскост ния в с нию под шествую ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ, содержащих центральный плоский участок и края, отогнутые в виде незамкнутых трубок по обе стороны отплоскости центрального участка, из тонколистового металла по переходам, при котором производят предварительную формовку профиля одновременно с двух сторон порадиусам трубок готовой детали с приложением вертикальных усилий и окончательноеформообразование, отличающийся тем, что,с целью повышения качества при формовке профиле предвар 120 - 15 тельную прилега выполня ной час готовых падающ кладыва к прямо усилия, ку с об правки, ные уча и с трубками разного диаметра, ительную формовку ведут до углов 0, после чего производят последоваподгибку прямолинейных участков, ющих к отформованным, на угол 90, я места сопряжения с прямолинейтью по радиусам, равным радиусам деталей, и с центрами кривизны, совими с центрами готовых трубок, прия начиная с угла подгибки 50 - 60 линейным участкам горизонтальные а к центральному плоскому участеих сторон - вертикальные усилия затем подогнутые на 90 прямолинейстки переформовывают в криволинейкой от сформованных краев к центребуемой конфигурации вертикаль- илиями, одновременно прикладывая альному участку усилия правки в и, нормальной к оси профилироваторону, противоположную направлегибки элементов заготовки в пред. щих переходах,111:.б:.стсние относится к обработке меал,нгн давлением, в частности к профилегпб и ому производству и способам изготовл ния профилей по переходам в валках профилегибочного стана.1 елью изобретения является повышениекачесз ва при формовке профилей с трубками разного диаметра.На фиг. 1 изображен профиль с краями,загнутыми в виде расположенных Х-образно незамкнутых трубок; на фиг. 217 - тех- инологичсские переходы изготовления профиля и инструментальная оснастка для их осуществления,Профиль типа планок мотовила кормоуборочного комбайна КСКпредставляетсобой разновидность 2-образных профилейи состоит из центрального прямого участка1 длиной 1, и круглых участков: трубки 2диаметром с 1, в диапазоне угла к и труоки 3диаметром Й в диапазоне угла 5; ( и (зазоры между плоской средней частью икрайними точками трубок 2 и 3.При изготовлении данного профиля попредлагаемому способу на первых переходах (см. фиг. 3 - 5) осуществляют формовкукраевых участков профиля одновременно сдвух сторон по радиусам трубок готовой детали К и г до углов гибки 120 в 50 воздействием вертикальных усилий валков.Предварительную формовку краевыхучастков ведут в трех парах валков, а именно с второй по четвертую. Первая пара валков служит для направления штучного профиля и создания тягового усилия профилирования. 11-й парой валков производят гибку на углы гибки с=3 ь,=50 - 60, а 111-йпарой осуществляют гибку на углы= ь= 90.35Такую разбивку углов гибки производятс целью уменьшения сил, осуществляюгцихвредное боковое смещение заготовки, засчет более точной отгибки краевых участковтрубок 2 и 3. После 1-й, 11-й и 111-й пар валков применяют известные пары боковых вспо 40могательных роликов с вертикальными осями, которые служат только для направлениязаготовки от одной деформирующей парывалков к другой.Величина скручивающих профиль усилийзависит от ширины среднего прямолинейного участка панели 3, высоты гибки профиляЬ, и Ьд толщины металла и его пластических свойств. После 11-й и 111-й пар валковвеличина скручивающих усилий небольшаяи нет еще надобности в правке промежуточной формы профиля.1 Ч-й парой валков осуществляют дальнейшую гибку краевых участков трубок по радиусам К и г на углы гибки сиз= у =120 -150. Доформовку краевых участков до заданных углов производят сопряженными элементами в ручье четвертой пары валков всекторе углов гибки б; и У которые составляют 30 - 50". Осуществлять формовку краевых участков на большие углы сс и уз можно только свободной гибкой, которая точности по величине краевых участков отформованного профиля уже не дает, так как чем больше сиз и ьз, тем меньше б; и б; .