Спосіб виготовлення смугового профільованого матеріалу

Об'єкт, що заявляється, відноситься до механічної обробки тиском листового матеріалу за допомогою валків спеціальної форми, а саме до способів виготовлення смугового профільованого матеріалу з підвищеною жорсткістю. Відомий обраний, як прототип, спосіб виготовлення смугового матеріалу у виді смугового профілю високої жорсткості. Цей профіль високої жорсткості використовується у ва гонобудуванні й автомобілебудуванні. Відомий спосіб виготовлення профілів високої жорсткості включає формування на смуговій заготовці за рахунок місцевої витяжки періодично повторюваних по довжині смугового матеріалу елементів жорсткості у виді замкнутих трапецієподібних гофрів, що має заглибини на одній стороні заготовки і відповідні виступи на протилежній стороні заготовки. Формування гофрів жорсткості здійснюють по переходах у профільованих валках, що містять елементи для формування заглибин і виступів гофрів жорсткості та плоских ділянок між ними. В окремому випадку при виготовленні матеріалу для бічної панелі даху автобуса використовують смуго ву заготовку товщиною 1мм, на якій формують періодично повторювані по довжині заготовки замкнуті гофри жорсткості, висота яких перевищує товщин у заготовки в 3-10 разів. При цьому для розширення технологічних можливостей за рахунок виготовлення матеріалу з подовжніми періодичними гофрами, довжина яких перевищує до вжину формуючи х елементів на валках, гофри формують у два переходи, на першому з яких формують періодично повторювані групи технологічних гофрів, а на другому переході здійснюють об'єднання технологічних гофрів у кожній групі. (Див. опис винаходу до авторського Свідоцтва СРСР №1722652, ΜΠΚ B21D5/06, публікація 30.03.1992, Бюл. №12). У об'єкта, що заявляється, і прототипу збігаються наступні суттєві ознаки: способи включають формування на смуговій заготовці за рахунок місцевої витяжки періодично повторюваних елементів жорсткості, що мають заглибини на одній стороні заготовки і відповідні виступи на протилежній стороні заготовки. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають наступні причини. Одночасне формування в профільованих валках на смуговій заготовці декількох замкнутих трапецієподібних гофрів жорсткості здійснюються за рахунок складної деформації вигину з розтяганням і витяжкою. При цьому необхідність створення значних зусиль, необхідних як для формування трапецієподібних гофрів жорсткості, так і для затиснення сусідніх з ними плоских ділянок, особливо прилягаючих до крайок заготовки, ускладнює технологію виготовлення смугового матеріалу підвищеної жорсткості. У залежності від геометричних розмірів гофрів жорсткості, що формуються, товщини і механічних властивостей металу заготовки, формоутворення трапецієподібних гофрів жорсткості в ряді випадків супроводжується значною утяжкою бічних крайок заготовки і виникненням хвилястості на бічних крайках, що утрудняє подальше використання цього матеріалу з підвищеною жорсткістю та обмежує його область використання. В основу об'єкта, що заявляється, поставлено задачу створити такий спосіб виготовлення смугового профільованого матеріалу, у якому удосконалення шляхом уведення нової сукупності дій і зміни умов виконання дій дозволили б при використанні способу забезпечити досягнення технічного результату, що полягає в спрощенні технології виготовлення смугового матеріалу підвищеної жорсткості та розширенні області його використання. Спосіб виготовлення смугового профільованого матеріалу, що заявляються, включає формування на смуговій заготовці за рахунок місцевої витяжки періодично повторюваних елементів жорсткості, що мають заглибини на одній стороні заготовки і відповідні виступи на протилежній стороні заготовки. Відповідно до способу, що заявляється, на смуговій заготовці за рахунок місцевої витяжки формують елементи жорсткості, форма бічної поверхні заглибин яких відповідає формі бічної поверхні усіченої піраміди. При цьому елементи жорсткості формують у шаховому порядку. У ряді випадків використання доцільно елементи жорсткості формувати по обидва боки смугової заготовки і на кожній стороні формувати їх у ша ховому порядку. Переважно, щоб форма бічної поверхні заглибин елементів жорсткості відповідала формі бічної поверхні усіченої чотирикутної піраміди, в основі якої лежить квадрат або ромб. Основи елементів жорсткості, що періодично повторюються з обох боків по ширині смугової заготовки, доцільно розташовувати в одному перетині заготовки. У окремих випадках