Полосовая разнотолщинная заготовка М.Е.Докторова Советский патент 1993 года по МПК B21D5/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производств гнутых профилей проката из полосовой разнотолщинной по ширине заготовки.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей заготовки за счет намотки в рулон разнотолщинной по ширине сечения заготовки корытной формы с боковыми стенками различной толщины и предупреждение при этом аксиального смещения витков в рулоне, продольного искривления заготовки и скручивания.

Поставленная цель достигается тем, что заготовке полосовой разнотолщинной, имеющей фасонную форму поперечного сечение со стенкой и наклоненными к ней боковыми стенками, придана корытная форма поперечного сечения, а углы наклона упомянутых боковых стенок меньшей и большей толщины относительно стенки в корытном профиле определяются соответственно зависимостями .

SMl

S

Ом агссоз(ОД..1,0)

Q

пй-ягссо ( cos ov,).

Ом

(1)

(2)

где Ом и од - соответственно углы наклона боковых стенок корытного профиля заготовки с меньшей и большей их толщиной,

SM и 5ь соответственно меньшая и большая толщина заготовки, а высоту корытного профиля определяют по формуле

h°SM+(Ri+R2+SM)x(1 -cos гд,)+(3 Ю)х xsln Ом ,(3)

00

KD СЛ СО ГО

со

где Ri и R2 - внутренние радиусы кривизны, соответственно в местах сопряхсения боковой стенки меньшей толщины с центральной стенкой и периферийными участками профиля.

В отдельных случаях целесообразно на стенке заготовки выполнять по крайней мере один гофр с боковыми стенками, наклоненными относительно стенки заготовки под углом, определяемым зависимостью

с

Or arccos( - cos OM ),

(4)

где Sr-толщина наклоненной боковой стенки гофра.

Гофры с наклоненными стенками могут быть выполнены и на периферийных участках, примыкающих к боковым стенкам заготовки.

Следует отметить, что высота корытного профиля со стороны боковых стенок большей и меньшей толщины можег быть различной. Тогда высота h со стороны боковой стенки меньшей толщины определяется зависимостью (3). а со стороны боковой стенки большей толщины зависимостью

ht,S6+(Ri6+R26+S6Xl-cos сиз Н3...10) х х sin Об).(5)

где Rie и R26 - внутренние радиусы криоиз- ны, соответственно в местах сопряжения боковой стенки большей толщины с центральной стенкой и периферийным участком профиля.

Следует отметить, что боковые стенки корытного профиля, имеющие различную толщину, благодаря их наклону под различными углами, определяемыми зависимостями (1) и (2) центрируют полосовую заготовку в рулоне и предупреждают смещение витков рулона друг относительно друга в аксиальном направлении, а это предупреждает продольное искривление и скручивание за- готоаок, и обеспечивает получение качественных профилей без продольного искривления и скручивания, а также волнистости вдоль кромок. Вместе с тем в заготовке может быть подогнута только боковая стенка меньшей толщины. Тогда угол подгибки ам определяется зависимостью

5м

«м arccos -R- об

а угол подгибки .

В ряде случаев целесообразно для дополнительной фиксации заготовки от аксиального смещения витков в рулоне на стенке заготовки выполнять, по крайней мере, один гофр с боковыми стенками, наклоненными относительно стенки заготовки под углом, определяемым зависимостью (4).

При этом гофр с наклоненными стенками может выполняться как на центральном участке заготовки, так и на периферийных ее участках.

Следует отметить, что выполнение боковых стенок гофра наклоненными под углом, определяемым зависимостью (4), позволяет намотать фигурно разнотолщинную по ширине заготовку в рулон, сохранить при этом

параллельность витков и обеспечить дополнительное центрирование и фиксацию заготовки от аксиального смещения витков в рулоне.

Заявляемая заготовка, выполненная в

5 виде корытного профиля, после размотки, при необходимости, выпрямляется путем отгибки полок и боковых стенок профиля, а также боковых стенок гофра, например, в группе правильных или рабочих клетей про0 филегибочного стана.

