Спосіб виготовлення тонкостінних гнутих профілів

1. Спосіб виготовлення тонкостінних гнутих профілів, що включає послідовне підгинання елементів профілю при переміщенні смугової заготовки через блок для формування волочінням, який відрізняється тим, що до елемента, що підгинають, у кожному переході прикладають зусилля підгинання по нормалі з боку непривідних циліндричних роликів із зовнішньою робочою поверхнею обертання і паралельною стосовно елемента, що підгинають, віссю обертання або з боку напрямної з гвинтоподібною зовнішньою робочою поверхнею, забезпечуючи в процесі підгинання елементів профілю переміщення точок крайки елемента, що підгинають, практично по гвинтовій лінії на ділянці плавного переходу від плоскої заготовки до готового профілю. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у кожному наступному переході елемент, що підгинають, підгинають в зоні природного розвантаження цього елемента після його підгинання в попередньому переході. 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що одночасно з підгинанням до крайки елемента, що підгинають, у напрямку до місця згину прикладають стискальні зусилля в області пружних деформацій непривідними циліндричними роликами з зовнішньою робочою поверхнею обертання. U 2 (11) 1 3 15922 4 кліттю, що тягне. Послідовне підгинання елементів виготовлення тонкостінних гнутих профілів, що профілю здійснюється у формуючих клітях і у вузлі заявляється, є те, що при переміщенні смугової підгинання-калібрування роликовими парами з заготовки через блок для формування волочінням конічною робочою поверхнею обертання і параледо елемента, що підгинається, у кожному переході льною відносно площини заготовки віссю обертанприкладають зусилля підгинання по нормалі з боку ня. Ці роликові пари встановлені на валах, мають непривідних циліндричних роликів із зовнішньою профільований замкнутий зазор і привід за допоробочою поверхнею обертання. Осі обертання цих могою зубчастих передач. Усі роликові пари зв'яроликів розташовані в кожному переході паралезані єдиним кінематичним ланцюгом паразитними льно відносно елемента, що підгинається. При шестірнями. Після початку профілювання ролики цьому в процесі підгинання елементів профілю відключаються від приводу і при переміщенні смупереміщення точок крайки елемента, що підгинагової заготовки кліттю, що тягне, через роликові ється, здійснюють практично по гвинтовій лінії на пари з конічною робочою поверхнею обертання ділянці плавного переходу від плоскої заготовки здійснюється процес профілювання, близький до до готового профілю. процесу волочіння в блоці для формування волоВ окремих випадках реалізації, перший варіант чінням. [Опис винаходу до патенту Російської Феспособу виготовлення тонкостінних гнутих профідерації № 2148454, МПК B21D7/00, опубл. лів, що заявляється, характеризується тим, що: 10.05.2000р.]. - до елемента, що підгинається, прикладають У об'єкта, що заявляється, і прототипу збігазусилля підгинання з боку непривідних циліндричються наступні суттєві ознаки: способи включають них роликів, діаметр яких не перевищує 30 товщин послідовне підгинання елементів профілю при заготовки; переміщенні смугової заготовки через блок для - елемент, що підгинається, у кожному наступформування волочінням. ному переході підгинають у зоні природного розАналіз технічних властивостей прототипу, вантаження цього елемента після його підгинання обумовлених його ознаками, показує, що одерв попередньому переході; жанню очікуваного технічного результату при ви- у кожному переході до елемента, що підгинакористанні прототипу перешкоджають наступні ється, прикладають зусилля підгинання з боку непричини. Послідовне підгинання елементів профіпривідних циліндричних роликів, осі яких нахилені лю у формуючих клітях і у вузлі підгинанняубік, протилежний напрямкові переміщення загокалібрування роликовими парами з профільоватовки. ним замкнутим зазором, з конічною робочою повеВідмітною рисою другого варіанта способу вирхнею обертання і паралельною відносно площиготовлення