Изобретение относится к строительству и машиностроению и может быть использовано для производства различных монтажных систем, каркасов, элементов крепления оборудования, корпусов летальных и иных транспортных средств и тд.
Известен способ изготовления профиля из ленточного листового материала, описанный в патенте RU 2610375 С2, включающий первый этап, на котором ленточный листовой материал изгибают дважды с получением профиля, имеющего в поперечном сечении срединный участок и два фланцевых участка, выступающих под углом с двух противоположных концевых областей срединного участка, и второй этап, следующий за первым этапом, на котором сжимают ленточный листовой материал в упомянутом срединном участке с помощью двух комплементарных компоновок вальцов, воздействующих на обе противоположные друг другу концевые области срединного участка с образованием местного утолщения ленточного листового материала. Недостатком данного способа и получаемого с помощью него профиля является то, что при формировании элементов жесткости создаются внутренние напряжения в материале профиля, которые могут привести к появлению внутренних расслоений в материале и следовательно к неконтролируемому изменению расчетных нагрузок при деформациях под воздействием температурных перепадов и повышенной влажности.
Задачей настоящего изобретения является создание профиля, обеспечивающего повышенную жесткость на изгиб и кручение, при этом достигается такой технический результат, как повышение надежности профиля и долговечности систем с его применением.
Технический результат достигается способом производства металлического профиля, в котором по мере движения ленты с толщиной стенки от 1,5 мм на первом этапе формируют по продольным краям ленты треугольнообразные зубья, на втором этапе осуществляют загиб боковых частей ленты таким образом, что эти отгибы впоследствии будут являться загибами во внутреннее пространство профиля, на последующих этапах осуществляют постепенный загиб ленты до образования С-образного профиля с указанными загибами каждого края ленты с зубьями во внутреннее пространство профиля, причем на каждой части ленты, которая будет являться боковой стенкой профиля, по мере продвижения ленты формируют по меньшей мере одну складку.
По меньшей мере одна складка с внешней стороны стенки профиля образует углубление с радиусом 0,8-2,0 мм.
По меньшей мере одна складка с внутренней стороны образует выступ радиусом 0,8-2,0 мм.
Длину загнутой во внутреннее пространство стенки формируют меньше, чем длину боковой стенки до первой складки.
Радиусы внутренних углов загибов профиля формируют 0,8-2,0 мм.
Формируют толщину ленты по меньшей мере на высоту зубьев таким образом, что толщина уменьшается ближе к продольной кромке.
Треугольнообразные зубья формируют с шагом 2,0±0,2 мм.
По меньшей мере в одной стенке профиля формируют отверстия таким образом, что осуществляется уплотнение материала в зоне кромки таких отверстий.
На частях ленты, образующих поверхности боковых стенок профиля, формируют равноудаленные локальные уплотнения материала вдоль профиля. Указанные локальные уплотнения материала формируют выше складки и/или формируют локальные уплотнения материала, которые располагаются ниже складки и ниже середины боковой стенки профиля.
На частях ленты, образующих поверхности срединной стенки профиля, формируют равноудаленные уплотнения материала. Причем указанные уплотнения материала расположены в центральной части средней стенки.
Длину участка, который расположен от боковой стенки до загибающегося участка с зубьями внутрь паза выполняют от 5,0 до 9,0 мм. На участке выполняют локальные уплотнения материала.
Локальные уплотнения выполняют вытянутыми вдоль стенки в направлении перпендикулярном продольной оси профиля.
Боковые стороны, формирующие треугольнообразную форму зуба, наклонены по отношению к вертикали под углом 45°±0,5°
Скругление вершины зуба не превышает 0,3 мм.
Также технический результат достигается металлическим С-образным профилем с толщиной стенки от 1,5 мм, в котором сформированы по продольным краям ленты треугольнообразные зубья и осуществлен загиб боковых частей ленты с зубьями во внутреннее пространство профиля, причем на боковых стенках профиля выполнено по меньшей мере по одной складке.
По меньшей мере одна складка с внешней стороны стенки профиля образует углубление с радиусом 0,8-2,0 мм.
По меньшей мере одна складка с внутренней стороны образует выступ радиусом 0,8-2,0 мм.
Длина загнутой во внутреннее пространство стенки меньше, чем длина боковой стенки до первой складки.
