RU2071848C1 - Method of making roll-formed different-flange angles - Google Patents
Method of making roll-formed different-flange angles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2071848C1 RU2071848C1 RU94042098A RU94042098A RU2071848C1 RU 2071848 C1 RU2071848 C1 RU 2071848C1 RU 94042098 A RU94042098 A RU 94042098A RU 94042098 A RU94042098 A RU 94042098A RU 2071848 C1 RU2071848 C1 RU 2071848C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- profile
- molding
- technological
- plane
- bend
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к механической обработке давлением листового материала с помощью валков специальной формы и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии, а также в транспортном, тракторном и сельскохозяйственном машиностроении и судостроении. The invention relates to pressure machining of sheet material using rolls of a special shape and is intended for use mainly in ferrous metallurgy, as well as in transport, tractor and agricultural machinery and shipbuilding.
При производстве гнутых профилей проката используется рулонная исходная заготовка; согласно стандартам ГОСТ 19903-74 "Сталь листовая горячекатаная" и ГОСТ 19904-74 "Сталь листовая холоднокатаная" серповидность стали, поставляемой в рулонах, не должна превышать 10 мм на длине 3 метра. При формовке сортовых гнутых неравнополочных профилей из серповидной исходной заготовки возможно возникновение дефектов на готовом профиле в виде разноширинности крайних плоских элементов и скручивания относительно продольной оси. In the production of bent sections of rolled products, a roll stock is used; according to the standards GOST 19903-74 "Hot-rolled sheet steel" and GOST 19904-74 "Cold-rolled sheet steel" the crescent shape of steel supplied in coils should not exceed 10 mm over a length of 3 meters. When forming high-quality bent unequal profiles from the sickle-shaped initial billet, defects may occur on the finished profile in the form of the width of the extreme flat elements and twisting relative to the longitudinal axis.
Известен способ производства гнутых профилей проката (см. авт. св. СССР N374906, кл. В21D 5/06, 1981), согласно которому, с целью предотвращения искажения размеров готового профиля из-за неравномерности деформаций в процессе гибки, исходную заготовку удлиняют в местах наибольших продольных деформаций путем обжатия в валках задающей клети. A known method for the production of bent profiles of rolled products (see ed. St. USSR N374906,
Недостатком первого аналога является то, что его применение при изготовлении гнутых неравнополочных уголков из серповидной исходной заготовки не обеспечивает должного качества профилей из-за чрезмерно большой разноширинности полок профиля и его винтообразного скручивания, выходящих за допустимые пределы. The disadvantage of the first analogue is that its use in the manufacture of bent unequal corners from a sickle-shaped initial billet does not provide the proper quality of the profiles due to the excessively large widths of the profile shelves and its helical twisting that go beyond the permissible limits.
Также известен способ изготовления неравнополочных гнутых профилей проката (см. статью И.С.Тришевского и В.И.Мирошниченко. Исследование процесса и разработка режима профилирования несимметричных гнутых профилей проката. В кн. "Теория и технология производства экономичных гнутых профилей проката". Труды УкрНИИмета, вып. 15, Харьков: изд. УкрНИИмета, 1970, с.170), согласно которому, с целью предупреждения винтообразного скручивания гнутых неравнополочных уголков, в технологических формующих переходах неравные полки подгибают на суммарные углы, обратно пропорциональные их ширинам. Also known is a method of manufacturing unequal bent bent profiles (see article by I. Trishevsky and V. I. Miroshnichenko. Study of the process and development of a mode for profiling asymmetrical bent profiles. In the book "Theory and technology for the production of economical bent profiles". UkrNIImeta,
Недостатком второго аналога является то, что при изготовлении гнутых неравнополочных уголков из серповидных исходных заготовок получают профили невысокого качества из-за разноширинности полок и винтообразного скручивания профилей, выходящих за допустимые пределы. Для получения профилей без этих дефектов необходимо прикладывать поперечные сжимающие усилия, компенсирующие недостатки распределения материала исходной заготовки. The disadvantage of the second analogue is that in the manufacture of bent unequal corners from sickle-shaped initial blanks, low-quality profiles are obtained due to the different widths of the shelves and helical twisting of the profiles that are outside the permissible limits. To obtain profiles without these defects, it is necessary to apply transverse compressive forces to compensate for the shortcomings in the distribution of the material of the initial workpiece.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является выбранный в качестве прототипа способ изготовления равнополочных сортовых гнутых профилей проката (см. статью Стукалова В.П. Мирошниченко В.И. Дахновского Э.С. Основные причины появления дефектов на гнутых профилях и меры по их устранению. В сб. "Гнутые профили проката". Харьков: изд. УкрНИИмета, вып. 8, 1980, с.109 112), согласно которому, с целью повышения качества равнополочных гнутых профилей за счет уменьшения разноширинности их полок, в процессе подготовки полосы к профилированию применяют наклонный калибр, составленный из двух конусных валков, что должно обеспечить удлинение вогнутой кромки серповидной исходной заготовки с последующим уменьшением разноширинности полок готового профиля. Closest to the claimed method according to the technical essence is the method of manufacturing equal-length high-quality bent sections of rolled products selected as a prototype (see the article by V. Stukalov, V.P. Miroshnichenko, V.I. Dakhnovsky, E.S., The main causes of defects on bent profiles and measures for their In the collection "Bent profiles of hire. Kharkov: ed. UkrNIImeta,
Существенным недостатком способа-прототипа является то, что его применение приводит к уменьшению разноширинности полок готового профиля до приемлемых величин лишь при изготовлении гнутых профилей из исходной заготовки малой толщины (S≅2 мм) при небольшой удельной серповидности (g 1.1,5 мм/м); во всех остальных случаях положительный эффект от применения способа-прототипа совершенно недостаточен. Этот недостаток обусловлен отсутствием должного учета особенностей формоизменения полосы при изготовлении сортового профиля из серповидной исходной заготовки. A significant disadvantage of the prototype method is that its use reduces the shelf width of the finished profile to acceptable values only in the manufacture of bent profiles from the initial workpiece of small thickness (S≅2 mm) with a small specific crescent shape (g 1.1.5 mm / m) ; in all other cases, the positive effect of the application of the prototype method is completely insufficient. This disadvantage is due to the lack of due regard for the peculiarities of strip forming in the manufacture of a high-quality profile from a sickle-shaped initial blank.
Кроме того, недостатком способа-прототипа является то, что при формовке гнутых неравнополочных уголков получают профили невысокого качества из-за их винтообразного скручивания, выходящего за допустимые пределы. Для получения профилей с винтообразным скручиванием в допустимых пределах необходимо определять режим профилирования из условия взаимного уравновешивания суммарных (по поперечному сечению формуемой полосы) формоизменяющих моментов по всем технологическим формующим переходам. In addition, the disadvantage of the prototype method is that when forming bent unequal corners, low-quality profiles are obtained due to their helical twisting that goes beyond acceptable limits. To obtain profiles with helical twisting within acceptable limits, it is necessary to determine the profiling mode from the condition of mutual balancing of the total (over the cross-section of the formed strip) form-changing moments for all technological forming transitions.
Так, например, режим профилирования при изготовлении гнутого неравнополочного уголка 50•34•3 мм (с ширинами плоских элементов и развертки расположенного между ними места изгиба b1 44,0 мм, b2 28,0 мм, b3 6,6 мм, с конечным углом изгиба места изгиба Аз 90o, конечным наружным радиусом места изгиба Rк 6,0 мм, толщиной металла исходной заготовки S 3,0 мм, шириной исходной заготовки Взаг 78,6 мм), из серповидной исходной заготовки с удельной серповидностью g 3,5 мм/м при межклетьевом расстоянии l 1 м, определенный согласно способу-прототипу, приведен в табл.1.So, for example, the profiling mode in the manufacture of a bent unequal angle of 50 • 34 • 3 mm (with the widths of flat elements and the sweep of the bend located between them b 1 44.0 mm, b 2 28.0 mm, b 3 6.6 mm, with a finite bending angle of the
Профиль формовали непрерывным способом на профилегибочном стане 1.4•50. 300 из рулонной заготовки. The profile was formed in a continuous manner on a 1.4 • 50 roll forming mill. 300 from a roll stock.
