Металлическая профильная заготовка Советский патент 1982 года по МПК B21B1/08 B21B108/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении сложных криволинейных деталей из профильных заготовок, которые по конфигсФации соответствуют форме криволинейной детали, имеющей различную толщину составляющих ее частей.

Известны профили типа швеллеров, зетов, тавров, двутавров и других, полученные из одного листа, которые состоят из стенки и полки, причем полка выполнена путем сложения листового материала и по толщине в два или несколько раз больше, чем стенка 1.

I Однако такая заготовка .полностью нейригодна для изготовления криволинейной детали из-за потери формы, например,при гибке вследствие отсутствия жесткой связи между элементами профиля.

Наиболее близкой к предлагаемой является профильная заготовка фланцевого типа, состоящая из полки и стенки, выполненной из сваренных давлением отдельных листов f 2.

Недостаток известной заготовки состоит в ее непригодности для изготовления детали, особенно тонкостенной, со значительной кривизной в плоскости оси симметрии лОперечного сечения из-за образования гофр,складок .и других подобных дефектов.

Цель .изобретения - расширение номенклату ры заготовок с тем, чтобы максимально приблизиться по конфигурации к изготавливаемым из них криволинейным деталям.

Указанная цель достигается тем, что в металлической профильной заготовке, включающей полку и стенку, полученную из сваренных давлением отдельных листов, полка и стенка

15 очерчены криволинейными образующими с общим центром кривизны и выполнены с равномерным утолщением к центру кривизны в 1,05-1,5.

На чертеже представлена схема

2 V-образной профильной заготовки, имекщел кривизну с радиусом г в плоскости оси симметрии поперечного сечения I-I.

Стенка 1, сваренная из отдельных

25 листов, и полка 2 равномерно утолщены по направлению к центру, при этом отношение толщин стенки с внутренней (hj.) и наружной (h) сторон, а также полки с внутренней (h) и наружной

30 ) сторон соответствует 1,.05-1,50.

При отношении толщин с внутренней и наружной стороны стенки и полки менее чем 1,05 не обеспечивается заданная кривизна в плоскости оси симметрии поперечного сечения из-за незначительной разницы в размерах, находящихся в пределах допуска на листовые материалы. В случае, когда это отношение больше чем 1,50, наступает недопустимое винтообразное искривление профильной заготовки.

К особенностям предлагаемой заготовки относится то, что все элементы криволинейны, причем центр кривизны их один, радиус кривизны уменьшается по ширине в направлении к центру, а также равномерное утолщение стенки и полки в направлении к центр кривизны, величина которой определяется шириной заготовки и радиусом. Кроме того, полка в месте стыка по толщине всегда меньше стенки, однако по мере удаления от стыка при определенном значении ширины и радиуса кривизны полки,, толщина ее может оказаться и больше.

Изготовление металлической профильной заготовки предусматривает сборку пакета с наполнителем, сварку пакета прокаткой, прокатку в конусных валках с целью придания заготовке кривизны, формирование профиля путем удаления наполнителя и отгибки освободившихся от наполнителя частей заготовки, на заданный угол.

Пример. Криволинейные V-образные профильные заготовки шириной 40 мм из однородного металла получают следующим образом.

Собирают пакеты, каждый из которых состоит из двух листов размерами 3,040 160 мм из титанового сплава ОТЧ, между которыми располагают -прокладку размерами 3,010-160 мм из того же титанового сплава и наполнитель размерами 3, мм из стали марки Ст5, имеющей практически одинаковую деформационную способност со сплавом ОТЧ при температуре прокатки. Собирают также аналогичные пакеты шириной 60 мм. Пакеты прокатывают вначале на вакуумном стане, а затем на стане с коническими валками с разными углами конуса. В результате получают криволинейные за-; готовки с радиусом кривизны 200 и 300 мм. Затем заготовки подвергают

термофикации, после чего удаляют .наполнитель, а освободившиеся части отгибают на угол 10 каждую.

При этом отношение толщин стенки и полки с внутренней стороны к толщине стенки и полки с наружной стороны составляет для заготовок шйриг ной 40 мМ и с радиусом кривизны 200 мм и 1,20 соответственно; шириной 40 мм и с радиусом кривизны 300 мм 1,05 и 1,06; шириной 60 мм и с радиусом кривизны 300 мм и 1,06.

Применение предлагаемой профильной заготовки в металлургии позволит расширить номенклатуру экономичных металлических профилей, повысить коэффициент использования металла при изготовлении крпволинейной детали, значительно снизив при этом энергои трудозатраты.- Кроме того, ее использование в качестве конструкционного элемента улучшит служебные характеристики механизмов и машин за счет ее повышенной жесткости и несущей способности.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой металлической профильной заготовки заданной кривизны за счет повышения коэффициента использования металла и снижения трудо- и энергозатрат при изготовлении криволинейной детали,а также за счет повышения эксплуатационных характеристик последней составит 11,6 тыс.руб. на 1 т.

Формула изобретения

Металлическая профильная заготовк включающая полку и стенку, сваренную давлением из отдельных листов, отличающаяся тем, что, с целью расширения номенклатуры, полка и стенка очерчены криволинейными образующими с., общим центром кривизны и выполнены с равномерным утолщением к центру кривизны в 1,05-1,5.

Источники информации, п инятые. во внимание при экспертизе

Т. Авторское свидетельство СССР № 142614, кл. В 21 в 1/08, 1961.

2. Авторское свидет(2льство СССР по заявке 2784735/02, кл. В 21 В 1/38, 1979.