Гнутий профіль прокату спеціального призначення

1 Гнутий профіль прокату спеціального призначення, що містить сполучені місцями вигину елементи профілю, на яких виконано подовжні гофри, який відрізняється тим, що профіль виконано товщиною 1,0-2,0 мм, гофри розташовано щонайменше по різні сторони від кожного місця вигину на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю, при цьому гофри спрямовано опуклістю усередину профілю і виконано з висотою, що становить 1,5-3,0 товщини профілю, а відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину між сусідніми елементами профілю до осі симетрії кожного сусіднього з цим місцем вигину гофрів становить 3,0-8,0 товщини профілю Корисна модель, що заявляється, відноситься до механічної обробки тиском листового матеріалу, зокрема, шляхом згину листової заготовки в валках профілезгинального стану і може бути використана при виробництві гнутих профілів прокату спеціального призначення, наприклад профілів жорсткості для рами і стулки вікна Відомий гнутий спеціальний профіль швелерного типу, який містить такі елементи профілю, як стінку і рівновисокі вертикальні полиці, які сполучено місцями вигину При цьому одну вертикальну полицю виконано з відбортовкою, яку спрямовано усередину профілю і виконано шириною, що становить не менш як три товщини профілю Другу вертикальну стінку виконано з елементом подвійної товщини, який спрямовано усередину профілю і виконано шириною, що становить 0,65-0,75 висоти полиці Наявність елементів жорсткості - вщбортовки на одній із полиць та елемента подвійної товщини на ІНШІЙ полиці - підвищує конструктивну МІЦНІСТЬ і жорсткість профілю, а також забезпечує кріплення до профілю самонарізними гвинтами 2 Гнутий профіль прокату за п 1, який відрізняється тим, що профіль містить подовжні гофри, які виконано на ділянках, що прилягають до крайок профілю, при цьому відстань від крайки профілю до осі симетрії сусіднього з цією крайкою гофра становить 3,0-8,0 товщини профілю 3 Гнутий профіль прокату за п 1 або п 2, який відрізняється тим, що профіль містить подовжні гофри, які рівномірно розташовано по ширині щонайменше одного елемента профілю 4 Гнутий профіль прокату за кожним з пп 1-3, який відрізняється тим, що гофри виконано трикутної форми 5 Гнутий профіль прокату за кожним з пп 1-4, який відрізняється тим, що на протилежних елементах профілю гофри розташовано один напроти іншого 6 Гнутий профіль прокату за кожним з пп 1-5, який відрізняється тим, що профіль виконано товщиною 1,4-1,5 мм додаткових деталей Такий профіль може використовуватися, зокрема, у віконних і дверних блоках, перегородках і комунікаційних каналах [Див опис винаходу до патенту Російської федерації №2124408, МПК B21D 5/06, публікація 07 10 97] У корисної моделі, що заявляється, і аналога збігаються наступні суттєві ознаки гнуті профілі прокату спеціального призначення містять сполучені місцями вигину елементи профілю, на яких виконано елементи жорсткості Одержанню очікуваного технічного результату при використанні аналога перешкоджають такі причини Якщо вищезазначений спеціальний профіль використовувати в якості профілю жорсткості для рами і стулки вікна, то для забезпечення необхідної жорсткості при його виготовленні необхідно використовувати заготовку, ширина якої на 25% перевищує ширину, що була би обумовлена тільки конфігурацією поперечного перерізу заданого профілю Це на 25% підвищує металоємкість гнутого спеціального профілю прокату Крім того, виготовлення гнутого профілю прокату спеціального CD Ю 5647 призначення з елементом подвійної товщини технологічно достатньо складно і потребує не менш 12 переходів в валках профілезгинального стану. Найбільш близьким по сукупності ознак до об'єкту, що заявляється, є обраний, як прототип гнутий швелерний профіль що містить сполучені місцями вигину стінку і полиці профілю. Відомий гнутий швелерний профіль містить, щонайменше, один подовжній гофр, який виконано на стінці і спрямовано опуклістю назовні профілю. Гофр виконано висотою, рівною 1,4-2,4 товщини