После 1 Ч-й пары валков начинают осуществлять правку промежуточного профиля вертикальными радиальными усилиячи роликов 4 и 5 с горизонтальными осями вращения, работающими совместно с роликами 6 и 7 с вертикальными осями вращения в четвертом роликовом устройстве. Диаметры Р и Рз вспомогательных роликов 4 и 5 со стороны действия скручивающих сил больше диаметров Р и Р с противоположной стороны ролика,Ролики 4 и 5 выполнены с возможностью силового вертикального перемещения (не показано) .Разность диаметров роликов 4 и 5 составляет величину 2 е, где е = (Р - Р) /2 = (Рз - Р) (2 -- максимально допустимое смещение; Р и Ра - диаметры верхнего ролика с ризонтальной осью; Рз и Р - диа:,.: нижнего ролика с горизонтальной осью.Величина е -- смещение при правке равна разности толщины металла и действительного зазора между поверхностями с диаметРами Р и Рз Величина е зависит от угла скручиванияпрофиля в переходе, межклетьевого расстояния в профилегибочном стане, количествапар промежуточных роликов 4 и 5 в роликовом устройстве, пластических свойств металла и ширины прямолинейного участка 1; иопределяется в основном экспериментально. Эмпирическая зависимость едля обеспечения правки составляете= (0,4 - 0,8) В,(дУ,где 1; - ширина прямолинейного участка впереходе;У - угол скручивания профиля в промежутке между парами роликов с горизонтальной осью в роликовом устройстве.Смещением горизонтальных роликов впротивоскручивающем направлении создают вертикальные радиальные реактивные усилия Ки К, разные в каждом роликовом устройстве, Их величина зависит от угла скручивания профиля в переходе, жесткости профиля, ширины прямолинейного участка 3расстояния между парами роликов 4 и 5 вроликовом устройстве.Ролики 6 и 7 с вертикальной осью служатдля направления заготовки профиля послечетвертой пары валков и самостоятельнойгибки профиля не осуществляют.Вертикальными усилиями пятой пары валков начинают формовку участков, прилегающих к центральному прямому участку 1 порадиусам К и г трубок 2 и 3 с центрами, сов 26338645 50 55 3падающими с центрами трубок готового профиля. Первоначальную формовку производят на углы 4 иуда 20 - 30. Затем формуют центральный прямолинейный участок 1 в пределах окончательных размеров 3 в сечении профиля. При этой гибке четко отформовывают точки сопряжения трубок 2 и 3 с контуром центрального прямого участка, Однако при этом образуются значительные скручивающие силы, ведущие к винтообразному искривлению сечения в переходе, которые гасят реактивными вертикальными усилиями К А и К в пятого роликового устроиства. Ролики 8 и 9 обеспечивают горизонтальный заход центрального участка 1 в заготовке профиля в переходе. Роликами 10 и 11 обеспечивают направление профиля относительно оси профиля с целью создания благоприятных условий для следующей формовки на углы гибки кг и Я шестой парой валков. Шестая пара валков осуществляет дальнейшую деформацию заготовки от центра к периферии на углы гибки ас= ь в пределах 50 - 60.После этой формовки выполняется центр профиля, однако при этом снова возникают винтообразно скручиваюшие профиль усилия, Гашение этих усилий производят вертикальными усилиями К и Квз роликов 12 и 13 с горизонтальной осью шестого роликового устройства.Боковые ролики 14 и 15 с вертикальной осью осуществляют дальнейшую формовку трубок 2 и 3 от центра к периферии на углы с, и р 6 65 - 75 свободной гибкой горизонтальными силами. Однако на этом и последующих переходах (см. фиг, 10), где деформирование осуществляют горизонтальными силами, боковое смещение заготовки предупреждено наличием ранее сформированных вертикальными силами участков изгиба с центрами дуг, расположенными по координатам центров готовых трубок. Указанные участки являются надежной базой для предотвращения смещения профиля под воздействием горизонтальных сил на последующих переходах.