В первом и втором подготовительных технологических переходах исходную заготовку поворачивали в противоположных направлениях на 10o.In the first and second preparatory technological transitions, the initial billet was turned in opposite directions by 10 o .
В третьем задающем технологическом переходе исходную заготовку направляли вдоль профилегибочного стана. In the third master technological transition, the initial billet was directed along the roll forming mill.
В четвертом-восьмом технологических формующих переходах полки профиля подгибали в противоположных направлениях. Величины углов подгибки полок профиля определяли по методу экспертных оценок. In the fourth and eighth technological forming transitions, the profile shelves were bent in opposite directions. The values of the bending angle of the profile shelves were determined by the method of expert estimates.
Для получения готового профиля по способу-прототипу потребовалось 8 технологических переходов. Винтообразное скручивание готового профиля составило 1o20' 1o50' на 1 метр длины, что выходит за пределы требований ГОСТ 19772-74 "Уголки стальные гнутые неравнополочные. Сортамент" (допускаемое винтообразное скручивание 1o на 1 метр длины). Предельные отклонения ширины полок готового профиля составили ± 2,0 мм при изготовлении его из серповидной исходной заготовки с удельной серповидностью g 3,5 мм/м, что выходит за пределы требований вышеуказанного ГОСТа (допустимые предельные отклонения ширины полки не более ±1,0 мм для полок шириной до 50 мм при непрерывном профилировании).To obtain the finished profile according to the prototype method, 8 technological transitions were required. The helical twisting of the finished profile was 1 o 20 '1 o 50' per 1 meter of length, which goes beyond the requirements of GOST 19772-74 "Steel bent unequal corners. Assortment" (permissible helical twisting of 1 o per 1 meter of length). The maximum deviations of the width of the shelves of the finished profile amounted to ± 2.0 mm when manufacturing it from a sickle-shaped initial workpiece with a specific crescent of g 3.5 mm / m, which goes beyond the requirements of the above GOST (permissible maximum deviations of the width of the shelf not more than ± 1.0 mm for shelves up to 50 mm wide with continuous profiling).
Целью изобретения является повышение качества гнутых неравнополочных уголков за счет уменьшения их винтообразного скручивания и разноширинности полок профилей. The aim of the invention is to improve the quality of bent unequal corners by reducing their helical twisting and raznosirinennost shelves profiles.
Заявляемая цель достигается тем, что при изготовлении профилей из серповидных заготовок, имеющих выпуклую и вогнутую кромки, путем последовательной по переходам подгибки в валках полок профиля разной ширины на различные углы в противоположных направлениях, поперечном перемещении профиля одновременно с его формовкой в двух промежуточных технологических формующих переходах под воздействием поперечного сжимающего усилия, прикладываемого к торцу полки профиля со стороны выпуклой кромки исходной заготовки в первом из этих переходов и со стороны вогнутой кромки в последующем, в задающем технологическом переходе исходную заготовку располагают несимметрично относительно оси формовки, причем разность расстояний кромок исходной заготовки от оси формовки равна разности ширин полок профиля, в технологических формующих переходах вершину места изгиба выдерживают в плоскости формовки, полки профиля подгибают на углы, обратно пропорциональные их ширинам, до достижения в последнем технологическом формующем переходе конечного угла подгибки меньшей полки профиля, величину которого вычисляют по формуле:
и отформовки места изгиба профиля, прикладывание поперечного сжимающего усилия и поперечное перемещение профиля осуществляют в предпоследнем и последнем технологических формующих переходах: в первом из них со стороны выпуклой кромки исходной заготовки в сторону ее вогнутой кромки до положения, при котором проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, определяются выражениями: для большей полки профиля
для меньшей полки профиля
а во втором из них со стороны вогнутой кромки исходной заготовки в сторону ее выпуклой кромки до положения, при котором проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба определяются выражениями:
для большей полки
для меньшей полки
где: n номер последнего технологического формующего перехода;
b1 и b2 ширины соответственно большей и меньшей полок профиля;
ax,n и ax,n-1 проекции большей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на плоскость формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
ay,n и ay,n-1 проекции большей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на нормаль к плоскости формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
bx,n и bx,n-1 проекции меньшей полки профиля с прилегающей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на плоскость формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
by,n и by,n-1 проекции меньшей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на нормаль к плоскости формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
βn и βn-1- углы подгибки меньшей полки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
Rn-1 наружный радиус места изгиба профиля в предпоследнем технологическом формующем переходе;
Rк наружный радиус места изгиба на готовом профиле;
S толщина металла исходной заготовки.The claimed objective is achieved by the fact that in the manufacture of profiles from sickle-shaped blanks having convex and concave edges, by sequentially bending the bends in the rolls of the shelves of the profile of different widths to different angles in opposite directions, transversely moving the profile simultaneously with its molding in two intermediate technological forming transitions under the influence of a transverse compressive force applied to the end of the profile shelf from the side of the convex edge of the initial workpiece in the first of these transitions and with the sides of the concave edge in the subsequent, in the defining technological transition, the initial workpiece is positioned asymmetrically relative to the molding axis, and the difference in the distances of the edges of the original workpiece from the molding axis is equal to the difference in the width of the profile shelves, in the technological forming transitions the top of the bending point is held in the molding plane, the profile shelves are bent at the corners , inversely proportional to their widths, until the final bending angle reaches the final bending angle of a smaller profile shelf, the value of orogo calculated as follows:
and molding the bending of the profile, applying transverse compressive forces and lateral movement of the profile is carried out in the penultimate and last technological forming transitions: in the first of them from the convex edge of the original workpiece towards its concave edge to the position at which the projection of the profile shelves with adjacent parts of the place bending to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bending place, are determined by the expressions: for a larger profile shelf
for a smaller profile shelf
and in the second of them from the side of the concave edge of the original billet to the side of its convex edge to the position at which the projections of the profile shelves with adjacent parts of the bending point are determined by the expressions:
for a larger shelf
for a smaller shelf
where: n is the number of the last technological forming transition;
b 1 and b 2 widths respectively of the larger and smaller shelves of the profile;
a x, n and a x, n-1 projections of a larger profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal plane of the molding and passing through the centers of the bend, onto the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological molding transitions;
a y, n and a y, n-1 projections of a larger profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bend, to the normal to the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
b x, n and b x, n-1 projections of the smaller profile flange with the adjacent part of the bend to the longitudinal plane, the normal plane of the molding and passing through the centers of the bend, onto the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
b y, n and b y, n-1 projections of a smaller profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bend, to the normal to the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
β n and β n-1 are the bending angles of the smaller flange, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
R n-1 is the outer radius of the bend of the profile in the penultimate technological forming transition;
R to the outer radius of the bend on the finished profile;
S is the thickness of the metal of the original billet.
Режим профилирования симметричных гнутых профилей проката разрабатывают в предположении симметрии распределения металла исходной заготовки относительно ее оси, которую совмещают с осью формовки, всех параметров напряженно-деформированного состояния металла формуемой полосы и кинетостатических условий формовки, что обеспечивается равенством углов подгибки полок одинаковой ширины; вследствие этого при изготовлении симметричного сортового профиля из качественной исходной заготовки разноширинность полок профиля и его винтообразное скручивание практически отсутствуют. The profiling mode of symmetrical bent profiles of rolled products is developed under the assumption of a symmetry of the distribution of the metal of the initial billet relative to its axis, which is combined with the axis of molding, all parameters of the stress-strain state of the metal of the strip being molded and kinetostatic conditions of molding, which is ensured by the equality of the bending angles of shelves of the same width; As a result, in the manufacture of a symmetrical high-quality profile from a high-quality initial workpiece, the wideness of the profile shelves and its helical twisting are practically absent.
