СПОСОБ ПОШТУЧНОЙ ФОРМОВКИ U-ОБРАЗНОГО ГНУТОГО ПРОФИЛЯ Российский патент 1995 года по МПК B21D5/06 B21D7/08 

Описание патента на изобретение RU2040994C1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве сортовых холодногнутых профилей.

Гнутые профили производятся на специальных станах путем последовательной по проходам формовки (подгибки) элементов полосовой заготовки валками клетей дуо [1]
Известен способ изготовления гнутых профилей, при котором формообразование профиля по переходам осуществляют путем равных горизонтальных смещений кромки заготовки в формующих валках от предыдущей клети к последующей, что дает равномерное распределение деформаций по переходам [2] Известен также способ профилирования неравнополочных гнутых профилей, при котором усилие гибки к большей полки прикладывают на расстоянии, равном длине меньшей полки, считая от основания [3]
Недостатком описанных способов является невозможность получения с их помощью качественных несимметричных U-образных профилей.

Наиболее близким к изобретению является способ производства несимметричного U-образного профиля [4]
Указанный способ поштучной формовки профиля с боковыми элементами разной длины заключается в последовательной по проходам подгибке этих элементов с формированием мест изгиба с радиусами определенной величины и характеризуется тем, что величины указанных радиусов одинаковы во всех проходах. Недостатком известного способа также является относительно невысокое качество формуемых U-образных профилей.

Основной задачей, решаемой изобретением, является повышение качества вышеуказанных профилей и улучшение их геометрии.

Для решения этой задачи при поштучной формовке U-образного профиля с боковыми элементами разной длины путем последовательной подгибки элементов с формированием мест изгиба, начиная с первого прохода, одновременно с подгибкой боковых элементов подгибают средний элемент с последовательным уменьшением радиусов изгиба, а при достижении малым боковым элементом угла подгибки 80о его дальнейшую подгибку в следующих проходах осуществляют путем приложения усилия формовки к кромке этого элемента, при этом при указанном угле и в последующих проходах фиксируют его от поперечного смещения в сторону от оси профилирования.

Сущность описываемого изобретения состоит в том, что уже в первом формующем проходе образуется достаточно жесткое поперечное сечение формуемой полосы, что увеличивает его устойчивость при заходе в следующие калибры (это особенно важно при поштучной формовке). Кроме того, начиная с промежуточных проходов, усилие формовки со стороны малого элемента профиля прикладывается только на небольшом околокромочном его участке с одновременной фиксацией кромки, что предотвращает скручивание формуемой полосы с улучшением геометрии готового профиля.

Существенное отличие предлагаемого способа от известного состоит прежде всего, в том, что в большинстве проходов производится односторонняя (со стороны малого элемента) фиксация кромки профиля при повороте его сечения в сторону, противоположную направлению продольного скручивания формуемой полосы, при этом ограничивается величина прикладываемого "поворачивающего" усилия. В результате этого исключается переформовка мест изгиба, что обеспечивает требуемую геометрию профиля, и отпадает необходимость использования проводок скольжения, травмирующих поверхность профиля и обладающих меньшей износостойкостью, чем валки.

Кроме того, постепенное уменьшение радиусов изгиба по ходу профилирования предотвращает трещинообразование, в особенности при профилировании участков заготовки с пониженной пластичностью например, концов рулонных полос.

Опытную проверку предлагаемого способа производили на профилегибочном стане с поштучным процессом 2-8х100-600 Магнитогорского меткомбината.

С этой целью при формовке U-образного профиля 225х190х156х5 мм из ст.3пс в одиннадцати клетях (см. фиг.1) использовалось несколько вариантов калибровок с одинаковыми радиусами изгиба, (с односторонней фиксацией кромки малого элемента, начиная с определенных углов его подгибки 70о, 80о, 90о и 92о, а также с односторонней фиксацией противоположной кромки) с определением уровня качества готовых профилей во всех случаях.

Наилучшие результаты (выход профилей высокой точности ВТ до 40% и отсутствие трещинообразования) получены при использовании изобретения. При одинаковых радиусах изгиба во всех проходах (R33 мм и r 14 мм) на отдельных штангах наблюдаются трещины в местах изгиба, что является браковочным признаком. Односторонняя фиксация кромки большей полки (элемента) профиля вызывает появление продольного скручивания сверх нормы, что снижает выход профилей ВТ.

