Способ изготовления гнутых профилей Советский патент 1987 года по МПК B21D5/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления полузакрытых профилей с отбортовками или элементами двойной толщины у типа желобов кормораздатчиков клеточных бактерий для содержания лтицы,

Цел75 изобретения повышение качества профилей, содержапщх верхнюю стенку, сопряженную с меньшей наклонной стенкой, за счет предупреждения и винтообразного скручивания,

На фиг, 1 изображен профиль, состоящий из трех стеиок, образующих желоб,, и полок с элементами двойной толщины у кромок; на фиг. 2-21 технологические переходы изготовления профиля,

Профиль, подлежащий изготовлению, состоит из прямолинейных участков: длинной наклонной стенки I длиной Ь,, короткой наклонной стенки 2 длиной Ъ , верп икальной верхней стенки 3 длиной Ь,, полки 4 длиной Ь, полки 5 дпиной by, элементов 6 двойной толщины у кромок полок 4 и 5j криволинейных участков сопряжения: участка 7 (сопряжения наклонгелх стенок и 2 на угол гибки ci по внутран- Hetiy радиусу R), участка 8 (сопряжения стенок. 2 и 3 на угол (х,, по внутреннему радиусу R,), участка 9 (сопряжения стенки 3 и полки 4 на угол гибки Ы, по внутреннему радиусу К. участка 10 (сопрялсения: стенки 1 и полки 5 на угол гибки с,,, по внут- реннему радиусу И), уч.астков элементов б двойной тох;щины5 которые состоят из закругленных участко ; 1 с внутренним радиусом г, радиусных участков 12 с внутренним радиусом ЕЗ , обратным по знаку раднусу г,.

прямолинейных участков 13 длиной Ь, прилегэлощих за счет обратной кривизны к полкам 4 и 5. Угол фиксирует

угол гибки стенки 2, л угол oi - угол гибки стенки 1 относительно оси профиля,

При изготовлении профиля формовку осуществляют из тонколистовой полосовой заготовки 14 шириной В и толщиной S, Ось профилирования разделяет заготовку 14 по ширине на участки величиной 1( и Ij . Участок 1,, состоит из cyMMiii раяверток: левой части участка 7 относительно оси профиля, короткой наклонной стенки 2, верхней стенки 3, участка 8 их сопряжения, полки 4, участка 9 сопряжения

0

5

0

5

верхней стенки 3 и полки 4, суммы участков 11 - 13 элемента двойной толщины. Участок 1 состоит из сум- Mtii разверток: правой части участка 7 относительно оси профиля, длинной наклонной стенки 1, полки 5, участка 10 их сопряжения, участков 11 - 13 , элемента.6 двойной толщины.

При изготовлении профиля на первых переходах осуществляют формов- ку элементов 6 двойной толщины у кромок, которую производят от начала формовки до пол ;:ого ее получения при неизменных величинах горизонтальных площадок шириной 1 4 относительно оси профиля (1 - сумма разверток левой части участка 7 относительно оси профиля и участков 2, 3j 4, 8и 9; 14 - сумма разверток правой части участка 7 относительно оси профиля и участков 1, 5 и 10.

Формовку элементов двойной толщи- ,ны сначала осуществляют парами I- III валков и боковыми роликами на угол гибки / S /Зг , (з и /3 , посте- пенной подгибкой закругленного участка 1 но внутреннему радиусу г до углов гибки 165 - 175 , а затем одной

четвертой парой валков осуществляют за счет сложной формовки окончатель- кую доформовку элементов двойной голишны полной формы . элементов 6 двойной толщины с внутренним радиусом закругленного участка г и радиусного участка R.

Пятой парой валков начинают формовку полок 4 и 5. с подгибкой на углы у, по внутреннему радиусу R. Некоторое неравенство величин подгибаемых полок 4 И 5 происходит на относительно небольших участках полок 4 и 5 периферийной части заготовки по сравьщнию с размерами горизонтальных площадок относительно оси профиля 15 и Ig, остающихся неизменными при всей формовке полок парами V и VI валков и расположенными между ними роликами валковой арматуры в профиле- гибочном стане, поэтому некоторая неуравновешенность деформаций заметных дефектов не выз.ывает ( - сума разверток левой части участка 7 относительно оси профиля и участков 2з 3 и 8; Ig - сумма разверток правой части участка 7 и наклонной стенки 1).