При изготовлении равнополочных гнутых профилей с номинальной шириной полок b из исходной заготовки с удельной серповидностью g ширины полок готового профиля оказываются переменными по длине профиля и различными по величине, причем предельные отклонения по ширине полок в большинстве случаев выходят за допустимые пределы: в поперечном сечении с максимальной разноширинностью полок их ширины равны следующим величинам: В3=b+gl, В4=b-gl (l межклетьевое расстояние). Для получения равнополочных сортовых гнутых профилей должного качества из серповидных исходных заготовок необходимо обеспечить симметричное расположение металла полосы относительно оси формовки по крайней мере в последних технологических формующих переходах, чего можно достичь путем подгибки одинаковых полок на равные углы и поперечными смещениями формуемой полосы в двух технологических формующих переходах в противоположных направлениях до достижения симметричного расположения формуемой полосы относительно оси формовки и равенства полок и их проекций на плоскость формовки и нормам к ней в осевом сечении каждого из этих переходов.In the manufacture of equal-bent bent profiles with a nominal width of shelves b from the initial workpiece with specific crescent g, the widths of the shelves of the finished profile turn out to be variable along the length of the profile and varying in magnitude, and the maximum deviations along the width of the shelves in most cases go beyond the permissible limits: in the cross section with the maximum the widths of the shelves with their widths are equal to the following values: B 3 = b + gl, B 4 = b-gl (l spacing). To obtain equal-quality high-quality bent profiles of proper quality from the sickle-shaped initial billets, it is necessary to ensure a symmetrical arrangement of the strip metal relative to the molding axis at least in the last technological forming transitions, which can be achieved by bending identical shelves at equal angles and transverse displacements of the formed strip in two technological forming transitions in opposite directions until a symmetrical arrangement of the moldable strip with respect to the axis of molding and CTBA shelves and their projections onto the plane of the molding and regulations thereto in the axial section of each of these transitions.
Для обеспечения винтообразного скручивания готового гнутого неравнополочного уголка в пределах допустимых значений при изготовлении из качественной исходной заготовки необходимо и достаточно, чтобы система суммарных (по поперечным сечениям полосы) формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе во всех технологических переходах, была уравновешена, то есть, чтобы выполнялось равенство
где: t номер промежуточного технологического формующего перехода;
M
Рt поперечное сжимающее усилие, приложенное к полке в t-том промежуточном технологическом формующем переходе;
M
n количество технологических переходов.To ensure helical twisting of the finished bent unequal corner within the limits of acceptable values when manufacturing from a high-quality initial workpiece, it is necessary and sufficient that the system of total (along the strip cross sections) forming changes applied to the formed strip in all technological transitions is balanced, that is, so that equality was fulfilled
where: t is the number of the intermediate technological forming transition;
M
P t transverse compressive force applied to the shelf in the t-th intermediate technological forming transition;
M
n number of technological transitions.
При формовке места изгиба профиля путем подгибки прилежащих к нему полок профиля в противоположных направлениях формоизменяющие моменты, необходимые для формоизменения всех элементов полосы, в каждом t-том промежуточном технологическом переходе, в первом приближении, при удерживании формуемого места изгиба профиля на постоянном уровне в t-том и (t-1)-ом технологических переходах, определяются зависимостями:
где: M
M
M
σт предел текучести материала исходной заготовки;
y модуль упругости второго рода материала исходной заготовки;
S толщина металла исходной заготовки;
lt длина активной зоны участка плавного перехода места изгиба профиля в t-том промежуточном технологическом формующем переходе;
Δαt и Δβt углы подгибки за проход соответственно большей и меньшей полок профиля в t-том промежуточном технологическом формующем переходе.When forming a profile bending point by bending adjacent profile shelves in opposite directions, the shaping moments necessary for shaping all strip elements in each t-th intermediate technological transition, as a first approximation, while holding the molded profile bending spot at a constant level in t- volume and (t-1) -th technological transitions are determined by the dependencies:
where: M
M
M
σ t the yield strength of the material of the initial workpiece;
y is the elastic modulus of the second kind of material of the initial billet;
S is the thickness of the metal of the original billet;
l t the length of the active zone of the smooth transition of the profile bending place in the t-th intermediate technological forming transition;
Δα t and Δβ t are the bending angles per pass, respectively, of the larger and smaller profile shelves in the t-th intermediate technological forming transition.
Суммируя формоизменяющие моменты M
где αk и βk суммарные конечные углы подгибки соответственно большей и меньшей полок профиля.Summing the shape-changing moments M
where α k and β k are the total final bending angles of the larger and smaller profile shelves, respectively.
Подставляя
αk= Aз-βk (11)
в (10), найдем:
При изготовлении гнутого неравнополочного уголка из качественной исходной заготовки поперечные сжимающие усилия Рt во всех технологических переходах отсутствуют, а их моменты равны нулю:
Тогда из (6), (12) и (13) следует:
На основании экспериментальных исследований установлено, что вместо (14) необходимо принимать
Подставляя Аз 90o в (15), получим:
При изготовлении гнутого неравнополочного уголка из качественной исходной заготовки проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, в предпоследнем технологическом формующем переходе определяются выражениями:
для большей полки профиля
для меньшей полки профиля
а в последнем технологическом формующем переходе выражениями:
для большей полки профиля
для меньшей полки профиля
Очевидно, что для получения качественного гнутого неравнополочного уголка из серповидной исходной заготовки необходимо в предпоследнем технологическом формующем переходе приложить поперечное сжимающее усилие Рn-1 к кромке полки со стороны выпуклой кромки исходной заготовки и одновременно переместить полосу в поперечном направлении в сторону вогнутой кромки исходной заготовки до достижения в осевой плоскости технологического перехода положения полосы, характеризуемого проекциями полок на плоскость формовки и на нормаль к ней, величины которых соответствуют выражаниям (2) и (3), в последнем технологическом формующем переходе приложить поперечное сжимающее усилие Рn к кромке полки со стороны вогнутой кромки исходной заготовки и одновременно переместить полосу в поперечном направлении в сторону выпуклой кромки исходной заготовки до достижения в осевой плоскости технологического перехода положения полосы, характеризуемого проекциями полок на плоскость формовки и на нормаль к ней, величины которых соответствуют выражениям (4) и (5), поскольку моменты поперечных сжимающих усилий Рn-1 и Рn примерно равны и направлены в противоположные стороны.Substituting
α k = A s -β k (11)
in (10), we find:
In the manufacture of a bent unequal corner from a high-quality initial workpiece, there are no transverse compressive forces Р t in all technological transitions, and their moments are equal to zero:
Then from (6), (12) and (13) it follows:
Based on experimental studies, it was found that instead of (14) it is necessary to take
Substituting A z 90 o in (15), we obtain:
In the manufacture of a bent unequal corner from a high-quality initial workpiece, the projections of the profile shelves with adjacent parts of the bending point to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bending point in the penultimate technological forming transition are determined by the expressions:
for a larger profile shelf
for a smaller profile shelf
and in the last technological forming transition, the expressions:
for a larger profile shelf
for a smaller profile shelf
Obviously, to obtain a high-quality bent unequal angle from the sickle-shaped initial billet, it is necessary to apply a transverse compressive force P n-1 to the edge of the shelf from the convex edge of the initial billet in the penultimate technological forming transition and at the same time move the strip in the transverse direction toward the concave edge of the initial billet the achievements in the axial plane of the technological transition of the strip position, characterized by the projections of the shelves on the molding plane and normal to it, led the terms of which correspond to expressions (2) and (3), in the last technological molding transition, apply a transverse compressive force P n to the edge of the shelf from the side of the concave edge of the original workpiece and simultaneously move the strip in the transverse direction towards the convex edge of the original workpiece until it reaches the axial plane technological transition of the strip position, characterized by projections of the shelves on the molding plane and normal to it, the values of which correspond to expressions (4) and (5), since the moments of transverse compression boiling effort P n-1 and P n are approximately equal and oppositely directed.
Таким образом, при изготовлении гнутого неравнополочного уголка из серповидной исходной заготовки согласно заявляемому способу в полосе создают такое напряженно-деформированное состояние металла, которое компенсирует недостатки формы исходной заготовки, а система суммарных (по поперечному сечению формуемой полосы) формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе во всех технологических переходах, уравновешена, что, в свою очередь, обеспечивает разноширинность гнутого неравнополочного уголка и его винтообразное скручивание в пределах допустимых значений и достижение заявляемой цели повышение качества гнутых неравнополочных уголков за счет уменьшения их винтообразного скручивания и разноширинности полок профилей. Thus, in the manufacture of a bent unequal corner from a sickle-shaped initial billet according to the claimed method, a stress-strain state of the metal is created in the strip that compensates for the defects in the shape of the initial billet, and the system of total (along the cross section of the strip being formed) forming changes applied to the strip being formed in all technological transitions, balanced, which, in turn, ensures the diversity of the bent unequal corner and its helical twisting within acceptable values and the achievement of the declared goal of improving the quality of bent unequal parts by reducing their helical twisting and raznoshirinnosti shelves profiles.