Радиусы внутренних углов загибов профиля составляют 0,8-2,0 мм.
Толщина профиля по меньшей мере на высоту зубьев уменьшается ближе к продольной кромке.
Треугольнообразные зубья выполнены с шагом 2,0±0,2 мм.
По меньшей мере в одной стенке профиля выполнены отверстия таким образом, что осуществляется уплотнение материала в зоне кромки таких отверстий.
На частях ленты, образующих поверхности боковых стенок профиля, выполнены равноудаленные локальные уплотнения материала вдоль профиля. Причем указанные локальные уплотнения материала выполнены выше складки и/или локальные уплотнения материала располагаются ниже складки и ниже середины боковой стенки профиля.
На частях ленты, образующих поверхности срединной стенки профиля, выполнены равноудаленные уплотнения материала, а указанные уплотнения материала расположены в центральной части средней стенки.
Длину участка, который расположен от боковой стенки до загибающегося участка с зубьями внутрь паза выполняют от 5,0 до 9,0 мм. На участке выполняют локальные уплотнения материала.
Локальные уплотнения выполняют вытянутыми вдоль стенки в направлении перпендикулярном продольной оси профиля.
Боковые стороны, формирующие треугольнообразную форму зуба, наклонены по отношению к вертикали под углом 45°±0,5°.
Скругление вершины зуба не превышает 0,3 мм.
Также технический результат достигается системой, в которой использован металлический С-образный профиль с толщиной стенки от 1,5 мм, в котором сформированы по продольным краям ленты треугольнообразные зубья и осуществлен загиб боковых частей ленты с зубьями во внутреннее пространство профиля, причем на боковых стенках профиля выполнено по меньшей мере по одной складке.
По меньшей мере одна складка с внешней стороны стенки профиля образует углубление с радиусом 0,8-2,0 мм.
По меньшей мере одна складка с внутренней стороны образует выступ радиусом 0,8-2,0 мм.
Длина загнутой во внутреннее пространство стенки меньше, чем длина боковой стенки до первой складки.
Радиусы внутренних углов загибов профиля составляют 0,8-2,0 мм.
Толщина профиля по меньшей мере на высоту зубьев уменьшается ближе к продольной кромке.
Треугольнообразные зубья выполнены с шагом 2,0±0,2 мм.
По меньшей мере в одной стенке профиля выполнены отверстия таким образом, что осуществляется уплотнение материала в зоне кромки таких отверстий.
На частях ленты, образующих поверхности боковых стенок профиля, выполнены равноудаленные локальные уплотнения материала вдоль профиля. Причем указанные локальные уплотнения материала выполнены выше складки и/или локальные уплотнения материала располагаются ниже складки и ниже середины боковой стенки профиля.
На частях ленты, образующих поверхности срединной стенки профиля, выполнены равноудаленные уплотнения материала, а указанные уплотнения материала расположены в центральной части средней стенки.
Длину участка, который расположен от боковой стенки до загибающегося участка с зубьями внутрь паза выполняют от 5,0 до 9,0 мм. На участке выполняют локальные уплотнения материала.
Локальные уплотнения выполняют вытянутыми вдоль стенки в направлении перпендикулярном продольной оси профиля.
Боковые стороны, формирующие треугольнообразную форму зуба, наклонены по отношению к вертикали под углом 45°±0,5°.
Скругление вершины зуба не превышает 0,3 мм.
Осуществляют заявленное изобретение следующим образом.
Металлическую ленту толщиной от 1,5 мм подают на участок формирования по продольным краям ленты треугольнообразных зубьев, которое осуществляет, например, вырубкой штампом. Это позволяет сделать уплотнение материала по кромкам зубьев, тем самым создать первый элемент жесткости. Затем по мере продвижения ленты валками осуществляют загиб боковых частей ленты таким образом, что эти отгибы впоследствии будут являться загибами во внутреннее пространство профиля. Затем осуществляют постепенный загиб ленты до образования С-образного профиля с указанными загибами каждого края ленты с зубьями во внутреннее пространство профиля, причем на каждой части ленты, которые будут являться боковыми стенками профиля, по мере продвижения ленты формируют по меньшей мере одну складку (под складкой в рамках настоящей заявки понимается изгиб материала не имеющего прямолинейного участка). Причем формирование таких загибов может идти до начала последующего этапа загиба и формирования складок или частично с началом последующего этапа и формированием складок или одновременно с этими операциями. Таким образом за счет формирования складки обеспечивается равномерное изменение плотности материала на участке изгиба и исключается формирование внутренних напряжений, которые могут привести к образованию расслоений внутри материала или появлению микротрещин и пор, в которых образуется влага при перепаде температур, что под воздействием нагрузок приведет к снижению прочностных характеристик или разрыву стенки.