При односторонней фиксации малого элемента, начиная с угла подгибки его в 70о, наблюдается повышенное продольное скручивание профилей в сторону большего элемента, т.е. момент противоположного знака прикладывается к сечению слишком рано, а при аналогичной фиксации, начиная с угла подгибки малого элемента, равного 90о, наблюдается скручивание в сторону этого элемента, т. е. скручивающий момент прикладывается с "опозданием". Зажатие малого элемента на всей его длине, начиная с угла подгибки 80о, приводит к увеличению отклонений размеров поперечного сечения профиля за счет переформовки мест изгиба.

Формовка указанного профиля с использованием способа дает выход проката ВТ не более 12% причем около 0,5% профилей отсортированы по трещинам и царапинам. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость предлагаемого способа для решения поставленной задачи и его преимущества перед известным.

На фиг.1 схематично показаны I, V, VI и XI (последний) формующие проходы при формовке по предлагаемому способу, а также форма и размеры поперечного сечения U-образного гнутого профиля.

В I проходе начинается подгибка всех элементов профиля: большого 1, среднего 2 и малого 3 соответственно, на углы α, β и γ с максимальными по величине радиусами изгиба R1 и r1. При этом кромки элементов 1 и 3 зафиксированы боковыми ребордами 4 и 5 нижнего валка (то же во II проходе; в III проходе ребордами верхнего валка). В V проходе, как и в проходе IV, полоса формуется без какой-либо фиксации ее кромок валками. Начиная с VI прохода, в котором суммарный угол подгибки малого элемента с γ6 80о, осуществляется односторонняя фиксация этого элемента наклонной поверхностью 6 верхнего валка. Это продолжается во всех проходах, включая проход XI, где радиусы изгиба уменьшаются до конечных величин R11 и r11 и заканчивается формирование сечения профиля. В проходах VIII-XI малый элемент 3 перегибается в стороне оси профилирования y-y таким образом, чтобы в XI проходе обе полки (элементы) профиля были параллельны друг другу, т.е. сечение наклонено влево, что при поштучном процессе не вызывает каких-либо трудностей.

По предлагаемому способу изготовлено четыре типоразмера U-образных гнутых профилей сортамента стана 2-8х100-600.

П р и м е р. Профиль с двумя вертикальными элементами 1 и 3 разной длины и с наклонным средним элементом 2 Н 225 мм; h 190 мм; h1 100 мм; В 156 мм; R 35 мм; r 15 мм и S 5 мм из ст. 3пс формуется за 11 проходов на стане с поштучным процессом профилирования. При этом обе кромки фиксируются нижними валками в I и II проходах и верхним валком в III проходе, а начиная с VI, при угле подгибки малого элемента γ6 80о, осуществляется односторонняя его фиксация верхними валками с зажатием ими на длине δ 60-65 мм.

Параметры профилирования по проходам: α110о; β1 5о; γ1 10о; R1 335 мм; r1 155 мм; α2 20о; β2 10о; γ2 25о, R2166 мм; r2 50 мм; α3 30о; β3 15о; γ3 40о; R3 110 мм; r3 29 мм; α4 40о; β420о; γ4= 55о; R4 82 мм; r4 20 мм α5 50о; β525о; γ5 70о; R5 65 мм; r5 15 мм; α6 60о; β635о; γ6 80о; R6 51 мм r614 мм; α770о; β735о; γ790о; R7 42 мм; r7 14 мм; α875о; β8 49о; γ892о; R8 38 мм; r8 14 мм; α9=80о; β9 52о; γ9=94о; R9 36 мм; r9 14 мм; α1085о; β1054о; γ10=96о; R10 34 мм; r10 14 мм; α1185о; β1150о; γ1195о; R11 33 мм; r11 14 мм.

Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с прототипом заключается в повышении реализации за счет увеличения доли проката высокой точности.