профілю. Цей швелерний профіль виготовляється із міцних, але малопластичних сталей товщиною 6-8 мм. [Див. опис винаходу до патенту Російської Федерації №2049575, МПК B21D 5/06, 1995]. У корисної моделі, що заявляється, і прототипу збігаються наступні суттєві ознаки. Гнуті профілі прокату містять сполучені місцями вигину елементи профілю, на яких виконано подовжні гофри. Одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають наступні причини. Якщо вищезазначений швелерний профіль використовувати в якості профілю жорсткості для рами і стулки вікна, то значно підвищуються їх металоємкість, бо при експлуатації рами і стулки вікна полиці, стінка профілю і, насамперед, місця вигину між ними знаходяться в складно деформаційному стані і для забезпечення необхідної жорсткості необхідно використовувати профіль значної товщини. Зменшення ж металоємкості цих конструкцій тільки шляхом зменшення товщини профілю жорсткості для рами і стулки вікна при довільному розташуванні гофрів тільки на стінці профілю неможливо, бо при цьому не забезпечується необхідна задана жорсткість профілю. Розташування подовжнього гофру на стінці назовні профілю недоцільно, бо заважає при установці профілю усередину рами або стулки вікна. Крім того, виготовлення гнутого профілю прокату спеціального призначення із міцних, але малопластичних сталей технологічно достатньо складно і потребує значну кількість переходів в валках профілезгинального стану. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий гнутий профіль прокату спеціального призначення, у якому удосконалення шляхом уведення нових елементів і зміни розташування елементів дозволило б при використанні корисної моделі забезпечити досягнення технічного результату, що полягає в зменшенні металоємкості гнутого спеціального профілю та спрощенні технології його виробництва при забезпеченні заданої жорсткості профілю. Гнутий профіль прокату спеціального призначення, що заявляється, містить сполучені місцями вигину елементи профілю, на яких виконано подовжні гофри. Відповідно до удосконалення профіль виконано товщиною 1,0-2,0 мм, гофри розташовано, щонайменше, по різні сторони від кожного місця вигину на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю. При цьому гофри спрямовано опуклістю усередину профілю і виконано з висотою, що становить 1,5-3,0 товщини профілю, а відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину між сусідніми еле ментами профілю до осі симетрії кожного сусіднього з цим місцем вигину гофрів становить 3,0-8,0 товщини профілю. В окремих випадках виконання гнутий профіль прокату спеціального призначення характеризується тим, що: - профіль містить подовжні гофри, які виконано на ділянках, що прилягають до крайок профілю, при цьому відстань від крайки профілю до осі симетрії сусіднього з цією крайкою гофра становить 3,0-8,0 товщини профілю; - профіль містить подовжні гофри, що рівномірно розташовано по ширині, щонайменше, одного елемента профілю; - гофри виконано трикутної форми; - на протилежних елементах профілю гофри розташовано один напроти іншого; - профіль виконано товщиною, переважно, 1,41,5 мм. При використанні корисної моделі, що заявляється, очікується досягнення технічного результату, що полягає в зменшенні металоємкості гнутого спеціального профілю та спрощенні технології його виробництва при забезпеченні заданої жорсткості профілю. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Розташування подовжніх гофрів безпосередньо біля місць вигину профілю, щонайменше, по різні сторони від кожного місця вигину на прилягаючих до цього місця вигину ділянках сусідніх елементів профілю коли відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину між сусідніми елементами профілю до осі симетрії кожного сусіднього з цим місцем вигину гофра становить 3,0-8,0 товщини профілю одночасно забезпечує підвищення жорсткості як самого елементу, так і в області сусіднього з ним місця вигину. При цьому один гофр з боку стінки і один гофр з боку сусідньої полиці сприяють підвищенню жорсткості