СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРОКАТА Российский патент 1996 года по МПК B21D5/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке гнутых профилей проката преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной по длине шириной стенки на профилегибочном оборудовании.

Известен способ для непрерывного изготовления профилей с переменным по длине сечением и машина для их изготовления (см. пат. Франции N 2484874, кл. B 21 D 5/14, 1981 г.).

Способ заключается в изготовлении гнутых профилей, преимущественно типа швеллеров из заготовки переменной ширины путем их постепенной подгибки по переходам, причем для получения профиля с переменной по длине шириной стенки одновременно с подгибкой к месту изгиба профиля прикладывают сдвиговые усилия, обеспечивая сопряжения мест изгиба со стенкой по плоским кривым.

Недостатком данного аналога является получение некачественного профиля, из-за одновременного в каждом переходе приложения усилий подгибки и сдвига, заложенного конструкцией данного способа, предусматривающей жесткое сцепление между сгибом верхнего и нижнего формующих валков и таким образом их одновременного смещения в процессе профилирования. В результате будет происходить переформовка профиля, выражающаяся в его разнополочности, а в ряде случаев при формовке из толстого металла (более 4 мм) возможно заклинивание валков при их аксиальном перемещении.

Известен также способ изготовления гнутых профилей с переменным по длине сечением, осуществляемый с помощью рабочей клети профилегибочного стана (см. а. с. N 1022389, кл. B 21 D 5/06, 1983 г). Данный способ заключается в изготовлении гнутых профилей переменного по длине сечения, а именно швеллеров с переменной шириной стенки путем их постепенной подгибки по переходам, причем одновременно с приложением усилий подгибки в каждом переходе к местам изгиба прикладывают усилия сдвига, обеспечивая сопряжение мест изгиба со стенкой по плоским кривым.

Недостатком данного аналога является невозможность получения качественного профиля, из-за одновременного в каждом переходе усилий подгибки и сдвига, заложенного конструкцией рабочей клети стана для осуществления способа, которая предусматривает жесткую связь между собой, попарно сопряженных формующих элементов, снабженных индивидуальным приводом аксиального перемещения на каждую пару формующих элементов, в результате чего будет происходить переформовка профиля, выражающаяся в его разнополочности, а в ряде случаев при формовке из толстого металла возможно заклинивание при их аксиальном перемещении.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа способ производства гнутых профилей проката (см. заявку на изобретение N 4222225/23-27, кл. В 21 D 5/06, реш. о выдаче а.с. от 12.01.88).

По указанному способу гнутые профили проката преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки, состоящие из крайних участков с широкой и узкой стенкой постоянной ширины и среднего участка со стенкой переменной ширины формуют путем постепенного приложения формующих усилий подгибки на всех участках профиля и сдвига на среднем участке при задаче предварительно раскроенной заготовки переменной ширины в валки узким концом. Причем усилие сдвига со стороны внутренней поверхности места изгиба прикладывают при прохождении через осевую плоскость валков сечения, находящегося от сечения перехода от крайнего участка с узкой стенкой к среднему на расстоянии, равном длине поверхности контакта верхнего валка с местом изгиба за осевой плоскостью валков.

К существенным недостаткам прототипа можно отнести неточную в ряде случаев отформовку требуемого внутреннего радиуса места изгиба и получение углов подгибки меньше заданных. Кроме того в ряде случаев возможно появление рисок и задиров на поверхности профиля.

Целью изобретения является повышение качества профилей за счет исключения поперечного смещения заготовки и снижения трудоемкости за счет уменьшения количества технологических переходов.

Для достижения указанной цели в способе производства гнутых профилей проката типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной по длине шириной стенки, включающем подгибку полок по переходам, вначале на заготовке постоянной ширины осуществляют подгибку полок до заданного положения, а затем на участке заготовки, соответствующем стенке с переменной по длине шириной отформовывают гофр с изменяющейся по длине шириной развертки поперечного сечения.

После отформовки гофра к участку профиля, соответствующему стенке с переменной по длине шириной, прикладывают поперечные сжимающие усилия, обеспечивая смыкание в поперечном сечении криволинейных участков гофров, сопряженных со стенкой, после чего гофр переформовывают в плоский выступ.

На фиг. 1 показан равнополочный по длине профиль с переменной по длине шириной стенки; на фиг.2 промежуточный профиль с постоянными по длине размерами поперечного сечения; на фиг.3 схема калибра для отформовки гофра с изменяющейся по длине шириной развертки на стенке предварительно отформованного профиля постоянного сечения; на фиг.4 разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 схема формовки профиля с переменной по длине шириной стенки; на фиг.6 схема калибра, обеспечивающего смыкание в поперечном сечении в плоскости стенки концов хорды, на которую опирается гофр с переменной по длине шириной развертки; на фиг.7 схема калибра для переформовки гофра в плоский выступ.