Сформованный в шестом роликовом устройстве промежуточный профиль заготовки перемещают в седьмую пару валков, которая калибрует центральную часть сечения заготовки на углы с, и д, и создают тяговое усилие движению профиля в следующее седьмое роликовое устройство. Крайние участки трубок 2 и 3 при формовке участков, прилегающих к центральному прямому участку, остаются без изменений. В седьмом роликовом устройстве с помощью боковых роликов 16 и 17 производят догибку участков, прилегающих к прямому центральному участку 1, до углов гибки с =В= 90 с образованием вертикальных стенок в заготовке профиля длиной а, и Ь,. Углы гибки сзи Рв крайних участков, сформованных ранее, не изменя 5 О 5 го 25 30 35 40 Винтообразное скручивание профиля гасят с помощью роликов 18 и 19 вертикальными реактивными усилиями,КА и К ь (см. фиг. 12). Величина скручивающих сил на этом этапе уже значительно меньше, чем после пятой пары валков.Восьмой парой валков начинают переформовывать вертикальные участки несформованных частей трубок 2 и 3 осадкой от сформованных краев к центру на углы гибкии у 4, равные 170 - 190. После этой формовки остаются несформованными вертикальные участки трубок 2 и 3 длиной а и б .Сформованную заготовку профиля в переходе подают в восьмое роликовое устройство (см. фиг. 14), в котором боковые ролики 20 и 21 только направляют профиль, а не формуют, а горизонтальные ролики 22 и 23 выполнены гладкими одного диаметра, так как направление результирующей скручивающей силы неопределенно. При осадке возникают усилия, направленные в сторону, противоположную предыдущему скручиванию. Реактивные вертикальные силы Кл и Кв, роликов 22 и 23 гасят скручивающие силы профиля в переходе независимо от их направления.1 Х-й парой валков дальнейшей осадкой вертикальных стенок формуют профиль до окончательной формы с получением трубок 2 и 3, сформированных по радиусам готовой детали К и г на углы гибки с. и Д с зазорами ( и ( между крайними точками трубок 2 и 3 и плоскостями прямого участка 1.В девятом роликовом устройстве (см. фиг. 16) с помощью составной пары роликов с горизонтальными осями осуществляют окон чательную правку профиля с помощью вертикальных усилий Ки Кв составных роликов 24 и 25. Верхний ролик 24 состоит из сменных роликов 26 и 27, а нижний - из роликов 28 и 29. Сменные ролики 26 - 29 выставляют в зависимости от направления результирующих сил скручивания. Боковые ролики 30 и 31 служат для направления профиля в десятую пару валков. В последней осуществляют калибровку профиля по форме сечения. При наличии остаточных скручиваний,неустранимых окончательно, но значительно ослабленных правкой после каждого скручивания, после десятой пары валков профиль детали правят в приводном роликовом блоке, расположенном за последней парой валков в профилегибочном стане (не показан).Опытное профилирование производили на 10-клетьевом профилегибочном стане среднего типа 0,5 - 2 Х 50 - 300 со скоростью формовки 7=30 м/мин. Гнутый профиль с размерами, мм: 1=118; 0=25; д= 7; К=12,5; г =8,5; 1 = ( =3,5; 5 = 1,5; ас =310; Э = 300, получен из заготовки сечением 1,5 Х 238 мм длиной 2351 мм, отрезанной из листового металла.При этом углы гибки первых трех пар формующих валков (с второй по четвертую 1 составляли сс = Эх=60, с"х= Ьх=90, сз= Ьз=150, б, = бх -- -30. Было использовано роликовое устройство, состоящее из трех пар роликов с горизонтальной осью с диаметрами Р 1 = Рз= 52 мм; Рх = Р, =50 мм; радиальным перепадом е=1 мм; межклетьевое расстояние в стане 400 мм, расстояние между парами роликов 100 мм; максимальный угол скручивания, измеренный экспериментально после пятой пары валков, 12 - 15 на 1 п.м., а в пересчете на расстояние до первой пары роликов с горизонтальной осью 100 мм 1 = 1,2 - 1,5. При калибровке в трех парах роликов =0,5, 1=118 мм. Величина настройки смещения ен= 0,5 Х 118 Х Х 1 р 0,5 = 0,5 мм; максимальная величина настройки еымакс,= е = 1 мм.При опытной настройке смещения роликов величину евыдерживали в пределах 0,2 - 0,5 мм, так как увеличение ее влияло на поверхностный слой покрытия металла и искажало профиль.Вертикальные реактивные усилия роликов на заготовку К и Кх подбирали практически до исправления дефекта.