Рассматривая систему суммарных (по поперечным сечениям полосы) формоизменяющих моментов, приложенных к формируемой полосе в первых i технологических переходах, аналогично (10) получим:
где: i номер технологического формующего перехода;
αiи βi суммарные углы подгибки соответственно большей и меньшей полок в i-том технологическом переходе.Considering the system of total (along the strip’s cross sections) shape-changing moments applied to the formed strip in the first i technological transitions, similarly to (10) we obtain:
where: i number of the technological forming transition;
α i and β i are the total bending angles of the larger and smaller shelves in the i-th technological transition, respectively.
Из (16) следует, что система суммарных (по поперечным сечениям полосы) формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе в первых i технологических формующих переходах, будет уравновешена при подгибке полок на углы, обратно пропорциональные ширинам подгибаемых элементов (b1αi=b2βi).
Для обеспечения несимметричного расположения исходной заготовки относительно оси формовки, причем разность расстояний кромок исходной заготовки от оси формовки равна разности ширин полок профиля, необходимо и достаточно предусмотреть в комплекте оснастки две пары вертикальных направляющих роликов, устанавливаемых перед первым задающим технологическим переходом.From (16) it follows that the system of total (along the strip cross sections) shape-changing moments applied to the moldable strip in the first i technological forming transitions will be balanced when the shelves are bent by angles inversely proportional to the widths of the elements being bent (b 1 α i = b 2 β i ).
To ensure an asymmetric arrangement of the initial workpiece relative to the molding axis, and the difference in the distance of the edges of the initial workpiece from the molding axis is equal to the difference in the width of the profile shelves, it is necessary and sufficient to provide two pairs of vertical guide rollers installed in front of the first master technological transition in the tooling set.
Для подгибки полок профиля на углы, обратно пропорциональные их ширинам, до достижения в последнем технологическом формующем переходе конечного угла подгибки меньшей полки профиля, величину которого вычисляют по формуле (1), необходимо и достаточно предусмотреть наличие конических элементов с соответствующими углами между образующими и осью в комплекте валков для изготовления профиля. For bending the shelves of the profile to angles inversely proportional to their widths, until the final bending angle reaches the final bending angle of the smaller shelf of the profile, the value of which is calculated by formula (1), it is necessary and sufficient to provide the presence of conical elements with corresponding angles between the generatrices and the axis in a set of rolls for the manufacture of the profile.
Для выдерживания в плоскости формовки вершины места изгиба в технологических формующих переходах необходимо и достаточно обеспечить постоянство наименьшего диаметра калибров в комплекте валков для изготовления профиля. In order to maintain the apex of the bending point in the molding plane in the technological forming transitions, it is necessary and sufficient to ensure the constancy of the smallest diameter of the gauges in the set of rolls for manufacturing the profile.
Для прикладывания поперечного сжимающего усилия и поперечного перемещения профиля в предпоследнем и последнем технологических формующих переходах и обеспечения в тех же переходах поперечного перемещения профиля до положений, при которых проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, определяются выражениями (2) (5), необходимо и достаточно предусмотреть формовку полок профиля в конических валках и закрытие калибров этих переходов верхним валком. При формовке профиля из серповидной исходной заготовки в предпоследнем технологическом формующем переходе кромка полосы со стороны выпуклой кромки исходной заготовки упирается в ограничительный бурт верхнего валка, вследствие чего возникает реактивное поперечное сжимающее усилие, под воздействием которого полоса перемещается в поперечном направлении в сторону вогнутой кромки исходной заготовки на необходимое расстояние, чем и обеспечивается положение полосы, при котором проекции полок определяются согласно (2) и (3). При формовке профиля в последнем технологическом формующем переходе в ограничительный бурт верхнего валка упирается кромка полосы со стороны вогнутой кромки исходной заготовки, вследствие чего возникает реактивное поперечное сжимающее усилие, под воздействием которого полоса перемещается в сторону выпуклой кромки исходной заготовки до положения полосы, при котором проекции полок определяются согласно (4) и (5). For applying transverse compressive force and lateral movement of the profile in the penultimate and last technological forming transitions and providing transverse movement of the profile in the same transitions to positions at which the projections of the profile shelves with adjacent parts of the bending point to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the center of the place bending, determined by expressions (2) (5), it is necessary and sufficient to provide for the formation of the profile shelves in the conical rolls and closing the gauges of these transitions top roll. When forming a profile from a crescent-shaped initial preform in the penultimate technological forming transition, the edge of the strip from the side of the convex edge of the initial preform abuts against the limiting shoulder of the upper roll, resulting in a reactive transverse compressive force, under the influence of which the strip moves in the transverse direction toward the concave edge of the initial preform on the required distance, which ensures the position of the strip at which the projections of the shelves are determined according to (2) and (3). When forming a profile in the last technological forming transition, the edge of the strip abuts against the concave edge of the initial workpiece against the limiting shoulder of the upper roll, as a result of which there is a reactive transverse compressive force, under the influence of which the strip moves towards the convex edge of the original workpiece to the position of the strip, at which the projections of the shelves are determined according to (4) and (5).
Отличие коэффициента пропорциональности в формуле (1) от 90o обусловлено отсутствием учета деформационного упрочнения металла места изгиба профиля при вычислении формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе. Выбор этого коэффициента проведен, исходя из следующих соображений:
1) при коэффициенте, меньшем 85,5o, в некоторых случаях наблюдается винтообразное скручивание готового профиля, величина которого выходит за допустимые пределы, в направлении с большей полки профиля на его меньшую полку;
2) при коэффициенте, большем 94,5o, в некоторых случаях наблюдается винтообразное скручивание готового профиля, величина которого выходит за допустимые пределы, в направлении с меньшей полки на его большую полку.The difference in the proportionality coefficient in formula (1) from 90 o is due to the absence of allowance for strain hardening of the metal of the profile bending point when calculating the shape-changing moments applied to the formed strip. The selection of this coefficient was carried out on the basis of the following considerations:
1) when the coefficient is less than 85.5 o , in some cases there is a helical twisting of the finished profile, the value of which is outside the permissible limits, in the direction from the larger shelf of the profile to its smaller shelf;
2) when the coefficient is greater than 94.5 o , in some cases there is a helical twisting of the finished profile, the value of which is outside the permissible limits, in the direction from the smaller shelf to its large shelf.
Проведенный анализ заявляемого способа изготовления гнутых неравнополочных уголков свидетельствует, что способ промышленно применим и положительный эффект при осуществлении изобретения будет получен благодаря взаимному уравновешиванию суммарных (по поперечному сечению полосы) формоизменяющих моментов, приложенных к формуемой полосе во всех технологических переходах, и благодаря совокупности целесообразных действий. The analysis of the proposed method for the manufacture of bent unequal corners indicates that the method is industrially applicable and a positive effect in the implementation of the invention will be obtained due to the mutual balancing of the total (along the cross section of the strip) form-changing moments applied to the formed strip in all technological transitions, and due to the combination of appropriate actions.
Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображена технологическая схема формовки гнутого неравнополочного уголка согласно заявляемому способу в случае, когда выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны большей полки профиля;
на фиг.2 технологическая схема формовки гнутого неравнополочного уголка согласно заявляемому способу в случае, когда выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны меньшей полки профиля;
на фиг.3 поперечное сечение готового гнутого неравнополочного уголка.In FIG. 1 shows a process flow diagram for forming a bent unequal corner according to the claimed method in the case where the convex edge of the initial billet is located on the side of the larger profile shelf;
figure 2 is a flow chart of the molding of a bent unequal corner according to the claimed method in the case where the convex edge of the original billet is located on the side of the smaller profile shelf;
figure 3 is a cross section of a finished bent unequal corner.