тонкостінних гнутих профілів, що заявни заготовки віссю обертання, здійснюється на ляється, є те, що до елемента, що підгинається, складному металомісткому устаткуванні і на значприкладають зусилля підгинання по нормалі з боку ній довжині ділянки переходу від плоскої заготовки напрямної з гвинтоподібною зовнішньою робочою до готового профілю. Причому підгинання елеменповерхнею. При цьому в процесі підгинання елетів профілю в кожному наступному переході здійсментів профілю переміщення точок крайки елеменюється далеко за межами виходу профілю з зони нта, що підгинається, здійснюють практично по природного розвантаження після підгинання елегвинтовій лінії на ділянці плавного переходу від ментів профілю в попередньому переході. При плоскої заготовки до готового профілю. цьому на ділянці переходу від плоскої заготовки до В окремих випадках реалізації кожний з варіаготового профілю переміщення точок крайки елентів способу виготовлення тонкостінних гнутих мента, що підгинається, здійснюється хвилеподібпрофілів, що заявляється, додатково характеризуне, що негативно позначається на якості готового ється тим, що: профілю і підвищує енергетичні витрати на його - одночасно з підгинанням до крайки елеменформоутворення. Довжина ділянки, на якій розтата, що підгинається, у напрямку до місця вигину шовані формуючі кліті, може досягати більш 5м і прикладають стискальні зусилля в області пружперевищує висоту елемента профілю, що підгинаних деформацій непривідними циліндричними роється, (наприклад, полки, висота якої складає ликами з зовнішньою робочою поверхнею обер30мм) більш ніж у 166 разів. тання; В основу корисної моделі поставлена задача - переміщення заготовки по переходах здійсстворити такий спосіб виготовлення тонкостінних нюють шляхом прикладання до профілю після гнутих профілів, у якому удосконалення шляхом виходу його з блоку для формування волочінням уведення нової сукупності дій і зміни умов викотягового зусилля, з боку кліті, що калібрує, або нання дій дозволило б при використанні цього переміщення заготовки по переходах здійснюють способу забезпечити досягнення технічного решляхом прикладання до смугової заготовки перед зультату, що полягає в скороченні довжини ділянвходом її в блок для формування волочінням штоки переходу від плоскої заготовки до готового вхальне зусилля, з боку пари приводних валків, профілю і знижені металомісткості устаткування що мають робочу поверхню з підвищеними фрикдля виготовлення тонкостінних гнутих профілів. ційними властивостями, Варіанти способу виготовлення тонкостінних - мінімальну довжину ділянки плавного перегнутих профілів, що заявляється, включають посходу від плоскої заготовки до готового профілю, на лідовне підгинання елементів профілю при переякому до елементів профілю прикладають зусилля міщенні смугової заготовки через блок для формупідгинання, визначають по формулі: вання волочінням. L=22,36 Η Відмітною рисою першого варіанта способу де: 5 15922 6 L - мінімальна довжина ділянки плавного пещо підгинається, з використанням непривідних реходу від плоскої заготовки до готового профілю, циліндричних роликів із зовнішньою робочою помм; верхнею обертання і паралельної відносно елемеΗ - висота елемента, що підгинається, мм. нта, що підгинається, віссю обертання дозволяє При використанні способу виготовлення тонзменшити діаметр формуючих роликів до величикостінних гнутих профілів, що заявляється, очікуни, що не перевищує 30 товщин заготовки. Викоється досягнення технічного результату, що поляристання формуючих роликів з малими діаметрагає в скороченні довжини ділянки переходу від ми дозволяє зменшити відстань між переходами й плоскої заготовки до готового профілю і знижені у кожному наступному переході підгинати елемент металомісткості устаткування для виготовлення профілю в зоні природного розвантаження цього тонкостінних гнутих профілів. елемента після його підгинання в попередньому Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі переході (а не далеко за межами закінчення цієї і технічним результатом, що