місця вигину між цими елементами вже як два гофра. Три пари гофрів, що розташовано попарно по різні сторони від трьох місць вигину, забезпечують підвищення жорсткості чотирьох елементів профілю, що сполучені цими місцями вигину, і в області трьох місць вигину, які будуть сполучені вже з шістьма гофрами. Чотири пари гофрів, що розташовано попарно по різні сторони від чотирьох місць вигину, забезпечують підвищення жорсткості п'яти елементів профілю, що сполучені цими місцями вигину, і в області чотирьох місць вигину, які будуть сполучені вже з вісьмома гофрами. Значне підвищення жорсткості саме в області місць вигину профілю сприяє значному підвищенню жорсткості усього профілю, незалежно від напряму дії навантаження, яке й обумовлює складно-деформаційний стан, в якому може знаходитися профіль, наприклад, при експлуатації рами і стулки вікна з цим профілем жорсткості. Вищезазначене розташування подовжніх гофрів сприяє найбільшому підвищенню жорсткості гнутого спеціального профілю товщиною 1,0-2,0 мм, переважно, товщиною 1,4-1,5 мм, при виконанні гофрів з висотою, що становить 1,5-3,0 тов 5647 щини профілю. Виконання гофрів з опуклістю, що спрямовано усередину профілю, тобто в протилежну відносно місця вигину сторону, сприяє подальшому зростанню жорсткості профілю і сприяє розширенню області використання профілю, бо не заважає при установці профілю усередину рами або стулки вікна. Крім того, для виготовлення гнутого профілю прокату спеціального призначення вищеописаної конфігурації не потрібна листова заготовка із міцної і малопластичної сталі, а достатньо використати листову заготовку із пластичної сталі СТЗ, що технологічно достатньо просто і не потребує значної кількості переходів при виготовленні профілю в валках профілезгинального стану. Розташування подовжніх гофрів ближче до місця вигину, коли відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину між сусідніми елементами профілю до осі симетрії кожного сусіднього з цим місцем вигину гофра становить менш як 3,0 товщини профілю недоцільно, бо технологічно ускладнює якісне формування місця вигину в валках профілезгинального стану. Розташування подовжніх гофрів далі від місця вигину, коли відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину між сусідніми елементами профілю до осі симетрії кожного сусіднього з цим місцем вигину гофра становить більше як 8,0 товщини профілю недоцільно, бо при цьому зменшується вклад цього гофру в підвищення жорсткості сусіднього з ним місця вигину. Виконання подовжніх гофрів з висотою, що становить менш як 1,5 товщини профілю недоцільно, бо при цьому зменшується вклад цього гофру в підвищення жорсткості елемента профілю з цим гофром та сусіднього з ним місця вигину. Виконання подовжніх гофрів з висотою, що становить більш як 3,0 товщини профілю недоцільно, бо це технологічно ускладнює якісне формування профілю в валках профілезгинального стану. Додаткове виконання подовжніх гофрів на ділянках профілю, що прилягають до його крайок, коли відстань від крайки профілю до осі симетрії сусіднього з цією крайкою гофра становить 3,0-8,0 товщини профілю, сприяє підвищенню жорсткості профілю саме в області крайок профілю, що доцільно в ряді випадків використання профілю, коли його кромки знаходяться в складно-напруженому стані. Крім того, підвищення жорсткості крайок профілю сприяє підвищенню якості профілю жорсткості, бо в ряді випадків при зменшенні кількості переходів в валках профілезгинального стану це попереджує утворення на профілі хвилястих крайок. Рівномірне розташування подовжніх гофрів по ширині, щонайменше, одного елемента профілю, сприяє підвищенню жорсткості цього елемента і профілю в цілому у складнонапруженому стані. Виконання подовжніх гофрів трикутної форми сприяє підвищенню жорсткості гофрів і спрощенню центрування заготовки профілю жорсткості по переходам в валках профілезгинального стану при зменшенні кількості переходів. Розташування подовжніх гофрів на протилежних елементах профілю один напроти іншого сприяє подальшому забезпеченню стабільно високої жорсткості профілю у складно-напруженому стані незалежно від напряму дії навантаження. Сутність об'єкта, що заявляється, пояснюється графічними матеріалами, на яких зображено: на Фіг.1 - переріз швелерного гнутого профілю прокату спеціального призначення з подовжніми гофрами, які розміщено по різні сторони від кожного місця вигину; на Фіг.2 - переріз швелерного гнутого профілю прокату спеціального призначення, на полках якого розміщено по два подовжніх гофра; на Фіг.