После пары V валков сочетанием боковых и навесных роликов осуществля

ют гибку полок на углы г , затем свободной гибкой боковых роликов на углы у парой VI валков осуществляют подгибку полок на углы V и ctj 90°. Сочетанием боковых и навесных роликов осуществляют деформовку полок 4 и 5 длиной Ь и Ь- с перегибкой на

углы пружинения после ков:

пары VI валoij . j

г

где b,oLz угол пружинения j

об 3 « 5 + U Л 3 5

где uoi, - угол пружинения.

Парой VII валков начинают формовку основных элементов изготовляемого профиля - формовку стенок: верхней 3 и большей наклонной 1 относительно меньшей наклонной стенки 2 на углы гибки S сам Е

4

, И if, ПО внутренним радиу- меньшим окончательных величин радиусов R и R,. Этот прием применяют для более точной .первоначальной отгибки формуемых элементов.- Величина горизонтального участка 1, равна сумме величин прямого участка короткой наклонной стенки 2 и левой части участка 7 относительно оси профиля. Процесс формовки верхней стенки 3 в сочетании с формовкой наклонной стенки 1 протекает при неизменной величине участка 1-.

Формовку стенок начинают с выполнением равновысотности геометрических центров криволинейных участков 9 и 10, сопряжения полок 4 и 5 и стенок 1 и 3 по обе стороны от оси профиля, т.е. в условиях равенства .,, роцесс формовки осуществляют радиальными усилиями валков с одновременным приложением осевьк усилий сжатия к местам сопряжения полок и стенок. Осевые усилия А;, созданные в условиях стесненного воздействия боковых вертикальньпс поверхностей алибров, создают равные и противопоожно направленные осевые силы cka- тия, которые при равенстве расстояний Н,; и Н пряжений 9 профиля 1

г

; центров участков со- : 10 относительно участка лежащего на уровне оси

3498284

формовки (оси профиля), создают равные изгибающие моменты, исключающие скручивание одних элементов формуемого профиля относительно дру- гих. Парой VIII валков продолжают уравновешенную формовку с выполнением равновысотности геометрических участков сопряжений 9 и 10, т.е. когда H,j Н2;, большей наклонной стенки- 1 и верхней стенки 3 относительно короткой наклонной стенки 2 на ут10

лы гибки S j и (f по внутреннему радиусу RI , увеличенному по сравнению

15 с радиусом Rj.

Формовку ведут с приложением радиальных усилий валков и взаимно уравновешенных осевых сил сжатия А;, создающих равные изгибающие моменты.

20 Воздействие уравновешенного стесненного изгиба стесненных осевых сил А; с одновременным воздействием радиальных усилий валков гасит вредное воздействие сил пружинения, искажаю- 25 Щик форму профиля в процессе формовки, и исключает скручивание.

Парой IX валков осуществляют подгибку верхней стенки 3 на угол oi, с перегибкой на угол пружинения bet, и

30 дальнейшую подгибку большей наклонной стенки 1 на угол гибки у по внутреннему радиусу R,

где

, ы.,+ , ,

oi, - угол гибки в переходе;

Adi,- угол пружинения;

oil- угол в готовом профиле.

40

Формовку ведут в условиях равенства 2 соответственно равенства противоположно направленных изгибающих моментов. R| - уменьшенный

45 внутренний радиус перегибки участка 8. Парой IX валков завершают формовку верхней стенки 3.

Парой X валов осуществляют формовку обеих наклонных стенок 1 и 2 по

50 участку 7 их сопряжения на углы гибки ср, и If) по внутреннему радиусу R с калибровкой участка сопряжения N верхней стенки 3 и короткой HaipioH- ной стенки 2 на окончательный угол

gg гибки od, по радиусу R, . Формовку производят с выполнением равновысотности центров 9 и 10 сгибов с приложением взаимно уравновещенных осевы усилий А;.