В ряде случаев высота корытного профиля h6 со стороны боковой стенки большей толщины может быть уменьшена по сравнению с высотой Им профиля со стороны боко5 вой стенки меньшей толщины. Тогда упомянутая высота Ьб определяется зависимостью (5), a fin зависимостью (3). Вследствие уменьшения высоты he профиля со стороны боковой стенки большей толщины

0 уменьшается и момент сопротивления заготовки изгибу, что улучшает условия намотки и размотки заготовки из рулона при снижении энергозатрат; обеспечивается при этом высокое качество заготов5 ки за счет сохранения параллельности витков в рулоне и их центрирования друг относительно друга.

На фиг. 1 изображена схема поперечного сечения полосовой разнотолщинной по

0 ширине заготовки для изготовления гнутых профилей; на фиг. 2 - рулон известной заготовки для изготовления гнутых профилей; на фиг. 3 - сечения А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение заявляемой полосовой заготов5 ки в рулоне для изготовления гнутых профилей; на фиг. 5 - сечение заявляемой заготовки корытной формы с гофром на стенке; на фиг. 6 - сечение заявляемой заготовки корытной формы с различной высотой

0 со стороны ее боковых стенок; на фиг. 7 - сечение заявляемой заготовки, имеющей одну боковую стенку.

Известная разнотолщиннля по ширине сечения заготовки (фиг. 1. фиг. 2, фиг. 3)

5 неустойчива в рулоне и склонна к аксиальному ее смещению, перекосу витков рулона, продольному искривлению и скручиванию заготовки, а также волнистости вдоль кромок, что приводит к низкому качеству гнутых профилей.

Заготовка полосовая разнотолщинная содержит в поперечном сечении по крайней мере два периферийных участка различной толщины (фиг. 1). Один из этих участков 1 имеет большую толщину (Se), а второй участок - 2 меньшую толщину (SM). При этом в поперечном сечении заготовке придана форма корытного профиля с боковыми стенками 4 и 3 (фиг. 4) различной толщины, подогнутыми относительно стенки 5 и полок 6 и 7 на различные углы. Наклон боковых стенок большей Se и меньшей SM толщины относительно стенки 5 в корытном профиле определяется соответственно зависимостью (1) для боковой стенки 3 меньшей толщины, и зависимостью (2) для боковой стенки 4 большей тдлщины. Высота корытного профиля h определяется по формуле (3) и обеспечивает надежное взаимное центрирование витков в рулоне.

При намотке заявленной заготовки с гофром в рулон боковые стенки 10 и 11 гофра, подогнутые относительно стенки 8 на угол си-, величина которого определяется зависимостью (4), одновременно с боковыми стенками 3 и 4 корытного профиля фиксируют витки как от аксиального смещения друг относительно друга, так и в радиальном направлении (см. фиг. 5). Принятые по формулам (1), (2) и (4) углы наклона боковых стенок заготовки и гофра, а также по формуле (3) высота профиля обеспечивает наличие зазора между горизонтальными участками заготовки в рулоне и предупреждают возможность перекоса и скручивания витков заготовки в рулоне, возникновение волнистости вдоль кромок. В зависимости от ширины заготовки и ее отдельных участков на стенке корытного профиля может выполняться один или несколько гофров. Они могут располагаться как с одной, так и с обеих сторон стенки.

Следует отметить, что в ряде случаев при сравнительно широких участках заготовки, гофры с наклонными боковыми стенками, аналогичные гофру, приведенному на фиг. 5, могут выполняться как на центральном участке заготовки, так и на периферийных участках, примыкающих к боковым стенкам корытного профиля заготовки.

В отдельных случаях, например для сравнительно толстостенных заготовок, производится подгибка только одного тонкостенного участка (фиг. 7).

Заготовка полосовая разнотолщинная по ширине сечения корытной формы позволяет намотать ее в рулон без аксиального смещения витков, приводящего к рэзноши- ринности элементов профилей, их продольному искривлению и скручиванию, а также без волнистости кромок и плоских участков заготовки, приводящей к ухудшению качества профилей вследствие переноса упо- 5 мянутой волнистости на элементы профилей.

Разработанная на основе изобретения заготовка для стана 1-8x500-1500 характеризуется следующими размерами: при ши0 рине 1400 мм. толщине периферийных участков 2 мм и 6 мм угол наклона боковой стенки корытного профиля меньшей толщины мм, в соответствии с формулой (1), ,540, а угол наклона боковой стенки

5 большей толщины мм, в соответствии 1 с формулой (2), ,83°. Высота сечения корытного профиля заготовки, в соответствии с формулой (3), при МРИ мм. Ширина полок корытного профиля состав0 ляла 80 мм.