Причем для формирование складки возможно путем одностороннего выдавливания материала, т.к. это обеспечит равномерное уплотнение материала.
Однако наиболее эффективно формирование складки двусторонним давлением, например, двумя валками, когда на одном выполнен выступ, формирующий складку, а на втором ответное углубление. Таким способом можно задать параметры уплотнения материала и для разных марок стали достигать практически одинаковые расчетные параметры на изгиб и кручение.
Следует отметить, что существенным является и толщина ленты от 1,5 мм для всех предлагаемых решений, т.к. при меньшей толщине стенки профиля указанные дефекты незначительны как в силу низкой несущей способности самого такого профиля, так и в силу низкой вероятности их проявления.
Целесообразно складки с внешней стороны стенки профиля выполнять с радиусом 0,8-2,0 мм. Как показали исследования такие параметры наиболее полно позволяют использовать уплотнение материал стенки складки в качестве элемента жесткости. Однако возможны и иные параметры, т.к. охватить все марки стали при экспериментальных исследованиях невозможно. Причем, если другая поверхность такой складки (с внутренней стороны профиля) образует выступ радиусом 0,8-2,0 мм, то формируется равномерное уплотнение и следовательно обеспечивается одинаковая работа элемента жесткости вдоль всего профиля, что является немаловажным фактом при расчетах несущей способности систем. При этом было выявлено, что при радиусе складке свыше 2,0 мм такая складка работает как стенка профиля с прямолинейным участком, т.к. формируется слишком большой объем материала, а при меньшем радиусе складки ее влияние на указанные эффекты незначительно.
Следует также отметить, что проведенные исследования позволили выявить еще один дополнительный фактор, который позволяет увеличить стойкость профиля к нагрузкам на изгиб и скручивание. Длину загнутой во внутреннее пространство стенки нужно формировать меньше, чем длину боковой стенки до первой складки, т.е. кромка профиля с зубьями, загнутая внутрь паза профиля, не должна доходить до первой складки. Такая конструкция позволяет распределить нагрузку на скручивание между складкой и уплотненным материал кромки с зубьями, тем самым увеличив необходимое усилие на скручивание профиля. Например, при проводимых исследованиях очень хорошо себя показала длина отгиба 5,0-9,0 мм при расположении складки на боковой стенке от 10,0 до 25,0 мм от верхнего загиба стенки.
Проведенные исследование показали, что радиусы внутренних углов загибов профиля должны составлять 0,8-2,0 мм. Такой радиус изгиба, хоть и частичного, работает также как и в случае со складкой.
Дополнительно стоит отметить, что по мимо уплотнения кромок зубьев желательно сформировать толщину ленты, по меньшей мере на высоту зубьев, таким образом, что толщина уменьшается ближе к продольной кромке. Это позволит создать более существенный элемент жесткости на продольных кромках за счет уплотнения материала, чем уплотнение только кромок зубьев. Тем самым можно увеличить вышеописанные эффекты работы кромок с зубьями загнутых внутрь паза стенки на изгиб и кручение.
Было установлено, что треугольнообразные зубья желательно формировать с шагом 2,0±0,2 мм, причем боковые стороны, формирующие треугольнообразную форму зуба, наклонены по отношению к вертикали под углом 45°±0,5°. При работе такого профиля в системе с ответной зубьям гайкой такие параметры работают на изгиб и кручение как равнобедренный треугольник и обеспечивают максимальную эффективность на кручение по зубу, т.к. при большей высоте зуба кручение перераспределяется на впадину между зубьями и зуб становится хрупким из-за уплотнения кромки, а при меньшей высоте зуба не создается длинная зону уплотнения, что снижает эффективность такого элемента жесткости.