реалізації спосіб виготовлення смугового профільованого матеріалу характеризується тим, що формують елементи жорсткості, висота яких складає 0,2-3,0 товщини заготовки, і елементи жорсткості розташовують на відстані, що в 5-30 разів перевищує товщин у заготовки. При використанні способу, що заявляється, очікується досягнення технічного результату, що полягає в спрощенні технології виготовлення смугового матеріалу підвищеної жорсткості та розширенні області його використання. Між сукупністю суттєвих ознак способу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Одночасне формування в профільованих валках на смуговій заготовці декількох щодо невеликих елементів жорсткості, форма бічної поверхні заглибин яких відповідає формі бічної поверхні усіченої піраміди, легко здійснюється в один перехід тільки за рахунок місцевої витяжки і не вимагає таких значних зусиль, які необхідно забезпечувати при формуванні замкнутих трапецієподібних го фрів жорсткості, що спрощує те хнологію виготовлення смугового профільованого матеріалу. Формування заглибин елементів жорсткості з бічною поверхнею, що відповідає формі бічної поверхні усіченої чотирикутної піраміди з основою у формі квадрата або ромба, ще в більшому ступені спрощує те хнологію виготовлення смугового матеріалу підвищеної жорсткості в зв'язку зі спрощенням технології виготовлення профільованих валків та ще в більшому ступені зменшені зусиль на формування елементів жорсткості. Відносно невеликі елементи жорсткості у формі усіченої чотирикутної піраміди можна відформувати практично по всій поверхні смугової заготовки і їхнє розташування в ша ховому порядку сприяє значному підвищенню жорсткості смугового профільованого матеріалу, зокрема, через наявність безлічі маленьких ребер жорсткості, якими є ребра пірамід. Формування елементів жорсткості по обидва боки смугової заготовки і розташування цих елементів на кожній стороні смугової заготовки в шаховому порядку сприяє підвищенню жорсткості смугового профільованого матеріалу в різні напрямки по довжині і ширині цього смугового матеріалу. Відсутність значних зусиль формування елементів жорсткості дозволяє виготовити якісний смуговий профільований матеріал з рівномірно розподіленими по його обох поверхнях елементами жорсткості нової форми. Такий смуговий профільований матеріал підвищеної жорсткості можна використовувати в різних галузях промисловості як конструкційні чи заставні елементи. Крім того, цей смуговий профільований матеріал підвищеної жорсткості можна використовувати як заготовку для профілювання гнутих профілів різноманітного сортаменту, що дозволить зменшити металоємність гнутих профілів прокату і збільшити їхню жорсткість. Виконання на поверхні смугової заготовки елементів жорсткості, висота яких складає менш 0,2 товщини заготовки, приводить до незначного підвищення жорсткості смугового матеріалу, але така шорсткість матеріалу в ряді випадків необхідна для запобігання ковзання по поверхні матеріалу гвинтів, що самі врізаються, або для підвищення адгезії поверхні матеріалу до різних покрить. Виконання на поверхні смугової заготовки елементів жорсткості, висота яких більш ніж у три рази перевищує товщин у заготовки, зв'язано з підвищенням зусиль формоутворення елементів жорсткості, що трохи ускладнює технологію виробництва смугового профільованого матеріалу й утр удняє його використання як заготовку для профілювання гнути х профілів прокату. Розташування елементів жорсткості на відстані, менш чим у 5 разів перевищуючому товщину заготовки, трохи ускладнює технологію виробництва смугового профільованого матеріалу в зв'язку з ускладненням виготовлення профільованих валків і підвищення зусиль формування. Розташування елементів жорсткості на відстані, більш ніж у 30 разів перевищуючому товщину заготовки, у ряді випадків недоцільно для вузьких та тонколистових смугови х заготовок. Даний спосіб забезпечує також досягнення інших те хнічних результатів, що полягають у зменшенні кількості технологічних переходів до одного переходу та зниженні енергетичних витрат на виготовлення смугового профільованого матеріалу за рахунок зменшення зусиль для формоутворення елементів жорсткості. У конкретному прикладі виконання спосіб виготовлення смугового профільованого матеріалу, що заявляється, може бути реалізований за допомогою робочої кліті профілезгинального стану зі спареними по калібру профільованими валками. На робочій поверхні верхнього валка виконані виступи, що періодично чергуються, для формування заглибин елементів жорсткості. Ці