SU1291237A1

SU1291237A1 - Способ изготовлени сортовых гнутых профилей

Info

Publication number: SU1291237A1
Application number: SU853927718A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Павлович Игнатенко; Яков Васильевич Хижняков; Анатолий Петрович Антипенко; Владимир Борисович Калужский; Анатолий Михайлович Смоляров
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт металлов
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1987-02-23

Abstract

Изобретение относитс к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовлени сортовых гну- тьж профилей проката в валках профилегибочного стана. Целью изобретени вл етс повышение качества профилей за счет обеспечени точности- их геометрических размеров и уменьшени утонени мест изгиба. Заготовка профил в задающем переходе перемеС ает- с вдоль профилегибочного .стана. В последующих переходах подгибают полки профил относительно стенки. По крайней мере в одном из технологических переходов сжимают полки профил в поперечном направлении, прикладыва усили к их торцам. Одновременно освобождают внутренние поверхности мест изгиба от воздействи усилий. Величину поперечного усили сжати определ ют из соотношени расчетным путем. 3 ил., 1 табл. е (Л 1C ;О to СО ч

Description

1 . 1

Изобретение относитс к механической обработке листового материала с помощью валков специальной формы и предназначено дл использовани в черной металлургии, транспортном машиностроении и строительстве.

Цель изобретени - повышение ка- чертва профилей за счет обеспечени точности их геометрических размеров и уменьшени утонени мест изгиба.

На фиг.1 показана схема формовки гнутого швеллера согласно предлагаемому способу; на фиг.2 - схема дл определени поперечных усилий на фиг.З - калибр промежуточного перехода при формовке гнутого швеллера по предлагаемому способу.

В задающем технологическом переходе I заготовка 1 профил перемещаетс вдоль стана. В технологических переходах II и III, по крайней мере в одном из них, при подгибке полок 2 и 3 профил относительно стенки 4 одновременно внутренние поверх- (Ности 5 и 6 мест 7 и 8 изгиба освобождают от воздействи усилий и полки 2 и 3 профил сжимают в поперечном направлении усили ми, минимальную величину которых определ ют из соотношени

o..

(1)

Q,

де р. - величина поперечного усили сжати , приложенного нормально к торцу каждой полки в i-M технологическом переходе;

-полное усилие давлени металла стенки профил на валки в i-M технологическом .переходе;

-суммарный угол подгибки полки профил в i-M технологическом переходе;

-величина критической силы потери устойчивости.

Давление металла стенки профил а валки при профилировании может ыть определено по зависимости

rEhlslyllSL.

HP

T76852xth-xJ С; 6Xfh-C. ,

(2)

где X - рассто ние от вершины места

ти валков i-ro технологическог перехода. Полное усилие- давлени металла

изгиба (начала координат) до 55 стенки профил на валки вычисл ют

ПО формуле

рассматриваемого сечени .

M«.is te,(,-E,(,-|g|)i

5

0

5

где , - удельный изгибающий момент, необ- ходимьш дл формовки места изгиба в i-M технологическом переходе; Е- модуль упругости

первого рода материала заготовки;

предел текучести

материала заготовки;

П(10... 12) - модуль упрочнени материала заготовки на втором участке графика истинньгх напр жений ;

h- ширина стенки профил ;

S- толщина заготовки.

oLi ,- суммарньш угол

подгибки полки профил в i-M технологическом переходе;

-угол подгибки полки профил за проход в i-M технологическом переходе;

-длина участка нижнего валка у места изгиба, на котором отсутствует контакт между полосой и нижним валком в i-M тех- нологическом переходе;

Гц;- наружный радиус

места изгиба в i-м

5технологическом

переходе;

-радиус нейтрального сло деформаций места изгиба

0в осевой плоскости валков i-ro технологического перехода. Полное усилие- давлени металла

0

5

0

Ло(:

СБ-1 .

.

стенки профил на валки

ПО формуле

I р .4

,

Q, . «fl

Из зависимостей (2) и (3) имеют

Q.