досягається, є настузони, як в прототипі), що запобігає хвилеподібному пний причинно-наслідковий зв'язок. Переміщення переміщенню точок крайки елемента, що підгинав процесі підгинання точок крайки елемента, що ється, на ділянці переходу від плоскої заготовки до підгинається, практично по гвинтовій лінії (а не готового профілю. Завдяки вищевикладеному, для хвилеподібно по переходах, як у прототипі) на дівиготовлення тонкостінних гнутих профілів можна лянці плавного переходу від плоскої заготовки до використовувати відносно просте не металомістке готового профілю дозволяє забезпечити формоутустаткування, що не містить закріплених на загаворення готового профілю на мінімально можливій льній станині формуючих клітей і встановлених на довжині ділянки переходу від плоскої заготовки до валах роликових пар, що мають профільований готового профілю. Проведені розрахунки, заснозамкнутий зазор, привід задопомогою зубчастих вані на геометричних побудовах і підтверджені передач і зв'язаних єдиним кінематичним ланцюекспериментальне, показують, що в цьому випадку гом паразитними шестірнями. мінімальна довжина ділянки плавного переходу При підгинанні щодо високих елементів провід плоскої заготовки до готового профілю (L) з філю прикладати зусилля підгинання до елемента, урахуванням коефіцієнта подовження крайки загощо підгинається, доцільно з боку непривідних цитовки після профілювання (К) при висоті (Н) елеліндричних роликів, осі яких нахилені на 5-20 убік, мента профілю, що підгинається, виражається протилежний напрямкові переміщення заготовки. формулою: У цьому випадку контакт елемента, що підгинаєтьL2=К2 L2–2Н2. ся, з кожним формуючим роликом здійснюється не Якщо межу пружної деформації прийняти ріводночасно, а послідовно по висоті елемента, що ною 0,2%, коефіцієнт К=1,002, то L=22,36 Н. Розпідгинається, починаючи з його крайки, що особрахована по цій формулі мінімальна довжина діливо доцільно при виробництві високоточних гнулянки плавного переходу від плоскої заготовки до тих профілів. готового профілю повинна перевищувати висоту Прикладання одночасно з підгинанням до елемента профілю, що підгинається, усього, прибкрайки елемента, що підгинається, у напрямку до лизно, у 23 рази. З цього випливає, що довжина місця згину стискального зусилля в області пружділянки, на якій повинні бути розташовані формуних деформацій непривідними циліндричними роючі елементи для підгинання, наприклад, полки ликами з зовнішньою робочою поверхнею обервисотою в 30мм, повинна складати близько 0,7м тання забезпечує при переміщенні заготовки в (замість 5м). Формоутворення елементів профілю блоці для формування волочінням таке ж центруна такій малій довжині можна забезпечити, якщо вання заготовки, як і у формуючих клітях, що осодо елемента, що підгинається, у кожному переході бливо доцільно при виробництві нерівнобічних прикладати зусилля підгинання по нормалі з боку профілів. непривідних циліндричних роликів із зовнішньою Здійснення переміщення заготовки по перехоробочою поверхнею обертання і паралельної віддах шляхом прикладання до профілю після виходу носно елемента, що підгинається, віссю обертанйого з блоку для формування волочінням тягового ня, забезпечуючи в процесі підгинання елементів зусилля, з боку кліті, що калібрує дозволяє однопрофілю переміщення точок крайки елемента, що часно з переміщенням заготовки відкалібрувати підгинається, практично по гвинтовій лінії на діляготовий профіль, що доцільно при виготовленні нці плавного переходу від плоскої заготовки до довгомірних високоточних профілів. Для початку готового профілю (перший варіант способу, що процесу профілювання достатньо вручну прикласзаявляється,). Формоутворення елементів профіти штовхальне зусилля, до заготовки перед її вхолю на такій малій довжині можна також забезпечидом у блок для формування волочінням і забезпети, якщо до елемента, що підгинається, прикладачити захоплення профілю кліттю, що калібрує. ти зусилля підгинання по нормалі з боку напрямної Здійснення переміщення заготовки по перехоз