По заявляемому способу в процессе получения профиля с переменной по длине шириной стенки 1 и постоянной высотой полки 2 целесообразно сначала из заготовки постоянной ширины 3 отформовать профиль 4 с постоянными по длине размерами поперечного сечения, а затем в валках 5 и 6 с формующим элементом 7 и вертикальных роликах 8 подпружиненных пружинами 9 отформовать гофр 10 с изменяющейся по длине шириной развертки.

При этом участок гофра с наибольшей шириной развертки располагают со стороны участка стенки с наименьшей шириной.

При реализации способа по п.2. после перехода IХ полученный профиль II пропускают (переход Х, фиг.5) через калибр, состоящий из вертикальных формующих роликов 12 горизонтального валка 13 и вертикальных роликов 14, осуществляя смыкание концов хорды, на которую опирается гофр 10, и получают профиль 15 с гофром 16 (переход Х, фиг.5). Затем в валках 17, 18 и вертикальных роликах 19 (переходы XI, фиг.5) гофр 16 переформовывают в плоский выступ 20 получая готовый профиль.

Заявляемый способ может быть реализован с помощью обычного профилегибочного станка, в первых 7-9 клетях которого формуется швеллер с постоянной высотой полки и постоянной шириной стенки. Последующая клеть содержит валки для отформовки на стенке профиля гофра с изменяющейся по длине шириной развертки. За данной клетью расположены вертикальные ролики, осуществляющие смыкание концов хорды, на которую опирается гофр. Последняя клеть стана содержит гладкие валки для переформовки гофра в плоский выступ.

так например при формовке швеллера 200(250)•90• 2,5 мм с перемежной по длине шириной стенки длина профиля L 2,0 мм; (ширина изменяется по всей длине) первоначально по режиму обычно применяемому для швеллеров 10-22-36-52-68-84-90^o формовался швеллер 200(250)90•2,5 мм. Затем на стенке профиля формовался гофр с переменной (от 50 до 100 мм) по длине шириной развертки, который в дальнейшем переформовывался в плоский выступ. При этом участок гофра с наибольшей шириной развертки располагался со стороны участка стенки с наименьшей шириной.

Как показали данные опытной проверки, в результате использования заявляемого способа при формовке швеллера 200(250) •90•2,5 отклонение величины внутренних радиусов изгиба от расчетной (8 мм) не превышало 0,3 мм, в то время как при производстве по прототипу отклонение достигало 2 мм.

При формовке профиля с изменяющейся по длине шириной стенки практически не нарушалась поверхность профиля, в то время, как по базовому способу на стенке и полках появлялись царапины и риски длиной 3-10 мм.

Согласно данным проведенных расчетов и экспериментов заявляемое изобретение в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: а) повышается качество профилей за счет точной отформовки внутренних радиусов мест изгиба: отклонение величины внутреннего радиуса при формовке швеллера 200(250)•90•2,5 от расчетной (8 мм) не превышало 0,3 мм, в то время, как при формовке по базовому способу достигало 2 мм; повышается качество поверхности профиля, не образуются царапины и риски, упрощается процесс формовки; б) снижается трудоемкость настройки, т.к. при формовке по базовому способу (со смещением валков в поперечном направлении в процессе профилеобразования) необходимо синхронизировать механизмы смещения валков каждой из клетей между собой и по отношению к положению полосы в стане.

Заявляемый способ производства гнутых профилей проката представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволяет значительно упростить технологию изготовления на профилегибочном оборудовании профилей типа швеллеров с переменной по длине шириной стенки. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3 ЫЫЫ4 ЫЫЫ5 ЫЫЫ6

Использование: формовка гнутых профилей проката, преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной по длине шириной стенки, на профилегибочном оборудовании. Сущность изобретения: первоначально на исходной плоской заготовке постоянной ширины подгибают полки до заданного положения. Затем на участке заготовки, соответствующем будущей стенке, формую гофр с изменяющейся по длине шириной развертки поперечного сечения. После этого осуществляют смыкание участков при основании гофра в поперечном сечении профиля, прикладывая поперечные сжимающие усилия к стенке профиля. 1 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ производства гнутых профилей проката типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной по длине шириной стенки из плоских заготовок постоянной ширины, включающий отформовку гофра с изменяющейся по длине шириной развертки поперечного сечения на участке заготовки постоянной ширины, соответствующем будущей стенке, и подгибку полок до заданного положения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества профилей за счет исключения поперечного смещения заготовки и снижния трудоемкости за счет уменьшения количества технологических переходов, подгибку полок осуществляют на исходной заготовке, а отформовку гофра осуществляют после подгибки полок. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после отформовки гофра к участкам стенки профиля, расположенным от гофра с обеих сторон, прикладывают поперечные сжимающие усилия, обеспечивая смыкание криволинейных участков гофра, сопряженных со стенкой, после чего гофр переформовывают в плоский выступ.