виступи, наприклад, мають форму усіченої чотирикутної піраміди висотою 1мм, в снові якої лежить квадрат зі стороною 2мм. Виступи розташовані по всій робочій поверхні валка в ша ховому порядку. На робочій поверхні нижнього валка виконані заглибини, що відповідають виступам на верхньому валку. Обертання верхнього і нижнього валка синхронізовано. Смугова заготовка, наприклад, шириною 60мм і товщиною 1мм задається в робочі валки. При обертанні робочих валків на смуговій заготовці при порівняно невеликих зусиллях за рахунок місцевої витяжки формуються періодично повторювані елементи жорсткості, що мають заглибини на одній стороні заготовки і відповідні виступи на протилежній стороні заготовки. Форма бічної поверхні заглибин елементів жорсткості відповідає формі бічної поверхні усіченої чотирикутної піраміди, тобто формі бічної поверхні виступів, що формують ці заглибини. При цьому елементи жорсткості періодично формуються за один перехід з однієї сторони смугової заготовки в шаховому порядку. Готовий смуговий профільований матеріал містить конусоподібні елементи жорсткості, що рівномірно покривають одну сторону матеріалу, і періодично повторюються в ша ховому порядку. Висота відформованих елементів жорсткості дорівнює товщині заготовки; відстань між конусоподібними елементами жорсткості складає 10мм, що в 10 разів перевищує товщину заготовки. У порівнянні зі смуговим не профільованим матеріалом жорсткість такого смугового профільованого матеріалу з елементами жорсткості, що рівномірно покривають одну сторону матеріалу, може підвищуватися на 5-20%. У іншому конкретному прикладі виконання спосіб виготовлення смугового профільованого матеріалу, що заявляється, може бути також реалізований за допомогою робочої кліті профілезгинального стану зі спареними по калібру профільованими валками. При цьому на робочій поверхні, як верхнього, так і нижнього валка, виконані виступи, що періодично чергуються, для формування заглибин елементів жорсткості. Ці виступи, наприклад, мають форму усіченої чотирикутної піраміди висотою 1мм, в основі якої лежить квадрат зі стороною 2мм. Виступи розташовані по всієї робочій поверхні валків у шаховому порядку. На робочій поверхні, як верхнього, так і нижнього валка, виконані заглибини, що відповідають виступам протилежного валка. Обертання верхнього і нижнього валка синхронізовано. Смугова заготовка шириною 60мм і товщиною 1мм задається в робочі валки. При обертанні робочих валків на смуговій заготовці за рахунок місцевої витяжки при порівняно невеликих зусиллях формуються періодично повторювані елементи жорсткості, що мають заглибини на одній стороні заготовки і відповідні виступи на протилежній стороні заготовки. Форма бічної поверхні заглибин елементів жорсткості відповідає формі бічної поверхні усіченої чотирикутної піраміди, тобто формі бічної поверхні виступів, що формують ці заглибини. При цьому елементи жорсткості формуються за один перехід по обидва боки смугової заготовки в шаховому порядку при чергуванні виступів і заглибин елементів жорсткості на кожній стороні. Готовий смуговий профільований матеріал містить конусоподібні елементи жорсткості, що рівномірно покривають його поверхню по обидва боки, і періодично повторюються в шаховому порядку. Висота відформованих елементів жорсткості дорівнює товщині заготовки, відстань між конусоподібними елементами жорсткості складає 20мм, що в 20 разів перевищує то вщин у заготовки. Відстань між виступом елемента жорсткості, відформованого на одній стороні заготовки, і заглибиною сусіднього елемента жорсткості, відформованого на іншій стороні заготовки, складає 10мм. У порівнянні зі смуговим не профільованим матеріалом жорсткість такого смугового профільованого матеріалу з конусоподібними елементами жорсткості, розташованими по обидва боки матеріалу, підвищується на 10-30%. Виготовлений таким способом смуговий профільований матеріал підвищеної жорсткості можна використовува ти в будівництві, автомобілебудуванні та вагонобудуванні в якості конструкційних чи заставних елементів. Крім того, цей смуговий профільований матеріал підвищеної жорсткості можна використовувати як заготовку для профілювання гнутих профілів різноманітного сортаменту, що дозволить підвищити їхню жорсткість і зменшити металоємність гнути х профілів прокату. Так у результаті використання способу, що заявляється, досягається технічний результат, що полягає в спрощенні технології виготовлення смугового матеріалу підвищеної жорсткості і розширенні області його використання.