Парами XI и XII валков продолжают дальнейшую формовку наклонных стенок 1 и 2 на углы гибки, tp и - парой XI. валков и Lf и у - парой

XII по внутреннему радиусу R с выполнением равновысотности центров сгибов, т.е. H2i - с приложением взаимно уравновешенных осевых сил сжатия AJ, создающих равные и взаим- но уравновешенные изгибаюп1ие моменты исключающие скручивание Мц, Мц,А; хН,| Aj Hj,;, где Мц - изгибающий момент; MU,J - изгибающий момент противоположного знака; AJ - осевая сила; Н,; - высота плеча осевой силы; Hj; высота противоположного плеча осевой силы,

В паре XII валков гибку верхней полки производят до вертикального положения, а гибка наклонных стенок 1 и 2 близка к окончательной форме профиля.

Парой XII валков завершают дофор- мовку профиля окончательной формов- .кой наклонных стенок и 2 на угол об по внутреннему радиусу R с углами гибки и oij наклонных стенок относительно оси профиля. Гибку осуществляют с выполнением равновысотности центров сгибов, т,е. , радиальными усилиями валков без приложения осевых усилий сжатия. Уравно- вещенная доформовка радиальными усилиями пары XIII валков не требует уже приложения дополнительных осевых усилий сжатия при приблизительном равенстве углов й.4 и наклона стенок 1 и 2.

Боковыми роликами после пары XIII валков осуществляют перегибку короткой наклонной стенки 2 на угол ср относительно оси профиля при неизменном положении большей наклонной стенки 1 ,

Парами XIV и XV валков осуществляют калибровку профиля по сечению. Между этими парами располагают калибрующие устройства для правки периферийных элементов по сечению профиля.

Правка по всему сечению сформованного профиля уже затруднительна, Пара XV валков вытягивает профиль из калибрующего устройства и удаляет готовый профиль из профилегибоч- ного стана. |.

Опытное профилирование производят

на 15-клетьевом профилегибочном стане 0,5-3x50-400 со скоростью профили

А98286

рования V 30 м/мин. Гнутый профиль с размерами, мм: Ь, 142; Ь 65; Ь 45; Ь, 23; Ь, 7; Ь 3; Ь 6; R 10; R, 7; R,- 3; R, 1,2; г

20

30

ю 15

40

45

0,4; oL 90°; oi,. 50°, ci 105°; - 90° i ( 47° ; 065 43- получают из штучной заготовки сечением 0,8x330 мм и длиной 1420 мм, отрезанной из листового металла в 15 клетях стана с межклетьевым расстоянием 750 мм.

В рабочем ручье 1 пары валков в переходе I ось профиля разделяет заготовку на участки: 1 16,25 мм; lj 168,75 мм.

В перехбдах II--VI формовка элементов двойной толщины происходит при неизменных величинах горизонтальных- площадок относительно оси профиля; 1, 154,16 мм; 161,66 мм.

Постепенную формовку элементов двойной ТОЛ1ЦИНЫ производят соответственно на углы гибки: /3 45 ; 25 р 90°; /3, 120°; р, 165° парами II и III валков и боковыми роликами или боковыми роликами в сочетании с навесными роликами, как, например, в переходе V.

Парой IV валков осуществляют полную формовку элементов двойной тол- у кромок с параметрами, мм: Ь 3; г 0,4; R,j 1,2; b 6.

Формовка элементов двойной толщины ведется при р-заимно уравновешенных изгибаюищх момента и широком недеформируемом основании 315,82 мм и скрз чивания не вызывает.

Формогзку полок i и 5 выполняют в переходах VII-XI. Парой V вапков осуществляют первоначальную гибку полок с сформированными элементами двойной толщины у кромок на углы гибки У| 30 по внутреннему радиусу R 3 мм, сочетанием вертикальных боковых и роликов осуществляют формовку полок до углов гибки 2 60° с послед тощей подгиб-, кой полок У, 75 боковыми роликами,

ЦП Парой VI осу1 ;ествляют догибку полок и с, до 90° .

Окончательную гибку полок свьше 90 с перегибкой на угол пружинения осуществляют сочетанием боковых и навесных роликов. Гибку большей полки осуществляют на угол oi 180 , сг. „ 93° но радиусу R 2,9 мм. Гибку полок проводят при неизменных

5.