гвинтоподібною зовнішньою робочою поверхнею, дах шляхом прикладання штовхальне зусилля, забезпечуючи в процесі підгинання елементів перед входом у блок для формування волочінням профілю переміщення точок крайки елемента, що парою привідних валків, що мають робочу поверхпідгинається, практично по гвинтовій лінії на діляню з підвищеними фрикційними властивостями, нці плавного переходу від плоскої заготовки до спрощує початок процесу профілювання, тому що готового профілю (другий варіант способу, що зане потрібно, як у прототипі, періодично підключати являється,). до приводу і відключати від нього формуючі ролиЕкспериментальне встановлено, що приклаки. При цьому забезпечується виникнення осьоводання зусилля підгинання до елемента профілю, го підпору у всіх переходах по всій дуже малій до 7 15922 8 вжині ділянки плавного переходу від плоскої загожному переході до полиць профілю прикладають товки до готового профілю, що сприяє зменшенню зусилля підгинання по нормалі з боку непривідних напруги, що розтягує, у крайках елементів, що підциліндричних роликів із зовнішньою робочою погинаються, при їх інтенсивному підгинанню на коверхнею обертання і паралельної відносно елемероткій ділянці. нта, що підгинається, віссю обертання. Причому в При використанні об'єкта, що заявляється, запроцесі підгинання полиць профілю точки їхніх безпечується також досягнення інших технічних крайок переміщуються практично по гвинтовій лінії результатів, що полягають у зниженні енергетична ділянці плавного переходу від плоскої заготовки них витрат на виготовлення тонкостінних гнутих до готового профілю. При цьому, завдяки незначпрофілів і зменшенні виробничих площ для розміній відстані між роликами в кожному ряді, полки щення необхідного устаткування. профілю в кожному наступному переході підгинаУ конкретному прикладі реалізації перший вають до закінчення їхнього природного розвантаріант способу виготовлення тонкостінних гнутих ження після підгинання в попередньому переході, профілів, що заявляється, наприклад швелера що знижує енергетичні витрати на виготовлення профілю. Для переміщення заготовки по перехо30 30 30, товщиною 0,55мм, може бути реалізодах замість привідних валків, можна використовуваний за допомогою пристрою, що містить блок вати кліть, що калібрує, і витягує профіль із блоку для формування волочінням і пару привідних валдля формування волочінням. У цьому випадку для ків, що мають робочу поверхню з підвищеними початку процесу профілювання досить вручну фрикційними властивостями, для прикладання до прикласти до заготовки перед її входом у блок для смугової заготовки штовхальне зусилля, перед формування волочінням штовхальне зусилля, і блоком для формування волочінням. Блок для забезпечити захоплення профілю кліттю, що каліформування волочінням містить верхній і нижній брує. ряд горизонтальних непривідних циліндричних У конкретному прикладі реалізації другий варіроликів із зовнішньою робочою поверхнею оберант способу виготовлення тонкостінних гнутих тання для фіксування заготовки при профілюванні. Осі обертання горизонтальних роликів установлені профілів, наприклад, швелера 30 30 30, товщипаралельно площини заготовки. Блок для формуною 0,55мм, може бути реалізований за допомовання волочінням також містить два бічних ряди з гою пристрою, що містить блок для формування непривідними циліндричними роликами з зовнішволочінням і пару привідних валків, що мають роньою робочою поверхнею обертання, що утворять бочу поверхню з підвищеними фрикційними власз роликами верхнього ряду калібри для підгинання тивостями, для прикладання до смугової заготовки полиць швелера. Осі обертання цих роликів нахиштовхальне зусилля. Блок для формування вололені до площини заготовки на кути, що послідовно чінням містить верхній і нижній ряд горизонтальних непривідних циліндричних роликів із зовнішпо переходах збільшуються, наприклад, на 5 до ньою робочою поверхнею обертання для досягнення заданого кута підгинання полки швефіксування заготовки при профілюванні. Осі оберлера 90 . У кожному