Металлическая профильная заготовка фланцевого типа Советский патент 1982 года по МПК B21B1/38 

(54) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПРОФИЛЬНАЯ ЗАГОТСвКА ФЛАЩЕВОГО ТИПА

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству полуфабрикатов, и может быть использовано при разработке новых видов металли ческих профильных заготсжок, например типа тавра, двутавра, Y , Г - и веерообразной формы, характеризующихся заданными размерным соотношением элементов по толщине и ширине, а также формой и как следствие этого регулируемыми жесткостью и несущей способностью. Особенностью такой прогрессивной заготовки является, кроме того,тонкрстенность ее полки, толщина которой при этом меньше по сравнению со стенкой. Известна профильная П-образная заготовка с выступающими горизонтальными верхними полками. Такая заготовка имеетг.рцинаковую толщину всех элементов и является симметрично 1 J. Поэтому она не обеспечивает регулирование жесткости и несущей, способности. Известен также горячекатанный равнобокий уголковый профиль с полками переменной толщины, причем уклон полки от вершины к краям составляет l5--20f и i стыковочным ребром прямоугольной формы в вершине 2. Основным недостатком такой заготовки является отсутствие хотя бы опного тонкостенного элемента, что резко сужает область ее применения и в ряде случаев приводит к увеличенному расходу металла, например при изготовлении тонкостенного грунтозацепа. Наиболее близким к изобретению техническим решением являются профили типа швеллеров, зетов, тавров, двутавров и других, получаемые из одного листа, которые состоят из стенки и полки, причем полка, выполненная путем сложения листового материала по толщине в пра или несколько раз больше, чем стенка fsj. Существенные недостатки такой заготовки - малая жесткость и несущая cnt собность из-за отсутствия прочной связи межцу сложенными вдвое или в несколько раз листов, большой расход материала 3 .93 прп ;,р:;;менеини гнугых ггрофилей в изде/ш ях повышенной жесткости и иесушей способности за счет необхош-тмости увеличе- ния толщины .ягсга и/зг большего щюла иЗ гкбиь, Целью предлагаемого те.;а ического pts- плеиия я&ляеуся повьпиенис жесткос-П. я nsc-yinefi сиособности заготовки. Эта .цель досгйгается тем, что извесгиая праЪ шьппя загогойко, состоя1яа51 из ПОЛЛИ н стенйн, имеет сгешсуг выполнени}то из огдепьиьос лисгОв, сваренных цавлетшом. Поскольку стенка гфедлагаемой про- а 4:и-ШэНой заготовки прецставляот собой св0 ренкое давлега ем соедкненне двух более листов на одпорощзого материала, это поо воляед увеличтазотъ ее толщину без изменения ТО/ЕЦИКЫ полки и тем спмг,м , кзмен5ггь устойчивость заготовки в зависимости от высоты стенки. При этом из- менение--гол1щгаы стенки происходит за .счет ГО.ЩЦКНЫ пкста, который образует то .о стоику. Тотципа листа, из которого сгепкч формируется и по-пка, опрецеляотсл служебными ребовпгшкмн (прочностными, геометрическими и др.), Россматриваемая пр0 }ильная заготовка Хйракгеризуется малой, нагфимор О.б1,5 мм, толщиной , ве/шчшш всегда , чем у стетси. При этом соопшшение толщины полКи и стеН Ки составляет 0,1-О,9 и обусловлено тем что при его велич11не менее 0,1 изготовление заготовки становится тегшологичеоа труцновьтолнимым -и Кономически нецелесообразным, о при ведш я-тне бо/хге 0,9 тожцинй сгешш не обеспечивает практически значимое повышенна устойчивсст-и заготовки. Соотношение .йеяичин (иирины полки ,н вьтсоГЬ стснкн у ггрецлагаемой заготовки нахоЩИСя в широком (О, l-lOjO) Г5тапазоне, за пределами которого факти-iec- Ки утрачиваются служебные характеристики профильной заготовки на сч9г малой ширины 1ОЛКИ {Ш-Ш.Ш1Й ПреЯЭл) ИЛ5-Т ВЬЮОты ст-енкн (вердаий предел). Слея5ег отметить, что тоящинп полки и стенкй профильной заготовки является постодашойа При гггом, есяк заготовка имеет (Ше или бо.пее полок, ширина их одинаковй, Изготовлеш1е металлической профильной з.)товкк включает слеаутошие основные оиерашш: сборку пакета, в котором Ш сташ} основного материала (служит ОПЯ фОрМ11рОВа5ШЯ и ПОЖИ I CTt5)tKH) 3 располагают, прокладку из того же материала (служит для формирования только стенки), в тшсже металличес.кий наполнитель из разнородного материала. Размерные соотношения элементов пакета otiределятотся в зависимости от размеров требуемого готового профиля, степени цеффмакии и характера распределения не- равномерности деформации слоев пакета, сварку слоев цавлением в нагретом состояшта или при колчнатной температуре с последующим термоаиффузио1шым отжигом; формировагше про4)ИЛя путем удавления напо/0О1теля и отгибки освободившихся от на- пол вдте1ЧЯ частей за отовки на заданный угол, г/ричем полка начинается рразу от образовавшегося стыка. На фиг. 1-4 показа гьг типы профильной во готовки. П р и м е р 1.Собрали отгу партию пакетов (см. фиг. 1а), каждый из которых сссгоит из листа 1 размерами 1,0х60х х20О мм (служит для формт-фования стенки профиля) и листа 2 размера 0,1у4Ох х200 мм (слркит для формирования стенки), В качестве материала обоих листов взят титановый- сплав ОТ4, Рядом с листом 2 размести; иаполиигель 3 {а-егаюлогаческую прокладку) размерами 0,1х2Ох200 мм из стали марки Ст. 3. -Наполнитель при формировагоги про4л1ля удаляется. Отношение толщины листа, из которого будет формироваться полка, к сумме толщины листов, составляющих стенку, .равно О,099. Такое соотношение толщины листов будет приблизител1;по сохран-яться и после прокатки. Пакеты прокатали на вакууш-юм прокатном стане при обжатии 25% и осТЭТОЧНОМ- давлейзш 1 10 тор. Заготовлен подаергли термофиксации при 8ОО С и выдержке 1 ч, после чего путем ме санического отрыва удали/ш наполните/й, а освободившуюся от наполнителя часть заготовки .отогнули на угол . В результате подучили полгсу 4, начинающуюся непосредственно ог местасварки. TaifHM образом изготовлена П-образпая профильная заготовка (см. фиг. 16), у которой стеака 5 представляет собой с.1заренное давлением соединение двух листов, причем из одного из них сформирсязана и полк.а 4. П р и м е р 2. Пакет (см. фиг. 2), состоящий на 1 (см. фиг. 2а) размерами 1,5x40x150 мм маГЕгоевого сплава марки МА-8, /шста 2 pa3Mepatvra ОДБХ х35х150 мм из того же сплава и из на59полнителя 3 размер VIH 0,15x5x150 мм (медный сплав марки Ml), прокатали при температуре с обжатием 25% за про ход. Полученную заготовку толщиной 1,2 мм подвергли отжигу при в течение 1 ч. Затем удалили наполнитель 3, а освободившуюся часть заготовки ото гнули на угол 9Cf. В -результате получили из магниевого сплава Г-образный профиль (см. фиг. 26), характеризующийся отношением толщины и ширины полки к толщине и высоте стенки, равным 0,9 и 0,14 соответственно. Примерз. Y -образный профиль из однородного металла получили путем сборки пакета из двух листов I и 2 (см. фиг. За) размерами 1,5x40x160 мм из титанового сплава ОТ4, из которьос будет в аальнейшем формироваться стенка и полка. Между указанными листами расположили прокладку 3 размерами 1,5х1Ох х16О мм из того же титанового сплава и наполнитель 4 размерами 1:5хЗОх 160 мм из стали марки СТ 3. Прокладка будет входить только в стенку. Пакет прокатали вначале на вакуумном прокатном стане ДУО 150 при 9ООС, обжатии 25% за проход и остаточном давлении I , а затем на воздухе за два про хода раскатали до толщины 2,4 мм. Прокатанную заготовку подвергли термофиксации при 800 С и выдержке I ч, после чего путем механического отрыва удалили наполнитель, а освободившиеся части заготовки отогнули на угол 30 . Причем изгаб листа при формировании полки начинается у места стыка. В результате получили i-Nf- образный профиль (см. фиг. 36), у которого толщина полки 5 составила 0,8 0,8 мм, а стенки 6, представляющей собой сваренное давлением соед11нение однородного материала, -.2,4 мм.При этом ширина полки профиля равна 30 мм, а стенки- 10 мм., Таким образом, отношение толщины полки к толщине стенки со- 4 ставило. О,3, а ширины полки к высоте стенки - 3. П р и м е р 4. Пакет (см. фиг. 4а), состоящий из двух листов 2 и 3 размера