значениях неформуемых широких гори- зонтальных площадок Ij 124,98 мм; 1б 149,36 мм,

Некоторое неравенство величин подгибаемых полок, вызывающих не- 5 уравновешенные скручивающие моменты, заметных деформаций скручивания не вызывает вследствие незначительности величин разницы величин полок по сравнению с размерами горизонтальных площадок 274,34 мм.

Парой VII валков перехода XII начинают гибку стенок: верхней 3 на угол 5, 20 по радиусу R4 4 мм и большей наклонной 1 на уго л f, 630 по радиусу R 4 мм относительно меньшей наклонной стенки 2 с величиной участка 1 73,5 мм с выполнением приблизительной равновы- сотности геометрических центров кри- волинейных участков сопряжения полок 4 и 5 и стенок 1 и 3 H,j 20,9 мм; 20,7.мм, формовку осуществляют радиальными усилиями с приложением равных и противополож- но направленных осевых усилий А; 1$ участкам 9 и 10 сгиба, создающих вследствие приблизительного равенства Н,- Hj; равные и противоположно направленные изгибающие мо- -30 менты. Незначительное неравенство изгибаюпщх моментов до 10% скручивания не вызывает,

М, iSi -I iJ Hi; . ,00% 10%, 35 А; п,;

где &М; - разность величин изгибающих моментов;

А; - величина осевой силы; Н,| - высота плеча осевой силы; 40 - высота противоположного

плеча осевой силы. Парой VIII валков перехода XIII продолжают уравновешенную формовку на углы Sj, 45°, (f2. 13° по радиусам 45 R,7 мм на высоту центров сгибов 9 и 10 37,2 мм; 37,2 мм с приложением осевых усилий А,- , создащих равные противоскручивающие моменты,50

Парой IX .валков перехода XIV осу- ествляют догибку верхней стенки 3 с перегибкой на угол пружинения o/ i 53° с внутренним радиусом гибки R 6,6 мм и дальнейшую формовку г стенки 1 на угол у, 14°30 по радиусу R, 7 мм при неизменной величине неформуемой стенки 1э 73,5 мм. Высота центров сопряжения участков

.

0

5

0

5 0

г

9 и 10 равна Н,; 41,17 мм; Hj. 40,85 мм, формовку ведут с приложением равных осевых усилий А; , создающих приблизительно равные и противоположно направленные изгибающие моменты. Парой X валков перехода XV осуществляют первоначальную совместную гибку наклонных стенок 1 и 2 на углы(, 13° и (, 4 23°30 по внутреннему радиусу R 10 мм с калибровкой участка 8 по радиусу R, 7 мм, Формовку осуществляют с приложением взаимно уравновешенных осевых усилий А; с равновысотностью центров участков 9 и 10 сопряжения при Н.62,2 мм, Н2.62,2 мм от оси формовки. Парой XI валков перехода XVI производят дальнейшую гибку наклонных стенок 1 и 2 на углы cfj 26° и у 32° по внутреннему радиусу R 10 мм с приложением осевых усилий А; с высотой плеч 81 мм, создающих взаимно уравновешенные противоскручивающие моменты.

Парой XII валков XVII перехода продолжают гибку стенок 1 и 2 на углы cf Vfe 39° по радиусу мм до приблизительно вертикального положения стенки 3 с приложением осевых усилий А; и высотой плеч H,j . 95 мм, 95 мм. Формовка профиля в этом переходе близка к заверша- ющей. Парой XIII валков перехода XVlII осуществляют формовку стенок 1 и 2: Ь, 142 мм, Ь2 65 мм до углов 0(4 47° и Di5 43°, oi 90 при радиусе R 10 мм, окончательную формовку профиля с выполнением равновысотнос- ти центров участков 9 и 10 сопряжения Н, мм, при приблизительно равных углах гибки oi.4 и (/у в переходе XVIII и равных угла.х гибки Cf, Уб в предыдущем переходе XVil процесс формовки уравновешен, чему способствует равновысотность жестких элементов участков 9 и 10 сгибов,

Боковыми роликами перехода XIX осуществляют перегибку короткой стенки 2 на угол пружинения 4 с приложением осевых усилий А;,

Парой XIV валков перехода XX,осу- ществляют калибровку формы наклонных стенок 1 и 2, а вспомогательным роликовым инструментом после пары XIV валков производят правку полок профиля.