При изготовлении гнутых неравнополочных уголков согласно заявляемому способу из серповидных заготовок, имеющих выпуклую и вогнутую кромки, путем последовательной по переходам подгибки в валках полок профиля разной ширины на различные углы в противоположных направлениях за счет поперечного перемещения профиля одновременно с его формовкой в двух промежуточных технологических формующих переходах под воздействием поперечного сжимающего усилия, прикладываемого к торцу полки профиля со стороны выпуклой кромки исходной заготовки в первом из этих переходов и со стороны вогнутой кромки в последующем, в задающем технологическом переходе исходную заготовку располагают несимметрично относительно оси формовки, причем разность расстояний кромок исходной заготовки от оси формовки равна разности ширин полок профиля, в технологических формующих переходах вершину места изгиба выдерживают в плоскости формовки, полки профиля подгибают на углы, обратно пропорциональные их ширинам, до достижения в последнем технологическом формующем переходе конечного угла подгибки меньшей полки профиля, величину которого вычисляют по формуле:
и отформовки места изгиба профиля, прикладывание поперечного сжимающего усилия и поперечное перемещение профиля осуществляют в предпоследнем и последнем технологических формующих переходах: в первом из них со стороны выпуклой кромки исходной заготовки в сторону ее вогнутой кромки до положения, при котором проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, определяются выражениями:
для большей полки профиля
для меньшей полки профиля
а втором из них со стороны вогнутой кромки исходной заготовки в сторону ее выпуклой кромки до положения, при котором проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба определяются выражениями:
для большей полки
для меньшей полки
где: n номер последнего технологического формующего перехода;
b1 и b2 ширина соответственно большей и меньшей полок профиля;
ax,n и ax,n-1 проекции большей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на плоскость формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
ay,n и ay,n-1 проекции большей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на нормаль к плоскости формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
bx,n и bx,n-1 проекции меньшей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на плоскость формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
by,n и by,n-1 проекции меньшей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на нормаль к плоскости формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
βk и βn-1 углы подгибки меньшей полки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
Rn-1 наружный радиус места изгиба профиля в предпоследнем технологическом формующем переходе;
Rk наружный радиус места изгиба на готовом профиле;
S толщина металла исходной заготовки.In the manufacture of bent unequal corners according to the claimed method from sickle-shaped preforms having convex and concave edges, by successive bending transitions in rolls of shelves of a profile of different widths to different angles in opposite directions due to lateral movement of the profile simultaneously with its molding in two intermediate technological forming transitions under the influence of a transverse compressive force applied to the end of the profile shelf from the side of the convex edge of the initial workpiece in the first of these transitions and from the side of the concave edge in the subsequent, in the master technological transition, the initial workpiece is positioned asymmetrically with respect to the molding axis, and the difference in the distances of the edges of the original workpiece from the molding axis is equal to the difference in the width of the profile shelves, in the technological forming transitions the top of the bending point is held in the molding plane , the shelves of the profile are bent at angles inversely proportional to their widths, until the final bending angle is smaller in the last technological forming transition Profile ki, which value is calculated by the formula:
and molding the bending of the profile, applying transverse compressive forces and lateral movement of the profile is carried out in the penultimate and last technological forming transitions: in the first of them from the convex edge of the original workpiece towards its concave edge to the position at which the projection of the profile shelves with adjacent parts of the place bending to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bend, are determined by the expressions:
for a larger profile shelf
for a smaller profile shelf
and the second of them from the side of the concave edge of the original billet to the side of its convex edge to the position at which the projection of the profile shelves with adjacent parts of the bend are determined by the expressions:
for a larger shelf
for a smaller shelf
where: n is the number of the last technological forming transition;
b 1 and b 2 width respectively of the larger and smaller shelves of the profile;
a x, n and a x, n-1 projections of a larger profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal plane of the molding and passing through the centers of the bend, onto the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological molding transitions;
a y, n and a y, n-1 projections of a larger profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bend, to the normal to the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
b x, n and b x, n-1 projections of a smaller profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal plane of the molding and passing through the centers of the bend, onto the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological molding transitions;
b y, n and b y, n-1 projections of a smaller profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal plane of the molding and passing through the centers of the bend, normal to the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
β k and β n-1 are the bending angles of the smaller flange, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
R n-1 is the outer radius of the bend of the profile in the penultimate technological forming transition;
R k the outer radius of the bend on the finished profile;
S is the thickness of the metal of the original billet.
Возможны два случая взаимного расположения большей полки профиля и выпуклой кромки исходной заготовки:
1) выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны большей полки профиля;
2) выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны меньшей полки профиля.There are two cases of the relative position of the larger profile flange and the convex edge of the initial blank:
1) the convex edge of the initial billet is located on the side of the larger profile shelf;
2) the convex edge of the initial preform is on the side of the smaller profile shelf.
Рассмотрим первый случай. Consider the first case.
В задающем технологическом переходе Iа серповидную исходную заготовку 1 располагают несимметрично относительно оси формовки 2, причем разность расстояний B1 и B2 кромок 3 и 4 исходной заготовки 1 от оси формовки 2 равна разности ширин b1 и b2 полок 5 и 6 профиля. В задающем технологическом переходе Iа серповидную исходную заготовку 1 перемещают вдоль профилегибочного стана.In the master technological transition Ia, the crescent-shaped initial blank 1 is positioned asymmetrically with respect to the axis of molding 2, and the difference in the distances B 1 and B 2 of the edges 3 and 4 of the initial blank 1 from the axis of molding 2 is equal to the difference in widths b 1 and b 2 of the shelves 5 and 6 of the profile. In the master process transition Ia, the sickle-shaped
В технологических формующих переходах IIа, IIIа, IVа одновременно выдерживают вершину 7 места изгиба 8 профиля в плоскости формовки ММ, подгибают большую полку 5 профиля в направлении по стрелке Б на суммарный угол αi и меньшую полку 6 в противоположном направлении (по стрелке В) на суммарный угол βi до отформовки в последнем технологическом формующем переходе IVа профиля и достижения конечного угла подгибки βk меньшей полки 6 профиля, величину которого вычисляют по формуле (1). Во всех технологических формующих переходах IIа, IIIа, IVа суммарные углы подгибки αiи βi полок 5 и 6 профиля обратно пропорциональны их ширинам (b1αi=b2βi).
Одновременно с формовкой профиля в предпоследнем технологическом формующем переходе IIIа к кромке 9 большей полки 5 прикладывают поперечное сжимающее усилие Pn-1 и перемещают полосу в поперечном направлении в сторону вогнутой кромки 4 исходной заготовки 1 до положения, при котором проекции ax,n-1, ay,n-1, bx,n-1, by,n-1 полок 5 и 6 профиля с прилежащими частями места изгиба 7 до продольной плоскости 10, нормальной плоскости формовки ММ и проходящей через центры 11 места изгиба 7, определяются согласно (2) и (3).In the technological forming transitions IIa, IIIa, IVa, they simultaneously maintain the
Simultaneously with forming the profile in the penultimate technological forming transition IIIa, a transverse compressive force P n-1 is applied to the edge 9 of the
Одновременно с формовкой профиля в последнем технологическом формующем переходе IV, а к кромке 12 меньшей полки 6 прикладывают поперечное сжимающее усилие Рn и перемещают полосу в поперечном направлении в сторону выпуклой кромки 3 исходной заготовки 1 до положения, при котором проекции ax,n, ay,n, bx,n, by,n полок 5 и 6 с прилежащими частями места изгиба 7 до продольной плоскости 10, нормальной плоскости формовки ММ и проходящей через центры 11 места изгиба 7, определяются согласно (4) и (5).Simultaneously with the molding of the profile in the last technological molding transition IV, and the
Рассмотрим второй случай. Consider the second case.