у/// //т/т/.

Фи1 1336 ми О,5х60х15О мм титанового сплава марки ВТ6С, между которыми расположили прокладку размерами О, 1х4Ох15О мм из того же сплава и по обе стороны от нее наполнитель 4 размерами 0,1х2Ох х150 мм, прокатали, при условиях, как в примере 1. Затем механическим путем удалили наполнитель, а из освобооившихся от наполнителя частей заготовки сформировали полки, отогнув их на ЭО. В результате получили ,двутаврс ый профиль (см. фиг. 46), у которого отношение TOJbшины полки к толщине стенки.составляет 0,9, а отношение ширины полки к вьгооте профиля - 0,5. Применение предлагаемой йрогрессиэной заготовки позволяет значительно расширить номенклатуру экономичных металлических профилей и тем самым повысить служебные характеристики мехёнизмсв и машин, так в большей степени удешевить п1зоцзводство из фофильньк заготовок различных изделий, снизив при этом расход материала. Следует отметить, что металлическая профильная заготсека имеет мелкозернистую структуру и обладает высоким комп лексом свойств, присущих деформхфованному материалу. Формула изобретения Металлическая профильная заготовка фланцевого типа, состоящая из полки и стенки, отличающаяся тем, что, с целью повышения жесткости.и несущей способности, стенка выполнена из тдельных листов, сваренных давлением. Источники информашга, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии N 51-62247, л. 12 С 221.2, В 21 В 1/10, опублик. 976. 2.Авторское свидетельство СССР 395125, кл. В 21 В 1/О8, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР 142614, кл. В 21 В 1/О8, 1961 прототип;.

/

V

yx/vxУyv ; { j ж

y/7//7//Z.

fut.2

1 7 /////////// ////Л

m/////////////////.

/

.У///У/:Х -гЛУ/У У И

Ь УМ-У ЧЛ///- f r Л/У Л J

Г/хУ/ХУх у / //////7//////7.

fPuz.S

игЛ