Следует также отметить, что при необходимости формирования в стенках профиля (боковых или серединной) отверстий, такой элемент также можно использовать для упрочнения профиля за счет уплотнения материала в зоне кромки таких отверстий при их формировании, например, методом вырубки, когда элемент штампа, вырубающий отверстие, будет выполнять дополнительное изменение толщины в зоне кромки отверстия.
Следует также отметить, что с целью повышения жесткости на кручение на частях ленты, образующих поверхности боковых стенок профиля, желательно сформировать равноудаленные (под термином равноудаленное в рамках настоящей заявки понимается то, что элементы расположены приблизительно на равном расстоянии и повторяются с любой заданной периодичностью) локальные уплотнения материала вдоль профиля. Локальные уплотнения, работающие на кручение, необходимо выполнить вытянутыми вдоль стенки в направлении перпендикулярном продольной оси профиля. Например, их можно выполнить прессованием или иным схожим методом. Как показали испытания самым эффективным является формирование указанных локальных уплотнений материала выше складки, которая находится ближе к пазу, т.к. такие дополнительные элементы жесткости воспримут часть нагрузки на себя и снизят нагрузку на складку и зубья. Однако при не большой высоте боковых стенок профиля такие элементы можно выполнить и со стороны складки которая ближе к срединной стенке профиля. Самым эффективным будет выполнение таких элементов с двух сторон от складки, однако это не всегда возможно в силу высоты стенки профиля и необходимости выполнить складку. Следует отметить, например, таки локальные уплотнения для боковых стенок желательно выполнять высотой от 1,0 мм до 7,0 мм, толщиной 0,5-2,0 мм при высоте боковой стенки профиля 15,0 мм и выше, в противном случае такие локальные уплотнения приводят к ухудшению работы профиля на изгиб, т.к. формируют слабое место из-за утонения стенок и в этом месте профиль может порваться при высоких нагрузках.
Дополнительно можно на частях ленты, образующих поверхности срединной стенки профиля, сформировать равноудаленные уплотнения материала, расположенные в центральной части средней стенки и направлены перпендикулярно продольной оси профиля. Данные уплотнения будут работать также как и выше описанные для боковых стенок, однако в на срединной стенке их длину и толщину можно выполнить большей для разных марок стали за счет того, что на срединной стенке на изгиб одновременно работают ребра, образованные загибом боковых стенок.
Стоит также отметить, что была выявлена зависимость влияния длины участка, который расположен от боковой стенки до загибающегося участка с зубьями внутрь паза. Наиболее эффективно себя показала длина такого прямолинейного участка от 5,0 до 9,0 мм. Причем при длине участка 7,0-9,0 мм на нем также можно было выполнить локальные уплотнения материала, по принципу указанному выше, что дополнительно повысило стойкость на кручение на этой части профиля за счет создания элементов жесткости по всему периметру профиля.
Следует отметить, что все указанные уплотнения могут быть выполнены и вытянутыми вдоль продольной оси профиля, но такие уплотнения, как показали исследования, менее эффективны, т.к. вдоль этой оси работает достаточно элементов жесткости (складка и загибы профиля).
Указанные профили хорошо себя показали при испытании их в системах строительных конструкций и в системах устройства защиты аппаратуры при высоких разнонаправленных нагрузках и вибрациях. В рамках настоящей заявки под системой понимается любая конструкция, в которой будут использованы такие профили, т.к. помимо вышеуказанных систем могут быть и иные, где применение таких профилей улучшит параметры.
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении металлических профилей, применяемых в строительстве и машиностроении. На первом этапе при движении ленты по ее продольным краям формируют треугольнообразные зубья. На втором этапе осуществляют загиб боковых частей ленты. На последующих этапах производят загиб ленты с образованием С-образного профиля со средней стенкой, боковыми стенками и с загнутыми во внутреннее пространство профиля участками с треугольнообразными зубьями. Загиб боковых частей ленты на втором этапе осуществляют с получением отгибов, из которых на последующих этапах формируют загнутые во внутреннее пространство профиля участки с треугольнообразными зубьями. На каждой части ленты, из которой формируют боковую стенку профиля, по мере продвижения ленты формируют по меньшей мере одну складку. В результате обеспечивается создание профиля, имеющего повышенную жесткость на изгиб и кручение. 3 н. и 17 з.п. ф-лы.