В задающем технологическом переходе Iб серповидную исходную заготовку 1 располагают несимметрично относительно оси формовки 2, причем разность расстояний B1 и B2 кромок 3 и 4 исходной заготовки 1 от оси формовки 2 равна разности ширин b1 и b2 полок 5 и 6 профиля. В задающем технологическом переходе Iб серповидную исходную заготовку 1 перемещают вдоль профилегибочного стана.In the master technological transition Ib, the crescent-shaped initial blank 1 is positioned asymmetrically with respect to the axis of molding 2, and the difference in the distances B 1 and B 2 of the edges 3 and 4 of the initial blank 1 from the axis of molding 2 is equal to the difference in widths b 1 and b 2 of the shelves 5 and 6 of the profile. In the master process transition Ib, the sickle-shaped
В технологических формующих переходах Iб, IIIб, IVб одновременно выдерживают вершину 7 места изгиба 8 профиля в плоскости формовки ММ, подгибают большую полку 5 профиля в направлении по стрелке Б на суммарный угол αi и меньшую полку 6 в противоположном направлении (по стрелке В) на суммарный угол βi до отформовки в последнем технологическом формующем переходе IVб профиля и достижения конечного угла подгибки βk меньшей полки 6 профиля, величину которого вычисляют по формуле (1). Во всех технологических формующих переходах IIб, IIIб, IVб суммарные углы подгибки αi и βi полок 5 и 6 профиля обратно пропорциональны их ширинам (b1αi=b2βi).
Одновременно с формовкой профиля в предпоследнем технологическом формующем переходе IIIб к кромке 12 меньшей полки 6 прикладывают поперечное сжимающее усилие Рn-1 и перемещают полосу в поперечном направлении в сторону вогнутой кромки 4 исходной заготовки 1 до положения, при котором проекции ax,n-1, ay,n-1, bx,n-1, by,n-1 полок 5 и 6 профиля с прилежащими частями места изгиба 7 до продольной плоскости 10, нормальной плоскости формовки ММ и проходящей через центры 11 места изгиба 7, определяются согласно (2) и (3).In the technological forming transitions Ib, IIIb, IVb, they simultaneously maintain the
Simultaneously with forming the profile in the penultimate technological forming transition IIIb, a transverse compressive force P n-1 is applied to the
Одновременно с формовкой профиля в последнем технологическом формующем переходе IVб к кромке 9 большей полки 5 прикладывают поперечное сжимающее усилие Рn и перемещают полосу в поперечном направлении в сторону выпуклой кромки 3 исходной заготовки 1 до положения, при котором проекции ax,n, ay,n, bx,n, bb,n полок 5 и 6 с прилежащими частями места изгиба 7 до продольной плоскости 10, нормальной плоскости формовки ММ и проходящей через центры 11 места изгиба 7, определяются согласно (4) и (5).Simultaneously with the molding of the profile in the last technological forming transition IVb, a transverse compressive force P n is applied to the edge 9 of the
Заявляемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, содержащего комплект валков для изготовления гнутого неравнополочного уголка по крайней мере с двумя закрытыми калибрами. The inventive method can be carried out using a device containing a set of rolls for the manufacture of a bent unequal corner with at least two closed gauges.
Так, например, режим формовки гнутого неравнополочного уголка 50•34•3 мм из малоуглеродистой стали 3СП (с ширинами плоских элементов и развертки расположенного между ними места изгиба b1 44,0 мм, b2 28,0 мм, b3 6,6 мм, с конечным углом изгиба места изгиба Aз 90o, конечным наружным радиусом места изгиба Rk 6,0 мм, толщиной металла исходной заготовки S 3,0 мм, шириной исходной заготовки B 78,6 мм), из серповидной исходной заготовки с удельной серповидностью 3,5 мм/м при межклетьевом расстоянии 1 м, определенной согласно заявляемому способу, для случая, когда выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны большей полки профиля, приведен в табл.2.So, for example, the mode of forming a bent unequal angle of 50 • 34 • 3 mm from 3SP low-carbon steel (with the widths of flat elements and the reamers of the bend located between them b 1 44.0 mm, b 2 28.0 mm, b 3 6.6 mm, with a final bending angle of bending points a 90 o, finite outer radius
До начала формовки профиля определили номер последнего технологического формующего перехода и суммарные углы подгибки меньшей полки в двух последних технологических формующих переходах: n=5, βn-1= β4= 41°, βk=55°.
По формуле (1) была вычислена величина конечного угла подгибки меньшей полки профиля:
Приняли βk= 55°.
Затем по формулам (2) (5) были вычислены проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба:
Профиль формовали непрерывным способом на профилегибочном стане 1.4•50. 300 из рулонной заготовки.Prior to profile forming, the number of the last technological forming transition and the total bending angles of the smaller flange in the last two technological forming transitions were determined: n = 5, β n-1 = β 4 = 41 ° , β k = 55 ° .
By the formula (1), the value of the final bending angle of the smaller profile shelf was calculated:
We took β k = 55 ° .
Then, according to formulas (2) (5), the projections of the profile shelves with adjacent parts of the bend to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bend were calculated:
The profile was formed in a continuous manner on a 1.4 • 50 roll forming mill. 300 from a roll stock.
В первом технологическом задающем переходе Iа серповидную исходную заготовку 1 располагали несимметрично относительно оси формовки 2, причем разность расстояний B1 и B2 кромок 3 и 4 исходной заготовки 1 от оси формовки 2 равна разности ширин b1 и b2 полок 5 и 6 профиля. В задающем технологическом переходе Iа серповидную исходную заготовку 1 перемещали вдоль профилегибочного стана.In the first technological master transition Ia, the crescent-shaped
Во втором пятом технологических формующих переходах IIа, IIIа, IVа одновременно выдерживали вершину 7 места изгиба 8 профиля в плоскости формовки ММ, подгибают большую полку 5 профиля в направлении по стрелке Б на суммарный угол αt и меньшую полку 6 в противоположном направлении (по стрелке В) на суммарный угол βt до отформовки в пятом последнем технологическом формующем переходе IVа профиля и достижения конечного угла подгибки βk 55o меньшей полки 6 профиля, величину которого вычислили по формуле (1). Во втором пятом технологических формующих переходах IIа, IIIа, IVа суммарные углы подгибки αt и βt полок 5 и 6 профиля обратно пропорциональны их ширинам (b1αt=b1βt).In the second fifth technological forming transitions IIa, IIIa, IVa simultaneously maintained the
В четвертом предпоследнем технологическом формующем переходе IIIа одновременно с формовкой профиля к кромке 9 большей полки 5 прикладывали поперечное сжимающее усилие Р4 10 кН и перемещали полосу в поперечном направлении в сторону вогнутой кромки 4 исходной заготовки 1 до положения, при котором проекции ax,4 42,6 мм, ay,4 20,0 мм, bx,4 25,7 мм, by,4 20,1 мм полок 5 и 6 профиля с прилежащими частями места изгиба 7 до продольной плоскости 10, нормальной плоскости формовки ММ и проходящей через центры 11 места изгиба 7, определялись согласно (2) и (3).In the fourth penultimate technological forming transition IIIa, simultaneously with the profile formation, a transverse
В пятом последнем технологическом формующем переходе IVа одновременно с формовкой профиля к кромке 12 меньшей полки 6 прикладывали поперечное сжимающее усилие Р5 8 кН и перемещали полосу в поперечном направлении в сторону выпуклой кромки 3 исходной заготовки 1 до положения, при котором проекции ax,5 39,5 мм, ay,5 26,3 мм, bx,5 20,4 мм, by,5 25,5 мм полок 5 и 6 с прилежащими частями места изгиба 7 до продольной плоскости 10, нормальной плоскости формовки ММ и проходящей через центры 11 места изгиба 7, определялись согласно (4) и (5).In the fifth last technological forming transition IVa, simultaneously with the profile formation, a transverse
Для получения готового профиля по заявляемому способу в случае, когда выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны большей полки, потребовалось 5 технологических переходов. Винтообразное скручивание готового профиля составило 0o20' 0o50' на 1 метр длины, что находится в пределах требований ГОСТ 19772-74 "Уголки стальные гнутые неравнополочные. Сортамент" (допускаемое винтообразное скручивание 1o на 1 метр длины). Предельные отклонения ширины полок готового профиля составили ±1,0 мм при изготовлении его из серповидной исходной заготовки с удельной серповидностью g 3,5 мм/м, что находится в пределах требований вышеуказанного ГОСТа (допустимые предельные отклонения ширины полки не более ± 1,0 мм для полок шириной до 50 мм при непрерывном профилировании).To obtain a finished profile according to the claimed method in the case when the convex edge of the initial billet is located on the side of the larger shelf, 5 technological transitions were required. The helical twisting of the finished profile was 0 o 20 '0 o 50' per 1 meter of length, which is within the requirements of GOST 19772-74 "Steel bent unequal corners. Assortment" (permissible helical twisting of 1 o per 1 meter of length). The maximum deviations of the width of the shelves of the finished profile amounted to ± 1.0 mm when manufacturing it from a sickle-shaped initial workpiece with a specific crescent g 3.5 mm / m, which is within the requirements of the above GOST (permissible maximum deviations of the width of the shelf not more than ± 1.0 mm for shelves up to 50 mm wide with continuous profiling).
