Способ изготовления несимметричных гнутых профилей

Способ изготовления несимметричных гнутых профилей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕСИММЕТРИЧНЫХ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ, включающий многопереходную подгибку элементов профиля в валках:профилеги;бочного стана, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изделий путем, уменьшения их винтообразного скручивания, в каждом переходе сечению заготовки приДс1ют профиль, у которого моменты сопротивления изгибу частей сечения относительно вертикальной оси, про:ходящей через центр тяжести сечения профиля, равны между собой. (Л с о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(6Р В 21Э 5 Об

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

: Q1) 3264289/25-27 (22) 25. 03 ° 81 (46) 23. 12. 83. Бюл ° Р 47 (72) И.С. Тришевский, А.П.Антипенко, .Э. С, Дахновский, В. И. Мирошниченко, В. А; Хмель и В. Й. Гриднев ский (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (53) 621. 981, 1 (088,8) (56) 1. Тришевский И, С. и др. КалиброВка валков для производства гнутых профилей проката, Киев, Техника, 1980 с. 64- 70, (прототип), ..SU„„A.(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ HECHNNETPHЧНЫХ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ, включающий многопереходную подгибку элементов профиля в валках:профилеги:бочного стана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества изделий путем уменьшения их винтообразного скручивания, в каждом переходе сечению заготовки при- дают профиль, у которого моменты сопротивления изгибу частей сечения относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести сечения профиля, равны между собой.

1019727

Продолжение табл. 1

Угол подгибки стенки град

Угол подгибки меньшей полки Р гр ад

31

24

3

10

44

56

54

15

90

90

90

Пе хо

«60

8, 19

1

Изобретение относится и обработке металлов давлением.

Изготовление несимметричных гнутых профилей связано с большими затруднениями из-эа несимметричной деформации металла, вызывающей винтообразное скручивание, продольный прогиб и изменение основных размеров поперечного сечения по длине профилей, Для предупреждения этих дефектов применяются различные способы формовки, в которых предусматривается увеличенное количество технологических переходов, приме- нение правки и раскручивание профилей в процессе их изготовления, нагрев заготовки и другие приемы °

Однако эти способы в ряде случаев не находят применения иэ-эа усложне ния конструкции калибров валков,,увеличения количества технологических переходов, применения допол- . нительного оборудования для нагре- ва и правки профилей, Для, большинства профилей не обеспечивается аадан ное качество из-э а ви нтообраз ного скручивания и продольного искривления.

Наиболее близким но технической сущности к изобретению является способ производства несимметричных гнутых профилей, согласно которому. элементы профиля подгибаются на разные углы из условия равных горизонтальных перемещений кромок, а н последних переходах поворачивают стенку оси профилирования в сторону подгибки меньшей полки $1/.

К недостаткам известного способа можно отнести получение в ряде случаев профилей невысокого качества из-за их винтообразного скручивания и продольного искривления, Это обусловлено неполным уравновешиванием прикладываемых к заготовке моментов для подгибки полок и искривлением мест изгиба вследствие учета особенностей процесса профилирования несимметричных профилей.

Винтообразное скручивание и продоль-, ное искривление профилей особенно велики при производстве неравнополочных профилей с большой стеценью не2(8-8! симметричности В>0,5 В,+ В / < ширины полок) Например численные значения углов подгибки для изготовления неравнопроволочного швеллера 100 ° 80 ° 40>4 мм иэ стали Ст3, определенные по способу прототипа, приведены в табл 1

Таблица 1, Пере- Угол подгибходы ки большей полкиof.

5 град

Для изготовления готового профиля по известному способу потребовалось, 10 технологических переходов. Иэ таблицы видно, что в 9-м и 10-м переходах меньшая полка не подгибается; в 8-м, 9-м и 10-м переходах подгибается стенка с меньшей полкой, угол подгибки стенки уменьшается на

2 в каждом переходе благодаря изменению положения поперечного сечения профиля в валках, Винтообразное скручивание составило 1-1О 30 на .1 м длины, что выходит за пределы требований ГОСТ 8281-69 Сталь

35 холодногнутая, Швеллеры неравнополочные, Сортамент (1онп 1 м длины); продольный прогиб составил 1

1,3 мм на 1 м длины, что также выходит эа пределы требований того

40 же ГОСТа (допустимый продольный прогиб — 1 мм на 1 м длины)

Цель изобретения - улучшить качество профилей путем уменьшения их винтообразного скручивания.

Для этого по способу изготовления несимметричных гнутых профилей, включающему многоцереходную подгибку элементов профиля в валках профилегибочного стана, s каждом переходе сечению заготовки придают профиль, у которого моменты сопротивления изгибу частей сечения относительно вертикальной оси, про- хбдящей через центр тяжести, равны между собой, На Фиг.1 изображена разбивка поперечного сечения несимметричного корытного профиля íà элементы) на фиг, 2 — три перехода при изготовлении неравнополочного швеллера по предлагаемому способу, На фиг.2 показаны задающая клеть

1, предчистовые переходы 2 и чистовые переходы 3.