У ES И 7; дс.- . xh -ч х, . LCv-l) ()

0,8426 /IT

с,повышение качества выполнени размеров за счет устранени пружинени , а следовательно, уменьшени недофор- мовки углов, радиусов и отклонени При изготовлении профилей соглас- з линейных размеров. Пружинение устран етс ликвидацией поперечных раст гивающих усилий путем сжати полок

но предпагаемо}«1у способу полное усилие давлени металла стенки 4 профил на валки Q. в каждом технологическом переходе уравновешиваетс

в поперечном направлении одновременно с подгибкой. Освобождение внут-

двум поперечными усили ми , при- ренниз мест изгиба при подгибке и

ложенными к торцам обеих полок 2и 3:

поперечное сжатие подгибаемых полок сводит утонение металла в местах изгиба к минимуму, а при определенных режимах формовки может создаватьс утолщение металла в местах изгиба или равенство толщине заготовки .

р - 2i -lJriSi7 , .ь .4

2з1пД: 1,6852 SlflTndi Cj

(5)

На основании экспериментальных исследований установлено, что минимальна величина поперечного сжимающего усили , приложенного нормально к торцу каждой полки в осевом поперечном сечении полосы в -i-м технологическом переходе, определ етс по формуле

,4 h /bs ind:; ,

p.

(,МИК

f.(-1). (6)

Дл предотвращени потери устойчивости полки при сжатии в поперечном направлении максимальна величина поперечного усили не должна превышать критической силы потери устойчивости . Критическа сила пластинки может быть определена по формуле

Р 12 %р b

(7)

где D

ЕР

- цилиндрическа

жесткость пластинки

35 содержащего комплект валков дл изготовлени сортового гнутого профил .

Так, например, численные значени суммарных углов подгибки полок про О фил , минимальных и максимальных значений поперечной сжимающей силы при

12(1-/)

при изгибе; ( - коэффициент Пуассо f . f l/ci ЧГИ- П v-/Jvrn JclJUL4t rl „rlJiLJJ llf-на (дл стали|ч 0,3)пп шл /

I изготовлении швеллера 120x1UUx4 мм На основании экспериментальных о /

из стали Ст.З лс шириной стенки про- исследовании установлено, что макси- , , .л„

фил мм, шириной полки проЛил мальна величина поперечного сжимаю- Г пп- г. /

мм, толщиной заготовки мм,

пределом текучести материала загоМп

товки (3. 240-а, модулем упрочнени м,,

Мп

материала заготовки 2400-), 50 м

;. определенные согласно предлагаемому способу, приведены в таблице.

щего усили , приложенного нормально торцу каждой полки в осевом поперечном сечении полосы в i-м технологическом переходе, определ етс по формуле

,3

Р.

l,MOiKC

ES

ь

(8)

где b - ширина полки профил .

Освобождение внутренних поверхностей мест изгиба от воздействи усилий при формовке подгибкой плоских элементов со сжатием полок в поперечном направлении обеспечивает

ренниз мест изгиба при подгибке и

15

20

25

Ввиду того, что при обычном профилировании наиболее интенсивньп износ валков происходит в местах контакта их с внутренними поверхност ми мест изгиба полосы, что требует ремонта валков, то при освобождении этих поверхностей по предлагаемому способу увеличиваетс стойкость валков.

Наличие математических зависимостей дл определени усилий и их предельно допустимых величин позвол ет достаточно точно производить расчет параметров формовки каждого конкретного профил .

Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства,

30

l/ci ЧГИ- П v-/Jvrn JclJUL4t rl „rlJiLJJ llf- )пп шл /

(8)

Профиль формуют непрерывным способом на профилегибочном стане 1-4x50-300 из рулонной заготовки. В задающем технологическом переходе 1 (I) заготовка 1 направл етс вдоль стана.

В технологических переходах 2-10 (II и III) одновременно освобождают внутренние поверхности 5 и 6 мест 7 и 8 изгиба профил от воздействи усилий, а полки 2 и 3 профил сжима- ют в поперечном направлении усили ми Р . Суммарные углы подгибки полок-, определ ют по методу экспертных оценок (и примен ют их равными углам подгибки при изготовлении профил по известному способу), Минимальные значени поперечной сжимаюр ей с илы ммин. определ ют по формуле (1), а максимальные значени Р. - по

1,маке I

формуле (2), Действительные значени

поперечной сжимающей силы Р. опреде1 л ют экспериментально.

Дл получени готового профил по предлагаемому способу (как и по известному способу) потребовалось дес ть технологических переходов. Утонение металла мест изгиба готового профил составл ет 5-6%, а отклонение по ширине полки составл ет +1,2-1,5 мм, что находитс в пределах требований (допускаемое предельное отклонение по ширине полки при непрерывном профилировании дл полок шириной от 50 до 100 мм составл ет ,2 мм, дл I категории ,5 мм).

. Согласно данным опытной проверки на профилегибочном стане 1-4x50-300 предлагаемьй способ изготовлени позвол ет по сравнению с известным способом повысить качество сортовых гну тых профилей путем повышени точност их геометрических размеров и уменьшени утонени мест изгиба (например при изготовлении швеллера 120х 100x4 по предлагаемому способу утонение мест изгиба готового профил составл ет 5-6%, а при изготовлении по известному способу 10-11%, отклонение по ширине полки при изготовлении по предлагаемому способу составл ет ,2-1,5 мм, при изготовлении по известному способу +3,0 мм); повысить

стойкость и уменьшить массу рабочих валков; повысить качество внутренней поверхности мест изгиба сортовых гнутых профилей.

Предлагаемьй способ не оказывает отрицательного вли ни на состо ние окружающей среды.

Экономический эффект получают за счет повьш1ени качества сортовых гнутых профилей, повышени стойкости и уменьшени массы рабочих валков.

Ф о р м ула изобретени

Способ изготовлени сортовых гнутых профилей проката, преимущественно швеллерного типа путем многопереходной подгибки элементов профил в валках, при котором по крайней мере в одном из технологических переходов сжииают полки профил в поперечном направлении приложением усилий к их торцам с одновременным освобождением вунтренней поверхности мест изгиба от воздействи усилий, отлича ющийс тем, что, с целью повышени качества профилей за счет обеспечени точности их гео- метриче ских размеров и уменьшени утонени мест изгиба, величину поперечного усили сжати определ ют из соотношени

0,9Р . Р. . ,

кр1Sinoti

е Р.

Q,- о (.: - кр

величина поперечного усили сжати Б i-M технологическом переходе

полное усилие давлени стенки профил на валки в i-м технологическом переходе; суммарньй угол подгибки каждой полки профил в 1-м технологическом переходе; - величина критической силы потери устойчивости полки профил .

Фа2.г

Claims

Формула изобрет

Способ изготовления сортовых гнутых профилей проката, преимущественно швеллерного типа путем многопереходной подгибки элементов профиля в валках, при котором по крайней мере в одном из технологических переходов сжимают полки профиля в поперечном направлении приложением усилий к их торцам с одновременным освобождением вунтренней поверхности мест изгиба от воздействия усилий, отлича'ющийся тем, что, с целью повышения качества профилей за счет обеспечения точности их геометрических размеров и уменьшения утонения мест изгиба перечного усилия из соотношения , величину посжатия определяют

0,9 Р кр где Р.

Qi поперечного усилия i-м технологичесвеличина сжатия в ком переходе; полное усилие давления стенки профиля на валки в i-м технологическом переходе; суммарный угол подгибки каждой полки профиля в i-м технологическом переходе; величина критической силы потери устойчивости полки профиля.

1 1 1291237 8 Суммарный Минималь- Максималь- Действи- угол под- ное значе- ное значе- тельное Переход ί гибки по- ние'попе- ние попе- значение лок про- речной речной поперечной Филя d- » сжимающей сжимающей сжимающей град ’ силы Р. , кН ’,нин ’ силы '· , ^кН силы Р; , КН 1 0 0 128 0 2 8 27,2 128 34,0 3 18 32,8 128 46,0 4 ³⁰ 44,3 128 58,0 5 44 56,8 128 66,0 6 58 60,0 128 68,0 7 70 50,4 128 56,0 8 80 40,1 128 42,0 9 88 26,3 128 32,0 10 90 12,4 128 14,0