А теперь рассмотрим случай, когда выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны меньшей полки профиля. Так, например, режим профилирования при изготовлении гнутого неравнополочного уголка 50•34•3 мм из малоуглеродистой стали Cт3сп (c ширинами плоских элементов и развертки расположенного между ними места изгиба b1 44,0 мм, b2 28,0 мм, b3 6,6 мм, с конечным углом изгиба места изгиба Аз 90o, с конечным наружным радиусом места изгиба Аз 6,0 мм, толщиной металла исходной заготовки S 3,0 мм, шириной исходной заготовки Взаг 78,6 мм), из серповидной исходной заготовки с удельной серповидностью g 3,5 мм/м при межклетьевом расстоянии l 1 м, определенным согласно заявляемому способу для случая, когда выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны меньшей полки профиля, приведен в табл.3.And now we will consider the case when the convex edge of the initial workpiece is located on the side of the smaller profile shelf. So, for example, the profiling mode in the manufacture of a bent unequal angle of 50 • 34 • 3 mm from mild steel CT3sp (with the widths of flat elements and the sweep of the bend located between them b 1 44.0 mm, b 2 28.0 mm,
До начала формовки профиля определили номер последнего технологического формующего перехода и суммарные углы подгибки меньшей полки в двух последних технологических формующих переходах:
n=5, βn-1= β4= 41°, βk=55°.
По формуле (1) была вычислена величина конечного угла подгибки меньшей полки профиля:
R
Приняли γк 55o.Before the start of profile forming, the number of the last technological forming transition and the total bending angles of the smaller shelf in the last two technological forming transitions were determined:
n = 5, β n-1 = β 4 = 41 ° , β k = 55 ° .
By the formula (1), the value of the final bending angle of the smaller profile shelf was calculated:
R
Took
Затем по формуле (2) (5) были вычислены проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба:
Профиль формовали непрерывным способом на профилегибочном стане 1.4•50. 300 из рулонной заготовки.Then, according to formula (2) (5), the projections of the profile shelves with adjacent parts of the bend to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bend were calculated:
The profile was formed in a continuous manner on a 1.4 • 50 roll forming mill. 300 from a roll stock.
В первом технологическом задающем переходе Iб серповидную исходную заготовку 1 располагали несимметрично относительно оси формовки 2, причем разность расстояний В1 и В2 кромок 3 и 4 исходной заготовки 1 от оси формовки 2 равна разности ширин b1 и b2 полок 5 и 6 профиля. В задающем технологическом переходе Iб серповидную исходную заготовку 1 перемещали вдоль профилегибочного стана.In the first technological mastering transition Ib, the crescent-shaped initial blank 1 was positioned asymmetrically relative to the axis of molding 2, and the difference in the distances B 1 and B 2 of the edges 3 and 4 of the initial blank 1 from the axis of molding 2 is equal to the difference in widths b 1 and b 2 of shelves 5 and 6 of the profile. In the master technological transition Ib, the sickle-shaped
Во втором пятом технологических формующих переходах II б, IIIб, IVб одновременно выдерживали вершину 7 места изгиба 8 профиля в плоскости формовки ММ, подгибали большую полку 5 профиля в направлении по стрелке Б на суммарный угол αt и меньшую полку 6 в противоположном направлении (по стрелке В) на суммарный угол βt до отформовки в пятом последнем технологическом формующем переходе IVа профиля и достижения конечного угла подгибки βk 55o меньшей полки 6 профиля, величину которого вычислили по формуле (1). Во втором пятом технологических формующих переходах IIб, IIIб, IVб суммарные углы подгибки αt и βt полок 5 и 6 профиля обратно пропорциональны их ширинам (b1αt=b2βt)..In the second fifth technological forming transitions II b, IIIb, IVb, they simultaneously supported the
В четвертом предпоследнем технологическом формующем переходе IIIб одновременно с формовкой профиля к кромке 12 меньшей полки 6 прикладывали поперечное сжимающее усилие Р4 10 кН и перемещали полосу в поперечном направлении в сторону вогнутой кромки 4 исходной заготовки 1 до положения, при котором проекции ax,4 42,6 мм, ay,4 20,0 мм, bx,4 25,7 мм, by,4 20,1 мм полок 5 и 6 профиля с прилежащими частями места изгиба 7 до продольной плоскости 10, нормальной плоскости формовки ММ и проходящей через центры 11 места изгиба 7, определялись согласно (2) и (3).In the fourth penultimate technological forming transition IIIb, simultaneously with the profile formation, a transverse
В пятом, последнем, технологическом формующем переходе IVб одновременно с формовкой профиля к кромке 9 большей полки 5 прикладывали поперечное сжимающее усилие P5 8 кН и перемещали полосу в поперечном направлении в сторону выпуклой кромки 3 исходной заготовки 1 до положения, при котором проекции аx,5 39,5 мм, ay,5 26,3 мм, bx,5 20,4 мм, by,5 25,5 мм полок 5 и 6 с прилежащими частями места изгиба 7 до продольной плоскости 10, нормальной плоскости формовки ММ и проходящей через центры 11 места изгиба 7, определялись согласно (4) и (5).In the fifth, last technological molding transition IVb, simultaneously with the molding of the profile, a transverse
Для получения готового профиля по заявляемому способу в случае, когда выпуклая кромка исходной заготовки находится со стороны меньшей полки, потребовалось 5 технологических переходов. Винтообразное скручивание готового профиля составило 0o20' 0o50' на 1 метр длины, что находится в пределах требований ГОСТ 19772-74 "Уголки стальные гнутые неравнополочные. Сортамент" (допускаемое винтообразное скручивание 1o на 1 метр длины). Предельные отклонения ширины полок готового профиля составили ± 1,0 мм при изготовлении его из серповидной исходной заготовки с удельной серповидностью g 3,5 мм/м, что находится в пределах требований вышеуказанного ГОСТа (допустимые предельные отклонения ширины полки не более ± 1,0 мм для полок шириной до 50 мм при непрерывном профилировании).To obtain a finished profile according to the claimed method in the case when the convex edge of the initial billet is located on the side of the smaller shelf, 5 technological transitions were required. The helical twisting of the finished profile was 0 o 20 '0 o 50' per 1 meter of length, which is within the requirements of GOST 19772-74 "Steel bent unequal corners. Assortment" (permissible helical twisting of 1 o per 1 meter of length). The maximum deviations of the width of the shelves of the finished profile amounted to ± 1.0 mm when manufacturing it from a sickle-shaped initial workpiece with a specific crescent g 3.5 mm / m, which is within the requirements of the above GOST (permissible maximum deviations of the width of the shelf not more than ± 1.0 mm for shelves up to 50 mm wide with continuous profiling).