10Л727

Для несимметричного корытного профиля уравновешивание эквивалентно удовлетворению уравнения (ДЪ5 Ъ4с05К Ъ5-ХДЪ, Ъ„И 1(» - „1 Ъг х((Ъ СО5 Р<6 5 е((1(»с»62Д (ДЬ 5 »с )т

*((-ъъахд 1и(46х ь4 1 (ii 2сОВР

I-ъ +х %44-хс1(1ь -х,1 «gi .ЪФyeCoS 5 «(»,-»cc%4)Ô

iЪ51Ъ5+<<(» -»с 11) (

5 — ширина мейьшей боко- 15 вой стенки, . в — ширина стенки в - ширина большей боко3

4 вой стенкиу

Ъ еС- угол подгибки боль-! шей боковой стейки; Х, - абсцисса центра тя жести сечения;

»e„ абсцисса центра тяжести j --ro элемента

При в1 в -в5-0 уравнение (1) справедливо для веравнополочного уголка, при в„= в5-0 - для неравно полочн ого швеллера, Винтообразное скручивание и про- ЗО дольное искривление при производстве несимметричных профилей являются следствием неравномерности распределения аксиальных . деформаций и напряжений по попеРечному 35 сечению, которые,в свою очередь, зависят от форьи очагов деформаций обеих полок, При таком режиме профилирования, при котором моменты сопротивления относитель- 4() но вертикальной оси, проходящей через центр тяжести сечения, частей сечения, находящихся по разные стороны от этой оси, равны, создаются условия для взаимного уравновешивания45 аксиальных напряжений и выравнивания аксиальных деформаций, При изготовлении несимметричного профиля в валках профилегибочного стана по предлагаемому способУ в каждом переходе сечению заготовки придают профиль, у которого момент сопротивления частей сечения относительно вертикальной оси A-A проходящей через центр тяжести С сечения профиля, равны между собой, что 55 для несимметричного корытного профиля эквивалентно удовлетворению уравнению (1).

Определение режима профилирования по предлагаемому Способу осу- 60 ществляют следующим образом, 1) вычерчивают эскиз проектируемого перехода;

2) разбивают поперечное сечение заготовки в проектируемом переходе у ол подбки боль-1 и полки

Ос град

Угол под Угол подгибки мень- гибки шей полки стенки) (3, град град

25 на прямоугольные элементы шириной в1 и толщиной 8< >

3) выбирают произвольную систему прямоугольных координат Х, Уу

4) определяют координату Х, центра тяжести поперечного сечения заготовки по формуле

r.ь,ь; х.;

° -Ъ. . . 5) через центр тяже(:ти С проводят вертикальную ось A-A и пройзводят разбивку элемента, который пересекает эту ось,на два подэлемента,принадлежащие различным частям сечения;

6) из эскиза определяют расстояние (х )„и (х„„„,)„от центра тяжести С до крайних волокон правой и левой частей сечения

7) по формулам определяют главные центральные моГ менты инерции -ro элемента;

8) по формулам ц - и;c05,+.) „,5ю ac; Ú,5;(»,-хс,.) определяют моменты инерции j -ro элемента относительно оси A-A;

9) суммированием по элементам определяют моменты инерции 3Чд и 3Чр i правой и левой частей сечения относительно оси A-A;

l0) проверяют, выполняется лн условие

4 4

Ч 3

-w (ХМсих)и Чл (»макс1 2п Чь)

11) если условие (2) не выполняется, то изменяют значение угла под.гибки меньшей полки р (при фиксированном значении угла Ю подгибки большой полки) и повторяют расчет и определяют значение угла Р по математическому методу проб °

При проектиров анин техн ологии изготовления неравнополочного yrîäка (швеллера, корытного профиля) вместо действ ий по пун к там 7-11 можно воспользоваться уравнением (1), которое для неравнополочного уголка справедливо при в = в = в . 0, а для неравнополочного швеллера— при в1- в5.0.

Так, например, режим профилирования неравнополочного швеллера

100 80. 40 ° 4 мм из стали СтЗ, определенный по предложенному способу с приме нением уравнения 1,Приведен в табл. 2.

Та блица 2

1019727

Продолжение табл. 2

Угол под гибки стенки) град . гол под« Угол подгибки боль гибки меньей полки шей полки

ef, град Р, град

Пере ходы

68

56

90

Составитель Е, Чистякова

Редактор Л Утехина Техред М.Гергель Корректор А Дэятко

Заказ 10663/7 Тираж 816 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская на,б,, д 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная, 4

Для получения готового профиля по предлагаемому способу потребовалось 8 технологических переходов .

Винтообразное скручивание готового профиля составило 0 30 - 0 50 на

1 м длины, что находится в пре.делах требований ГОСТ 8281-69 Сталь холодногнутая, Швеллеры неравнополочнце, Сортамент ; продоль-. ный прогиб составил 0,7 - 0,9 мм на 1 м длины, что также находится в пределах требований того же ГОСТа, Согласно данным опытной проверки . на опытно-промышленном стане 1-;4 (505 300 УкрНИИМета предлагаемый способ изготовления позволяет по сравнению с базовым объектом .(прототипом) уменьшить искажение размеров гото вого профиля путем уменьшения вин10 тообраэного скручивания и продольного прогиба в процессе профилирования (винтообразное скручивание неравнополочного швеллера

100980 ° 40 ° 4 мм при изготовлении по предлагаемому способу составило

0©30 — 0 50 на 1 м длины, при иэгоо товлении по прототипу — 1 — 1 30 на 1 м длины; продольный прогиб при изготовлении по предлагаемому способу составил 0,7 — 0,9 мм. на 1 м длины, при изготовлении по прототипу — 1-1,3 мм на 1 м длины); расширить сортамент сложных несимметричных гнутых профилей эа счет профилей, производство которых не было освоено ранее иэ-эа технологических затруднений.