1. Способ производства металлического профиля, отличающийся тем, что на первом этапе при движения ленты по ее продольным краям формируют треугольнообразные зубья, на втором этапе осуществляют загиб боковых частей ленты, а на последующих этапах производят загиб ленты с образованием С-образного профиля со средней стенкой, боковыми стенками и с загнутыми во внутреннее пространство профиля участками с треугольнообразными зубьями, причем загиб боковых стенок частей ленты на втором этапе осуществляют с получением отгибов, из которых на последующих этапах формируют загнутые во внутреннее пространство профиля участки с треугольнообразными зубьями, а на каждой части ленты, из которой формируют боковую стенку профиля, по мере движения ленты формируют по меньшей мере одну складку.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формируют складку с образованием с внешней стороны боковой стенки профиля углубления с радиусом 0,8-2,0 мм.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формируют складку с образованием с внутренней стороны боковой стенки профиля выступа с радиусом 0,8-2,0 мм.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длину загнутого во внутреннее пространство профиля участка формируют меньше, чем длину боковой стенки до первой складки.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что загиб боковых частей ленты осуществляют с формированием внутренних углов с радиусом 0,8-2,0 мм.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщину профиля по меньшей мере на высоту треугольнообразных зубьев уменьшают к продольной кромке.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что треугольнообразные зубья формируют с шагом 2,0±0,2 мм.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере в одной стенке профиля формируют отверстия с обеспечением формирования уплотнения материала в зоне их кромки.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на частях ленты, образующих боковые стенки профиля, формируют расположенные вдоль профиля равноудаленные локальные уплотнения материала профиля.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что локальные уплотнения материала профиля формируют выше складки.
11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что локальные уплотнения материала формируют ниже складки и середины боковой стенки профиля.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на части ленты, образующей среднюю стенку профиля, формируют равноудаленные уплотнения материала профиля.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что уплотнения формируют в центральной части средней стенки профиля.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что боковые стороны треугольнообразных зубьев наклонены по отношению к вертикали на угол 45°±0,5°.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что вершины треугольнообразных зубьев выполнены скругленными радиусом, не превышающим 0,3 мм.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между боковой стенкой и загнутым во внутреннее пространство профиля участком с треугольнообразными зубьями формируют участок длиной от 5,0 до 9,0 мм.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на участке, расположенном между боковой стенкой и загнутым во внутреннее пространство профиля участком с треугольнообразными зубьями, выполняют локальные уплотнения материала профиля.
18. Способ по любому из пп. 9, 12, 17, отличающийся тем, что локальные уплотнения материала профиля выполняют вытянутыми в направлении, перпендикулярном продольной оси профиля.
19. Металлический профиль, выполненный С-образной формы с боковыми стенками, каждая из которых имеет по меньшей мере одну складку, средней стенкой и с загнутыми во внутреннее пространство профиля участками с треугольнообразными зубьями, характеризующийся тем, что он произведен способом по п. 1.
20. Система строительных конструкций, характеризующаяся тем, что она содержит профиль по п. 19.
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОГЕТЕРОЦЕПНЫХ БЛОКСОПОЛИМЕРОВ | 0 |
|
SU171562A1 |
| ПРОФИЛИ | 2015 |
|
RU2699475C2 |
| СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ РАВНОПОЛОЧНОГО ШВЕЛЛЕРА С ГОФРАМИ | 2007 |
|
RU2354477C2 |
| СИСТЕМА ПОЛНОСБОРНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРЕГОРОДОК, ПОДВЕСНЫХ ПОТОЛКОВ И Т.П., НЕСУЩИЙ ПРОФИЛЬ ДЛЯ ТАКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УКАЗАННОЙ СИСТЕМЫ ПОЛНОСБОРНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА | 2014 |
|
RU2658954C2 |
| С-ОБРАЗНЫЙ ГНУТОЗАМКНУТЫЙ ПРОФИЛЬ С ПЕРФОРИРОВАННОЙ СТЕНКОЙ | 2019 |
|
RU2725340C1 |
| US 5669260 A1, 23.09.1997 | |||
| СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ МЯГКОТКАНЫХ ДЕФЕКТОВ ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЕВОЙ ОБЛАСТИ | 1999 |
|
RU2147838C1 |
| US 20090133460 A1, 28.05.2009. | |||