Наличие правки после каждой деформации с образованием скручивающих сил обеспечивало параллельный заход в ручей следующей пары валков центральной площади профиля, что определяло отсутствие последующей искажающей деформации при профилировании.Угол формовки в Ъ-й и И-й парах валков составлял сс=,в=25, с = 3=50. Угол скручивания после И-й пары валков составлял 6 - 8 на 1 п.м.Так как следующая деформация в шестом роликовом устройстве осуществлялась вертикальными роликами на втором роликовом устройстве, то правка по устранению скручивания осуществлялась двумя парами горизонтальных роликов 12 и 13 и составляла=0,4 на каждый ролик, е= =0,5 Х 118 Х 0,07=0,42 мм. Углы гибки вертикальных роликов 14 и 15 составляли сс=,66=70. Угол скручивания после деформирования боковыми роликами 14 и 15 был незначительным, искаженный профиль выправлялся одной третьей парой роликов 12 и 13 и точно входил центральной площадкой в седьмую пару валков. Формовка боковыми роликами 16 и 17 на углы сс, = 3 Ь 7=90 вызывала незаметное скру чивание и требовала смещения горизонталь ных роликов ец -- 0,15 мм. Осадку вертикальных стенок И 11-й парой валков осуществляли до углов сх = 1 з 8 =180. Небольшая правка профиля после И 11-й пары в восьмом роликовом устройстве осуществлялась давлением верхнего ролика 22 на нижний 23 за счет настройки зазора между поверхнос 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тями роликов 22 и 23 на величину 1,3 - 1,4 мм т. е. меньше толщины металла профиля.1 Х-й парой валков производили осадку вертикальных стенок недоформованного ранее профиля до окончательной формы трубок 2 и 3.Искажающие профиль скручивающие усилия были относительно небольшие и устранялись смещением роликов 24 и 25 в пределах 0,2 мм.Х-й парой валкой калибровали форму сечения профиля по радиусам трубок К= =12,5 мм и г=8,5 мм,Для выдерживания допустимого угла скручивания в случае отклонения металла по толщине выше допустимого после последней Х-й пары валков на стане был установлен правильный блок, состоящий из нескольких пар регулируемых роликов, что исключило скручивание профиля в пределах, больших допустимого,Полученный профиль получали в пределах допусков, выдерживали форму трубок по радиусам К и г и зазоры 1 и 1. Угол скручивания не превышал 1 нв п. м., т, е. был в пределах допуска.Стабильность геометрических размеров поперечного сечения выдерживали и при отклонениях металла по толщине, и при наличии упрочненных участков в партии металла.Предложенный способ позволяет осуществить изготовление профилей типа панелей с краями, загнутыми в виде трубок разных диаметров, как из штучных заготовок, так и из ленты.Постепенное устранение скручивания горизонтальными роликами роликового устройства после каждой деформации позволяет профилировать профили с краями, загнутыми в виде трубок, расположенных Х-образно, из металла с отклонениями по толщине и наличием дефектных участков. По известному способу осуществляют формовку круглых участков трубок относительно слабыми боковыми роликами, не способными формовать упрочненные и другие дефектные участки заготовок, в то время как приводные валки, участвующие в основных деформациях по предлагаемому способу, способны осуществлять деформации более прочного металла,Применение предлагаемого способа для изготовления деталей типа планок мотовила жатки кормоуборочных комбайнов КСК позволит изготовлять эти детали из рулонной ленты на высокопроизводительных автоматических линиях взамен многооперационной штамповки на прессах,что улучшит качество деталей, обеспечит экономию металла до 10 й за счет более рационального раскроя из ленты по сравнению с раскроем из листового металла и в 2 - 3 раза снизить трудоемкость изготовления деталей.1263386 Уя лора оалюо сь 7 иг.У о ь Э. .ЛЪ лораоалиоо я лора ЮоллооМ1263386 г. Ф едактор И. Рыбченкоаказ 5457/9 мокос ЖлбадалкоР Хялара апнаа ВНИИПИпо д113035, Мо Филиал ППП Составитель Е. ЧистяТсхред И. ВересТираж 783 Государственного комилам изобретений и отква, Ж - 35, РаушскаяПатенз, г. Ужгород, у оваКорректор АПодписноета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная,