СПОСОБ ФОРМОВКИ ГНУТОГО СПЕЦИАЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
FORMING METHOD OF SPECIAL BENT PROFILE

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых профилей специального назначения.
Такие профили изготавливаются методом непрерывного или поштучного профилирования на многоклетевых станах типа 1÷4×50÷300 и 2÷8×100÷600.
Технология профилирования на таких станах достаточно подробно изложена, например, в книге под ред. И.С.Тришевского «Производство гнутых профилей. Оборудование и технология», М., «Металлургия», 1982, с.243-262. Эта технология, как правило, заключается в использовании углов подгибки конкретных величин для отдельных элементов формуемого профиля, а также в определенной последовательности углов подгибки в клетях стана.
Известен способ производства гнутых профилей проката, преимущественно швеллеров, при котором в первых двух проходах подгибку осуществляют минимально допустимым радиусом, который увеличивают в третьем проходе, а после этого подгибку осуществляют постепенно уменьшающимися радиусами изгиба (см. а.с. СССР №1409372). Однако этот способ пригоден только для получения равнополочных швеллеров.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ производства гнутых корытных профилей путем подгибки краевых участков заготовки с образованием наклонных боковых элементов, характеризующийся тем, что отгибку полок профиля производят одновременно с подгибкой упомянутых боковых элементов до угла 45°…60°, а заканчивают после завершения подгибки этих элементов (см. а.с. СССР №1669613). Недостатком известного способа является относительно большое число (9) проходов, что увеличивает трудозатраты на производство и расход валков.
Технической задачей настоящего изобретения является получение профиля требуемой геометрии за минимально возможное число формующих проходов.
n
Для решения этой задачи в способе формовки гнутого специального профиля путем последовательной подгибки краевых участков по ширине полосовой заготовки с образованием наклонных боковых элементов, при формообразовании на краевых участках треугольных гофров в первых трех формующих проходах образуют корытный профиль с горизонтальными полками при наклоне боковых его полок под углом 55° к горизонтали, а, начиная с четвертого прохода, эти горизонтальные полки перегибают вниз до достижения конечного угла β=61° в седьмом проходе с одновременной подгибкой ранее образованных боковых полок до угла α=61° с образованием на перегибаемых низ участках горизонтальных отбортовок.
Приведенная последовательность операций предлагаемого способа получена опытным путем и является эмпирической.
Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации последовательности производимых операций, что позволяет получить профиль требуемой геометрии и с более сложным поперечным сечением, чем у корытного профиля, за меньшее число проходов.
Заявляемый способ иллюстрируется схемой на чертеже (римские цифры - номера проходов).
1
3
В проходах I…III происходит формообразование корытного профиля, содержащего горизонтальную стенку 1, наклонные боковые полки 2 и горизонтальные полки 3, причем углы подгибки полок 2 последовательно возрастают от α=20° до α=55°. В IV проходе начинается перегиб полок 3 вниз с одновременным продолжением подгибки полок 2 вверх, а также начинается образование отбортовок и на этих полках; при этом отбортовки 4 сохраняют свое горизонтальное положение во всех проходах - от IV до VII (конечного).
4
1
n
г
o
В проходе IV подгибка полок 2 завершается α=α=61; перегиб горизонтальных полок 3 начинается с угла β=15° и заканчивается при конечном угле β=β=61°. Готовый профиль имеет по краям два треугольных гофра 5 и горизонтальные отбортовки 4. Высота гофров Н, их ширина в, а ширина отбортовок - «в» при толщине профиля S.
3
Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на профилегибочном стане 2÷8×100÷600 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при формовке профиля, показанного на фиг.1, толщиной S=2…3 мм и с шириной отбортовок в=5…8 мм варьировали последовательность формообразования составляющих его элементов, а также величину угла α (от 50° до 60°), оценивая результаты по качеству геометрии профиля при количестве проходов 6…8, число которых определялось величинами углов подгибки боковых полок 2 и углов перегиба полок 3.
Наилучшие результаты (требуемая геометрия профиля при оптимальном числе 7 проходов) получены с использованием заявляемого способа. Отклонения от рекомендуемой схемы профилирования ухудшали достигнутые показатели. Так, увеличение углов подгибки за проход и уменьшение количества проходов до 6 приводили в отдельных случаях к трещинообразованию на вершинах гофров, особенно при S=3 мм.
При уменьшении углов подгибки за проход и увеличении количества проходов геометрия профилей оставалась такой же, как и при рекомендуемой схеме профилирования, но возрастал расход валков и трудозатраты на производство. Способ, выбранный в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не использовался из-за заведомо большого числа проходов с вытекающими из этого отрицательными последствиями.
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.
Технико-экономические исследования показали, что внедрение настоящего изобретения на сортовых профилегибочных станах, аналогичных стану 2÷8×100÷600 ОАО «ММК», позволит снизить трудозатраты на производство данного специального профиля не менее, чем на 10% с соответствующим ростом прибыли от реализации проката.
Пример конкретного выполнения
n
г
Специальный гнутый профиль 234×180×30×2 мм, показанный на фиг.1 (см.), имеет размеры: ширина β=234 мм, расстояние между гофрами L=180 мм, их высота Н=30 мм и толщина профиля S=2 мм. Ширина гофров в=44 мм, ширина отбортовок в=5 мм, α=61°.
1
2
3
4
1
2
3
n
Режим профилирования (величины углов подгибки: α=20°, α=40°, α=55°, α…α=61°; β=15°, β=40°; β=55°; β=61°.
Все радиусы изгиба R=3 мм.