Похожие патенты RU2040994C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕСИММЕТРИЧНОГО ГНУТОГО ПРОФИЛЯ КОРЫТНОГО ТИПА 1992
  • Антипанов В.Г.
  • Гридневский В.И.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Пахарев В.В.
RU2040998C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТОГО ШВЕЛЛЕРНОГО ПРОФИЛЯ 1992
  • Антипанов В.Г.
  • Гридневский В.И.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Пахарев В.В.
RU2040996C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТОГО КОРЫТНОГО ПРОФИЛЯ 1992
  • Гридневский В.И.
  • Антипанов В.Г.
  • Рашников В.Ф.
  • Пахарев В.В.
RU2006315C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ЗЕТОВЫХ ПРОФИЛЕЙ 1992
  • Игнатенко А.П.
  • Клепанда В.В.
  • Рябинков В.Т.
  • Соколов В.М.
  • Барабанцев Г.Е.
  • Клепанда С.В.
  • Тиц М.Ю.
RU2065791C1
СТАН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕРАВНОПОЛОЧНЫХ ГНУТЫХ ШВЕЛЛЕРНЫХ ПРОФИЛЕЙ 1992
  • Антипанов В.Г.
  • Гридневский В.И.
  • Кочубеев В.Н.
  • Пахомов Н.Т.
RU2040993C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТОГО С-ОБРАЗНОГО ПРОФИЛЯ 1993
  • Гридневский В.И.
  • Шуткин С.А.
  • Антипанов В.Г.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Пахарев В.В.
RU2036038C1
СПОСОБ ФОРМОВКИ НЕСИММЕТРИЧНОГО ПРОФИЛЯ ШВЕЛЛЕРНОГО ТИПА 1992
  • Антипанов В.Г.
  • Гридневский В.И.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Рузанкин К.В.
RU2043801C1
СИСТЕМА КАЛИБРОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТЫХ НЕРАВНОПОЛОЧНЫХ ШВЕЛЛЕРОВ 1992
  • Гридневский В.И.
  • Антипанов В.Г.
  • Рузанкин К.В.
  • Шуткин С.А.
RU2025164C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ КОРОБЧАТЫХ ПРОФИЛЕЙ 1996
  • Гридневский В.И.
  • Антипанов В.Г.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Белышев А.С.
RU2103088C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ С ТРАПЕЦИЕВИДНЫМИ ГОФРАМИ 1993
  • Гридневский В.И.
  • Антипанов В.Г.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Шуткин С.А.
  • Рузанкин К.В.
RU2050999C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 040 994 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПОШТУЧНОЙ ФОРМОВКИ U-ОБРАЗНОГО ГНУТОГО ПРОФИЛЯ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству несимметричных холодногнутых профилей проката. Сущность изобретения: способ поштучной формовки V-образного профиля с боковыми элементами разной длины заключается в последовательной по проходам подгибке этих элементов с формированием мест изгиба с радиусами определенной величины. Начиная с первого прохода, одновременно с подгибкой боковых элементов подгибают средний элемент с последовательным уменьшением радиусов мест изгиба. По достижении малым боковым элементом угла подгибки 80° его дальнейшую подгибку в следующих проходах осуществляют путем приложения усилия формовки к кромке этого элемента, при этом при указанном угле и в следующих проходах фиксируют его от поперечного смещения в сторону от оси профилирования. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 040 994 C1

СПОСОБ ПОШТУЧНОЙ ФОРМОВКИ U-ОБРАЗНОГО ГНУТОГО ПРОФИЛЯ с боковыми элементами разной длины путем последовательной по проходам подгибки этих элементов с формированием мест изгиба с радиусами заданной величины, отличающийся тем, что начиная с первого прохода, одновременно с подгибкой боковых элементов подгибают средний элемент с последовательным уменьшением радиусов мест изгиба, а при достижении малым боковым элементом угла подгибки 80o его дальнейшую подгибку в следующих проходах осуществляют путем приложения усилия формовки к кромке этого элемента, при этом при указанном угле и в последующих проходах фиксируют его от поперечного смещения в сторону от оси профилирования.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2040994C1

Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Чекмарева А.П
и Калужский В.Б
Гнутые профили проката, М.; Металлургия, 1974, с.186-195, рис.94,97.

RU 2 040 994 C1

Авторы

Антипанов В.Г.

Гридневский В.И.

Афанасьев В.Ф.

Рузанкин К.В.

Аркаев Г.М.

Даты

1995-08-09Публикация

1992-08-06Подача