Согласно данным опытной проверки на профилегибочном стане 1.4•50.300 заявляемый способ изготовления позволяет в сравнении с прототипом:
а) повысить качество гнутых неравнополочных уголков путем уменьшения их винтообразного скручивания и разноширинности полок (например, при изготовлении гнутого неравнополочного уголка 50 •34•3 мм из малоуглеродистой стали 3СП по заявляемому способу винтообразное скручивание составило 0o20' - 0o50' на метр длины, предельные отклонения ширины полок составили ±1,0 мм при изготовлении профилей из серповидной исходной заготовки с удельной серповидностью g 3,5 мм/м, а при изготовлении согласно способу-прототипу винтообразное скручивание составило 1o20' 1o50' на 1 метр длины, предельные отклонения ширины полок готового профиля составили ±2,0 мм при изготовлении его из серповидной исходной заготовки с удельной серповидностью g 3,5 мм/м);
б) расширить сортамент сложных несимметричных гнутых профилей за счет профилей, производство которых не было освоено ранее из-за технологических трудностей.According to the experimental verification on the roll forming mill 1.4 • 50.300, the inventive manufacturing method allows, in comparison with the prototype:
a) to improve the quality of bent unequal corners by reducing their helical twisting and the width of the shelves (for example, in the manufacture of a bent unequal corner of 50 • 34 • 3 mm from 3SP mild steel according to the claimed method, screw twisting amounted to 0 o 20 '- 0 o 50' per meter lengths, marginal deviations of the width of the shelves amounted to ± 1.0 mm when manufacturing profiles from a sickle-shaped initial workpiece with a specific crescent g 3.5 mm / m, and in the manufacture according to the prototype method, helical twisting amounted to 1 o 20 '1 o 50' per 1 meter of length, the maximum deviations of the width of the shelves of the finished profile were ± 2.0 mm when manufacturing it from a sickle-shaped initial workpiece with a specific crescent shape of 3.5 mm / m);
b) to expand the assortment of complex asymmetric bent profiles by profiles, the production of which was not mastered earlier due to technological difficulties.
Заявляемый способ не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды. The inventive method does not adversely affect the state of the environment.
Claims (1)
и отформовки места изгиба профиля, прикладывание поперечного сжимающего усилия и поперечное перемещение профиля осуществляют в предпоследнем и последнем технологических формующих переходах: в первом из них со стороны выпуклой кромки исходной заготовки в сторону ее вогнутой кромки до положения, при котором проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, определяются выражениями
для большей полки профиля
для меньшей полки профиля
а во втором из них со стороны вогнутой кромки исходной заготовки в сторону ее выпуклой кромки до положения, при котором проекции полок профиля с прилежащими частями места изгиба определяются выражениями
для большей полки
для меньшей полки
где n номер последнего технологического формующего перехода;
b1 и b2- ширины соответственно большей и меньшей полок профиля;
ax,n и ax,n-1 проекции большей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на плоскость формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
ay,n и ay,n-1 проекции большей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на нормаль к плоскости формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
bx,n и bx,n-1 проекции меньшей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на плоскоcть формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
by,n и by,n-1 проекции меньшей полки профиля с прилежащей частью места изгиба до продольной плоскости, нормальной плоскости формовки и проходящей через центры места изгиба, на нормаль к плоскости формовки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
βk и βn-1- углы подгибки меньшей полки соответственно в последнем и предпоследнем технологических формующих переходах;
Rn-1 наружный радиус места изгиба профиля в предпоследнем технологическом формующем переходе;
Rк наружный радиус места изгиба на готовом профиле;
S толщина металла исходной заготовки.A method of manufacturing bent unequal corners from sickle-shaped preforms having convex and concave edges, by successively bending transitions in rolls of profile shelves of different widths to different angles in opposite directions, including lateral movement of the profile simultaneously with its molding in two intermediate technological forming transitions under the influence of the transverse the compressive force applied to the end of the profile shelf from the side of the convex edge of the original workpiece in the first of these transitions and with on the side of the concave edge in the subsequent, characterized in that in the master technological transition, the initial workpiece is positioned asymmetrically with respect to the molding axis, and the difference in the distance of the edges of the original workpiece from the molding axis is equal to the difference in the width of the profile shelves, in the technological forming transitions the top of the bending point is held in the molding plane, profile shelves are bent at angles inversely proportional to their widths until the final bending angle is less than half in the last technological forming transition and profile, which value is calculated by the formula
and molding the bending of the profile, applying transverse compressive forces and lateral movement of the profile is carried out in the penultimate and last technological forming transitions: in the first of them from the convex edge of the original workpiece towards its concave edge to the position at which the projection of the profile shelves with adjacent parts of the place bending to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bend, are determined by the expressions
for a larger profile shelf
for a smaller profile shelf
and in the second of them, from the side of the concave edge of the initial billet to the side of its convex edge, to the position at which the projections of the profile shelves with adjacent parts of the bend are determined by the expressions
for a larger shelf
for a smaller shelf
where n is the number of the last technological forming transition;
b 1 and b 2 are the widths of the larger and smaller profile shelves, respectively;
a x, n and a x, n-1 projections of a larger profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal plane of the molding and passing through the centers of the bend, onto the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological molding transitions;
a y, n and a y, n-1 projections of a larger profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal molding plane and passing through the centers of the bend, to the normal to the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
b x, n and b x, n-1 projections of a smaller profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal plane of the molding and passing through the centers of the bend, onto the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
b y, n and b y, n-1 projections of a smaller profile shelf with an adjacent portion of the bend to the longitudinal plane, the normal plane of the molding and passing through the centers of the bend, normal to the molding plane, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
β k and β n-1 are the bending angles of the smaller flange, respectively, in the last and penultimate technological forming transitions;
R n-1 is the outer radius of the bend of the profile in the penultimate technological forming transition;
R to the outer radius of the bend on the finished profile;
S is the thickness of the metal of the original billet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94042098A RU2071848C1 (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Method of making roll-formed different-flange angles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94042098A RU2071848C1 (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Method of making roll-formed different-flange angles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2071848C1 true RU2071848C1 (en) | 1997-01-20 |
RU94042098A RU94042098A (en) | 1997-04-20 |
Family
ID=20162635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94042098A RU2071848C1 (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Method of making roll-formed different-flange angles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2071848C1 (en) |
-
1994
- 1994-11-24 RU RU94042098A patent/RU2071848C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 374906, кл. В 21 Д 5/06, 1981. Тришевский И.С., Мирошниченко В.И. Исследование процесса и разработка режима профилирования несимметричных гнутых профилей проката. Теория и технология производства экономичных гнутых профилей проката. Труды УкрНИИмета, вып. 15.- Харьков, изд. УкрНИИмет, 1970, с. 170. Стукалов В.П., Мирошниченко В.И., Дахновский Э.С. Основные причины появления дефектов на гнутых профилях и меры по их устранению/ Сб.: Гнутые профили проката.- Харьков, изд. УкрНИИмета, вып. 8, 1980, с. 109 - 112. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94042098A (en) | 1997-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2071848C1 (en) | Method of making roll-formed different-flange angles | |
RU2071849C1 (en) | Method of making roll-formed different-flange channels | |
RU2070448C1 (en) | Method of periodical shape reinforcing steel production | |
RU2346775C2 (en) | Method for dressing of equal double-layer angle | |
US4920777A (en) | Method and reversing mill train for rolling particularly sheet piles | |
RU2063822C1 (en) | Method of welded pipes and bent welded shapes with longitudinal welding seam production | |
RU2108180C1 (en) | Method of making unequal-flange z-shapes | |
RU2040991C1 (en) | Bent section production method | |
RU2088355C1 (en) | Method of making bent corrugated sections | |
RU2014165C1 (en) | Method for manufacturing longitudinally welded pipes | |
RU2106216C1 (en) | Method for manufacture of roll-formed sections (versions) | |
RU2036037C1 (en) | Bending shape production method | |
RU2725547C1 (en) | Method for rolling of lining strip profiles | |
RU2386508C2 (en) | Method for manufacturing of bent thin-wall welded section bars of channel type | |
RU2071850C1 (en) | Method of making bent shapes with closed and semiclosed cross sections | |
RU2039620C1 (en) | Method to produce bent shapes of rolling | |
RU2085315C1 (en) | Method of making bent shape | |
RU2044584C1 (en) | Nonsymmetrical formed section manufacturing method | |
RU2037352C1 (en) | Method of manufacturing u-shaped beams | |
RU2063282C1 (en) | Process for manufacturing shaped bent trough profile | |
RU2040992C1 (en) | Method of producing closed bent sections | |
RU2148449C1 (en) | Method for profiling equal-flange angles | |
RU2302309C1 (en) | Method for shaping non-equal flange channel section | |
RU2388564C1 (en) | Profile-iron bending mill | |
RU2055669C1 (en) | Process of manufacture of roll-formed sections |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091125 |