Способ изготовления гофрированных профилей Советский патент 1992 года по МПК B21D5/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при производстве гофрированных гнутых профилей проката преимущественно с легконарушаемой поверхностью и профилей с защитным покрытием.

Известен способ изготовления гнутых профилей, имеющих трапециевидные гофры, в соответствии с которым с цельюумень- шения числа переходов при сохранении качества готовых профилей профиль формуют в два перехода, при этом в первом переходе на участках полосы под гофры формуют волны разной кривизны, а во втором переходе из волн с большей кривизной тангенциальным и радиальным сжатием формообразуют трапециевидные гофры, а волны с меньшей кривизной изгибают в сторону, противоположную изгибу их в первом переходе с последующим выпрямлением их в последнем переходе

Однако при формовке по предлагаемому способу имеет место знакопеременная деформация участков гофров что может

привести к нарушению целостности защитного покрытия

Известен также способ изготовления гофрированных профилей, в соответствии с которым в первых переходах одновременно формуют три гофра с межцентровым расстоянием, равным межцентровому расстоянию между гофрами на готовом профиле при этом каждый межго{ ровый участок формуют по дуге окружности, а в последующих переходах при подгибке ветвей гофров дугообразный участок выпрямляют до получения окончательной конфигурации

При формовке по такому способу не учитывается изгиб (вследствие пружинения) плоского горизонтального участка, что приводит к уменьшению площади контакта валка с металлом в сжатой зоне мест изгиба и следовательно, к повышению удельных давлений в этих местах При уменьшении меж- гофрового расстояния для обеспечения того же угла недоформовки потребуется изгибать межгофровыи участок с большей кривизной, что будет оказывать влияние на целостность защитного покрытия

со

Ч

CJ

о о

СП 00

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления гофрированных профилей, в соответствии с которым в процессе формовки прогибают участки, соответствующие горизонтальным стенкам гофров, в сторону вершин будущих зигов, зиги формуют на этих участках симметрично вертикальной оси участков, при этом периметры участков с зигами принимают равными периметрам этих участков на- готовом профиле, а формовку мест изгиба при вершине каждого зига и мест сопряжений зигов с прилежащими участками горизонтальных стенок основных гофров осуществляют одновременно с уменьшением прогиба горизонтальных стенок до нуля.

Однако не в полной мере использована возможность уменьшения утонения защитного слоя в местах изгиба, поскольку при формовке по такому способу первоначально плоские горизонтальные участки неосновных гофров вследствие пружинения изгибаются, в результате чего уменьшается площадь контакта валка с металлом в сжатой зоне места изгиба, а следовательно, возрастают удельные усилия профилирования. Это приводит к утонению защитного слоя и повышенному износу валков в местах изгиба. Кроме того, изогнутая в первых переходах горизонтальная стенка остается неизменной во всех переходах до последнего. Подгибка элементов основных гофров осуществляется только усилием,сосредоточенным в сжатых зонах мест изгиба, что также приводит к утонению защитного слоя в этих местах.

Цель изобретения - повышение качества профилей за счет уменьшения утонения в местах изгиба.

Поставленная цель достигается тем, что при изготовлении гофрированных профилей в процессе последовательной подгибки элементов гофров по переходам, перед подгибкой полок каждого гофра производят перегиб горизонтальной стенки гофра с последующим ее последовательным выпрямлением по переходам, при этом радиус кривизны горизонтальной стенки определяют по формуле

Ri

180 L

О)

я(уы-/3) где Rj - радиус кривизны горизонтальной стенки в i-м переходе, мм;

L-длина горизонтальной стенки на готовом профиле, мм;

ум -угол изгиба горизонтальной стенки в (-1)-м переходе;

/3 - угол недоформовки полок в предпоследнем переходе, град, а угол изгиба горизонтальной стенки в первом переходе определяется по зависимости

5у, ,

где у -угол пружинения, град;

п - общее количество переходов. При таком способе выпрямления стенки появляется составляющая усилия выпрям10 ления Р, которая совпадает по направлению с составляющей основного технологического усилия, прикладываемого в местах изгиба Ро, причем обе направлены в сторону подгибки. Исходя из того, что усилие подгибки

15 в i-й клети постоянно, величина основного технологического усилия, прикладываемого в сжатой зоне мест изгиба, снижается и, следовательно, уменьшается утонение защитного слоя. Кроме того, перегиб стенки в

20 сторону, противоположную направлению подгибки смежных с ним криволинейных элементов, увеличивает площадь контакта валка с металлом в месте изгиба, что также снижает удельные усилия и. следовательно,

25 уменьшает утонение защитного покрытия.

На фиг. 1 дана схема контакта сжатых зон мест изгиба с валками при формовке по известной технологии; на фиг. 2 - схема распределения усилий при формовке по

30 предлагаемому способу; на фиг. 3 - схема технологических переходов формообразования центрального гофра профиля 1198x45x1,5.