переході осі обертання бічних тання горизонтальних роликів установлені парароликів закріплені паралельно відносно елемента, лельно площині заготовки. (У ряді випадків заготощо підгинається. Бічні ролики розташовані на навку при профілюванні можна фіксувати і між правляючих так, щоб утворюючі їх зовнішніх робоплоскими направляючими, що мають робочі повечих поверхонь обертання в місці контакту з елерхні зі зниженими фрикційними властивостями, ментом профілю, що підгинається, були розміщені ширина яких дорівнює ширині стінки швелера). практично по гвинтовій лінії по довжині блоку для Блок для формування волочінням містить також формування волочінням на ділянці плавного передві бічні напрямні з гвинтоподібною зовнішньою ходу від плоскої заготовки до готового профілю і робочою поверхнею зі зниженими фрикційними щоб до елемента, що підгинається, у кожному певластивостями. Ці напрямні скручені по довжині в реході зусилля підгинання прикладалося по норпротилежних напрямках на 90 відносно площини малі. У кожному ряді встановлено, наприклад, по заготовки й утворюють з роликами верхнього ряду 18 роликів. Як ролики використані підшипники, калібри для підгинання полиць швелера. Напрямні наприклад, діаметром 16мм, що не перевищує 30 з гвинтоподібною зовнішньою робочою поверхнею товщин заготовки. При висоті полиці 30мм мінімав процесі переміщення по них заготовки забезпельна, розрахована по вищенаведеній формулі, чують прикладання зусилля підгинання до полиць довжина ділянки плавного переходу від плоскої по нормалі і переміщення точок крайок полиць заготовки до готового профілю складає 670,8мм. швелера по гвинтовій лінії по довжині блоку для Загальна довжина блоку для формування волоформування волочінням на ділянці плавного перечінням не перевищує 0,7м (700мм).Для виготовходу від плоскої заготовки до готового профілю. лення швелера, наприклад, 30х30х30, смугова Для фіксування заготовки при профілюванні у верзаготовка шириною 90мм і товщиною 0,55мм захньому і нижньому рядах встановлено, наприклад, дається в блок для формування волочінням привіпо 18 горизонтальних непривідних циліндричних дними валками, що мають робочу поверхню з підроликів із зовнішньою робочою поверхнею обервищеними фрикційними властивостями. Під тання. Як ролики використані підшипники, напривпливом осьового підпору смугова заготовка пеклад, діаметром 16мм. При висоті полиці 30мм реміщується через блок для формування волочінмінімальна, розрахована по вищенаведеній форням, у якому в 18 переходах здійснюється послімулі, довжина ділянки плавного переходу від плодовне підгинання полиць швелера на 5° за прохід скої заготовки до готового профілю складає у калібрах, утвореними циліндричними роликами з 670,8мм. Загальна довжина блоку для формуванзовнішньою робочою поверхнею. При цьому в ко 9 15922 10 ня волочінням не підвищеними фрикційними власяка буде витягати профіль із блоку для формувантивостями. Під впливом осьового підпору смугова ня волочінням. У цьому випадку для початку прозаготовка переміщається через блок для формуцесу профілювання досить вручну прикласти штовання волочінням, у якому здійснюється послідоввхальне зусилля, до заготовки перед її входом у не підгинання полиць швелера на 90° При цьому блок для формування волочінням і забезпечити послідовно по довжині напрямних із гвинтоподібзахоплення профілю кліттю, що калібрує. ною зовнішньою робочою поверхнею до полиць У результаті використання об'єкта, що заявляшвелера прикладають зусилля підгинання по норється, можна виготовляти тонкостінні гнуті профілі малі. Причому в процесі підгинання полиць точки без використання складного металомісткого устатїхніх крайок переміщуються по гвинтовій лінії на кування при скороченні довжини ділянки переходу ділянці плавного переходу від плоскої заготовки від плоскої заготовки до готового профілю і, отже, до готового профілю. Для переміщення заготовки довжини профілезгинального стану більш, ніж у 7 по переходах замість привідних валків, що задаразів. ють, можна використовувати кліть, що калібрує,