Характерно, что заготовка позволяет ее использовать для непрерывного или пору- , лонного процесса профилирования с порезкой изготовленных профилей на мерные

5 длины за станом и расширить технологические возможности профилегибочного оборудования за счет .производства гнутых разнотолщинных профилей, в том числе длинномерных.

0 Согласно расчетным данным и опытной проверке заготовка полосовая для изготовления гнутых профилей проката позволяет в сравнении с базовым объектом: наматывать Q рулон разнотолщииную по ширине сече5 ния заготовку корытной формы с боковыми стенками различной толщины без аксиального смещения витков в рулоне, продольного ее искривления и скручивания, в то время как по прототипу без дополнительных уст0 ройств намотать заготовку в рулон не представляется возможным из-за аксиального смещения витков друг относителы друга; расширить технологические возможности профилегибочного оборудования за счет

5 производства разнотолщинных по поперечному сечению гнутых профилей, в том числе длинномерных, наматываемых в рулон. Формула изобретения 1. Полосовая разнотолщинная заготов- «

0 ка, имеющая фасонную форму поперечного сечения со стенкой и наклоненными к ней боковыми стенками, отличающаяся тем, что форма поперечного сечения корыт- ная, а углы наклона упомянутых боковых

5 стенок меньшей и большей толщины относительно стенки в корытном профиле определяются соответственна зависимостями

Ом агссоз(0,8...1,0) ,

Se

Об-arccos (тД cos OM )

ом

где Ом и Ob - соответственно углы наклона боковых стенок корытного профиля заготовки с меньшей и большей толщиной;

5м и Se - соответственно меньшая и большая толщина заготовки, а высоту корытного профиля определяют по формуле

h-S rKRi+R2+SM)x(1-coscEM}H3-10) x х sin Ом

где RI и R2 - внутренние радиусы кривизны соответственно в местах сопряжения боковой стенки меньшей толщины с центральной стенкой и периферийными участками профиля.

2. Заготовка по п. 1,отличающаяс я тем, что на стенке заготовки выполнен по крайней мере один гофр с боковыми стенками, наклоненными относительно стенки за- готовки под углом, определяемым зависимостью

с

ov arccos( - cos о ),

SM

где Sr - толщина наклонной боковой стенки гофра.

3. Заготовка по пп. 1и2,отличающ а я с я тем, что гофры с наклоненными боковыми стенками выполнены на периферийных участках, примыкающих к боковым стенкам заготовки.

4. Заготовка по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что высота корытного профиля со стороны боковой стенки большей толщины выполнена отличной от высоты упомянутого профиля со стороны боковой стенки

меньшей толщины и определяется по формуле

h6 S6-KRi6+R26+S6Xl-cosa6H3-10) x х sin оь.

где Rie и Ra6 - внутренние радиусы кривизны соответственно в местах сопряжений боковой стенки большей толщины с центральной стенкой и периферийным участком профиля.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых профилей проката из разнотолщинной по ширине сечения заготовки. Разнотолщинной по ширине сечения заготовке придана форма корытного профиля с боковыми стенками различной толщины, при этом углы наклона боковых стенок меньшей и большей толщины относительно стенки в корытном профиле определяются соответственно зависимостями OH arccos(0,tf. 1,0)5ц/5б , л O6 arccos -fr- cos а , где «м и og - соотм ветственно углы наклона боковых стенок корытного профиля заготовки с меньшей и большей их толщиной, SM и Se - соответственно меньшая и большая толщина заготовки, а высоте корытного профиля определяется по формуле ir Sn+(Ri hR2+SM)x x(1-cos Ом НЗ...Ю) -sin Ом, где Ri и R2 - внутренние радиусы кривизчы соответственно з местах сопряжения боковой стенки меньшей толщины с центральной стенкой и периферийным1/ участками профиля Заготовка предложенной формы позволяет на- матыоать ее п рулон без аксиального смещения виткоп в рулоне, продольного ее искривления скручивания 3 з п ф-лы, 7 ил. СП с

А-А

ЪШ

У

jrjjjffj s j j Т7)7 / j } } Л

S S S S /// /S///////////

фиг.З

с::;

л

фуг.5

ЩигЛ