Схема осуществления известного спо35 соба содержит: 1 - горизонтальные стенки гофра; 2 и 3 - фигурные валки; 4 - место изгиба.

В предлагаемом способе перед подгибкой полок 5 каждого гофра фигурными

40 валками 6-9 производят перегиб горизонтальных стенок 10 гофра в направлении, обратном направлению подгибки смежных с ними криволинейных участков, мест изгиба 11. Радиус кривизны горизонтальной стен45 ки определяют по формуле (1).

Угол изгиба стенки в первом переходе определяют как сумму угла недоформовки в предпоследнем переходе /9, помноженному на количество клетей п, в которых произво50 дят выпрямление, и угла пружинения р, т.е. У( / п .

Угол недоформовки / назначается по опытным данным и обчно его принимают равным .

Угол пружинения назначаютс учетом свойств материала и принимают равным 2-5°.

В каждом последующем переходе угол изгиба у, уменьшают на величину угла недо55

формовки Д радиус кривизны бочки валка в i-м переходе принимают равным радиусу кривизны стенки в этом же i-м переходе.

Предлагаемый способ может быть реализован в рабочих клетях профилегибочно- го стана.

Так, например, при изготовлении профиля 1198x45x1,5 по предлагаемому способу в первом переходе (фиг. 3) прямолинейному горизонтальному участку центрального гофра задается изгиб на угол у 45° радиусом кривизны мм.

Отформовка центрального гофра осуществляется за 8 переходов. В каждом последующем переходе, начиная с второго, одновременно с подгибкой наклонных участков гофра 13 производят последовательное выпрямление горизонтального участка 12, уменьшая угол изгиба в каждом переходе на 5°. В последнем переходе выпрямление производят на 10° с учетом угла пружинения р 5°.

Угол изгиба в первом переходе, согласно формуле изобретения, определяют по формуле

у, fl п +(/)

Угол недоформовки ft в предпоследнем переходе принимается равным 5и.

Отформовка центрального гофра осуществляется за 8 переходов,следовательно .

Тогда у, 5x8 f 5 45°

Радиус кривизны определяют по формуле (1). Длина горизонтальной стенки на готовом профиле L 122 мм. Тогда R

180 X 122 ..... 3,14Х45 155ММ

Угол изгиба стенки во второй клети определяют согласно формуле следующим образом:

45°-5° 40°.

Подставляя /2 в формулу (1) определяют R2. Данные расчета приведены в таблице.

Соседние гофры формуются аналогично центральному, начиная от центра к кромкам профиля.

Как показали данные опытной проверки, в результате использования предлагаемого способа утонение защитного слоя в каждой зоне места изгиба 45-55%, тогда как по известному способу 70-73%. Следовательно, повышается качество профилей с защитным покрытием за счет снижения утонения защитного слоя, что увеличивает коррозионную стойкость профилей, при этом

номинальный срок эксплуатации профилей увеличивается с 20 лет до 25 лет Предлагаемый способ изготовления гофрированных профилей с покрытием позволяет увеличить сроки эксплуатации этих профилей, снизить

затраты на ремонт и восстановление их в

процессе эксплуатации на 1,5 руб. на 1 м .

Предлагаемый способ производства

гофрированных профилей с покрытием

представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит внедрить новую технологию, обеспечивающую снижение утонения защитного слоя в местах изгиба.

Формула изобретения

Способ изготовления гофрированных

профилей, содержащих горизонтальные стенки и полки преимущественно с покрытием, включающий последовательную по переходам подгибку полок в валках, прогиб

горизонтальной стенки выпуклостью внутрь гофра перед подгибкой полок и ее последующие выпрямления, отличающийся тем. что, с целью повышения качества профилей за счет уменьшения утонения мест

изгиба, выпрямление горизонтальной стенки каждого гофра осуществляют последовательно по переходам одновременно с подгибкой полок, а величину радиуса кривизны горизонтальной стенки в каждом переходе определяют по зависимости

R,

180 L я(

где RI - радиус кривизны горизонтальной стенки в i-м переходе, мм;

L - длина горизонтальной стенки на готовом профиле, мм;

ун - угол изгиба горизонтальной стен- ки в (Н)-м переходе;

/ - угол недоформовки полок в предпоследнем переходе, град, а угол изгиба горизонтальной стенки в первом переходе определяется по зависимости у. #,+Ґ.

где ( угол пружинения. град;

п - общее количество переходов.

фиг.1

Использование: производство гофрированных гнутых профилей проката с защитными покрытиями в валках профиле- гибочного стана Сущность изобретения перед подгибкой полок гофра осуществляют прогиб горизонтальной стенки гофра выпуклостью внутрь гофра, а затем - подгибку полок с одновременным выпрямлением горизонтальной стенки. Величину радиуса кривизны горизонтальной стенки в каждом переходе определяют по расчетной зависимости 3 ил , 1 табл

И