Парой XV валков производят удаление полученного профиля из профиле

9 .

гибочного стана. Полученный профил характеризуется хорошим внешним видом, стабильностью геометрических размеров в сечении профиля, которые в пределах допускаемых отклонений. Винтообразное скручивание полученного несимметричного профиля, а также серповидность и пропел- лерность отсутствуют. Неплоскостность стенок не превышает i мм по длине детали. Отклонение центрального угла о. 90 составляет менее 1 от номинального, что в пределах допуска.

Предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет уменьшить искажение размеров готовых штучных профилей за счет уменьшения скручи- вания и профильных прогибов, что позволит для деталей типа желобов кормораздатчиков клеточных батарей для содержания птицы упростить их сборку при монтаже в условиях птицефабрик.

Формула изобретени

Способ изготовления гнутых профилей, преимушественно желобов кормо- рад атчиков, состоящих из наклонных стенок разной величины, полок с элементами двойной толщины у кромок ил отбортовками и криволинейных участ

10

5

ков сопряжения полок и стенок, путем последовательной подгибки по переходам элементов профиля в валках, в котором вначале осуществляют полную формовку элементов у кромок, затем гибку полок до их окончательной конфигурации, а затем гибку стенок, отличающийся тем, что, с целью повьш ения качества профилей, содержащих верхнюю стенку, сопряженную с меньшей наклонной стенкой, за счет предупреждения их винтообразного скручивания, гибку стенок начинают с гибки верхней и большей наклонных стенок относительно меньшей наклонной стенки, которую размещают в плоскости формовки, выдерживая центры криволинейных участков сопряжения полок и стенок на одном уровне до полной отформовки верхней стенки, а затем осуществляют гибку наклонных стенок относительно криволинейного участка их сопряжения, продолжая вы- 5 держивать центры криволинейных участков сопряжения полок и стенок на одном уровне, при этом гибку стенок до достижения верхней стенкой вертикального положения осуществляют радиальными усилиями валков с приложением одновременно взаимно уравновешенных осевых усилий сжатия к наружной поверхности криволинейных участков сопряжения полок и стекок,

5

0

0

иг.1

i/// переход / пора Вол/foB

Кг

УШ nepexi бокобЬ/е ро/зи/fu наВесные роли/(и

IX переход УокоВые ролики

I

.

К

иг.9

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления полузакрытых профилей с отбортовками или элементами двойной толщины у кромок, и предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении при изготовлении желобов кормоздат- чиков. Целью изобретения является, повьшшние качества профилей за счет предупреждения их винтообразного скручивания. На первых переходах осуществляют полную формовку элементов двойной толщины у кромок, затем гиб- ку полок до окончательной конфигурации. Гибку стенок начинают с гибки верхней и большей наклонных стенок относительно меньшей наклонной стенки с соблюдением равновысотности центров участков сопряжения полок и стенок относительно уровня формовки до полной отформовки верхней стенки. Затем осуществляют гибку наклонный стенок относительно криволинейного участка их сопряжения до полной отформовки профиля с соблюдением равновысотности указанных центров. При этом гибку стенок до полной отформов-, ки верхней стенки осзпцествляют радиальными усилиями валков с приложением взаимно уравновешенных сил сжатия к наружной поверхности участков сопряжения полок и стенок. Способ позволяет уменьшить искажение формы желобов кормозадатчиков, что упрощает процесс их сборки. 21 ил. 0 Ni С 00 N0 00

X переход

У лорабалкоВ

CPU г.10

XI переход SOKoibie ролами набесные pojrt/ffu

//// переход

VIII пара балноб

XIV лереход IX пара Валкоб

сриг.

CpU2.15

ХУ- переход , Х пара волков

AL

ХЦ- переход . ХГ пара ВамоВ

Фиг.17

nif пережав xa пара валкоЛ

КУШ переход XUI пора балхоб

фиг.18

/f/Jf переход докоВые ролики

XX переход Ш пара ВоякоВ XV лора 6алко8

Редактор Л, Козориз

Составитель Л, Самохвалова

Техред М.Ходанич Корректор И, Муска

Заказ 5215/7 Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4