З - переріз незамкнутого гнутого профілю прокату спеціального призначення, на полках якого розміщено по одному подовжньому гофру, а на сусідніх стінках розміщено, відповідно, два і три подовжніх гофра; на Фіг.4 - переріз незамкнутого гнутого профілю прокату спеціального призначення, на полках якого розміщено, відповідно, один і три подовжніх гофра; на Фіг.5 - переріз замкнутого незварного гнутого профілю прокату спеціального призначення, на протилежних стінках якого розміщено по три подовжніх гофра; на Фіг.6 - переріз швелерного гнутого профілю прокату спеціального призначення з полицями неоднакової ширини, на більшій полиці і стінці якого розміщено по три подовжніх гофра; на Фіг.7 - переріз незамкнутого гнутого профілю прокату спеціального призначення з неоднаковими полицями, на сусідніх стінках якого і на більшій полиці розміщено по три подовжніх гофра; на Фіг.8 - переріз швелерного гнутого профілю прокату спеціального призначення з полицями неоднакової ширини, на яких розміщено відповідно три і п'ять подовжніх гофрів. На графічних матеріалах проставлені такі позначення: 1 - Гнутий профіль прокату спеціального призначення; 2 - Стінка; 3 - Полиця; 4 - Полиця; 5 - Місце вигину; 6 - Місце вигину; 7 - Гофр; 8 - Гофр; 9 - Гофр; 10- Гофр; 1 1 - Стінка; 12- Полиця; 13 - Полиця; 14- Місце вигину; 15 - Місце вигину; 16- Гофр; 17-Гофр; 18 - Гофр; 19- Гофр; 20 - Гофр; 21 - Гофр; 22 - Крайка профілю; 23 - Крайка профілю; 24 - Полиця; 25 - Полиця; 26 - Стінка; 27 - Стінка; 28 - Гофр; 5647 29 - Гофр; 30 - Гофр; 31 - Гофр; 32 - Гофр; 33 - Гофр; 34 - Гофр; 35 - Крайка профілю; 36 - Полиця; 37 - Гофр; 38 - Гофр; 39 - Гофр; 40 - Місце вигину; 41 - Крайка профілю; 42 - Стінка; 43 - Стінка; 44 - Стінка; 45 - Полиця; 46 - Полиця; 47 - Стінка; 48 - Стінка; 49 - Полиця; 50 - Полиця; 51 - Стінка; 52 - Полиця; 53 - Полиця; s - Товщина профілю; R - Радіус кривизни місця вигину; h - Висота гофра; d - Відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину місця вигину між сусідніми елементами профілю до осі симетрії сусідніх з цим місцем вигину гофрів; b - Відстань від крайки профілю до осі симетрії сусіднього з цією крайкою гофра. У конкретних прикладах виконання гнутий профіль прокату спеціального призначення у вигляді профілю жорсткості для рами і стулки вікна виконано із оцинкованої сталі товщиною 1,5 мм, ширина профілю від 23,5 до 33,5 мм, висота профілю від 15,0 до 60,0 мм. На елементах профілю виконано подовжні гофри трикутної форми, які спрямовано опуклістю усередину профілю. Швелерний гнутий профіль прокату спеціального призначення 1 (Фіг.1) містить стінку 2 і дві полиці 3 і 4 однакової ширини, які сполучено із стінкою 2 місцями вигину 5 і 6. Місця вигину виконано з радіусом кривизни R=1,5 мм. Полиці 3 і 4 виконано з шириною, меншою ширина стінки 2. Профіль містить подовжні гофри 7 і 8, які розташовано по різні сторони від місця вигину 5 на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю - полиці 3 і стінки 2. Профіль також містить подовжні гофри 9 і 10, які розташовано по різні сторони від місця вигину 6 на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю - полиці 4 і стінки 2. При цьому подовжні гофри 7-10 спрямовано опуклістю усередину профілю і виконано з висотою h=3,1 мм, що становить 2,1 товщини профілю. Відстань "d" у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину місця вигину 5 між сусідніми елементами профілю 2 і 3 до осі симетрії сусідніх з цим місцем вигину гофрів 7 і 8 та відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину місця вигину 6 між сусідніми елементами профілю 2 і 4 до осі симетрії сусідніх з цим місцем вигину гофрів 9 і 8 10 дорівнює 7,5 мм, що становить 5,0 товщини профілю. Подовжні гофри 7-10 виконано трикутної форми з кутом при вершині зі сторони впадини в 90°. У іншому конкретному прикладі виконання (Фіг.2) швелерний гнутий профіль прокату спеціального призначення 1 містить стінку 11 і дві полиці 12 і 13 однакової ширини, які сполучено із стінкою 11 місцями вигину 14 і 15. Місця вигину виконано з радіусом кривизни R=1,5 мм. Полиці 12 і 13 виконано з шириною, рівною ширині стінки 11. Профіль містить подовжні гофри 16 і 17, які розташовано по різні сторони від місця вигину 14 на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю полиці 12 і стінки 11. Профіль також містить подовжні гофри 18 і 19, які розташовано по різні сторони від місця вигину 15 на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю - полиці 13 і стінки 11. Відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину місця вигину 14 між сусідніми елементами профілю 11 і 12 до осі симетрії сусідніх з цим місцем вигину гофрів 16 і 17 та відстань у поперечному перерізі профілю від вершини кута вигину місця вигину 15 між сусідніми елементами профілю 11 і 13 до осі симетрії сусідніх з цим місцем вигину гофрів 18 і 19 становить d=7,5 мм, що становить 5,0 товщини профілю. Профіль містить також подовжні гофри 20 і 21, які виконано на ділянках, що прилягають до крайок 22 і 23 профілю. Відстань від крайки профілю до осі симетрії сусіднього з цією крайкою крайнього гофра становить Ь=7,5 мм, що становить 5,0 товщини профілю. При цьому подовжні гофри 16-19, 20 і 21 виконано трикутної форми з кутом при вершині зі сторони впадини в 90°, спрямовано опуклістю усередину профілю і виконано з висотою h=3,1 мм, що становить 2,1 товщини профілю. У іншому конкретному прикладі виконання (Фіг.З) незамкнутий гнутий профіль прокату спеціального призначення 1 містить полиці 24 і 25 та стінки 26 і 27. На полицях 24 і 25 розміщено по одному подовжньому гофру 28 і 29, а на сусідніх стінках розміщено відповідно два подовжніх гофра 30 і 31 та три подовжніх гофра 32, 33 і 34. Відстані у поперечному перерізі профілю від осей симетрії гофрів до вершини кута вигину сусідніх місць вигину складають відповідно: - 6мм (4 товщини профілю) для гофра 29 на полиці 25; - 7мм (4,7 товщини профілю) для гофрів ЗО і 31 на стінці 27; - 8, 5мм (5,7 товщини профілю) для гофрів 32 і 34 на стінці 26; - 7мм (4,7 товщини профілю) для гофра 28 на полиці 24. При цьому відстань від крайки 35 профілю до осі симетрії сусіднього з цією крайкою гофра 28 на полиці 24 становить Ь=7 мм, що становить 4,7 товщини профілю. Подовжні гофри 32, 33 і 34 рівномірно розташовано по ширині стінки 26. У іншому конкретному прикладі виконання (Фіг.4) незамкнутий гнутий профіль прокату спеціального призначення 1 відрізняється від профілю жорсткості, що зображений на Фіг.З, тим, що на більшій полиці 36 розташовано три подовжніх го 5647 фра 37, 38 і 39. При цьому відстань у поперечному перерізі профілю від осі симетрії гофра 37 до вершини кута вигину сусіднього місця вигину 40 та відстань від крайки 41 профілю до осі симетрії сусіднього з цією крайкою гофра 39 на полиці 36 становить 8,5мм (5,7 товщини профілю). Подовжні гофри 37, 38 і 39 рівномірно розташовано по ширині полиці 36. У іншому конкретному прикладі виконання (Фіг.5) замкнутий незварний гнутий профіль прокату спеціального призначення 1 містить подовжні гофри, які розташовано по різні сторони від кожного місця вигину на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю. При цьому на двох протилежних стінках 42 і 43 рівномірно розміщено по три подовжніх гофра і на протилежних елементах профілю подовжні гофри розташовано один напроти іншого. У іншому конкретному прикладі виконання (Фіг.6) швелерний гнутий профіль прокату спеціального призначення 1 містить стінку 44 полиці 45 і 46 неоднакової ширини. На більшій полиці 46 і стінці 44 рівномірно розміщено по три подовжніх гофра. Подовжні гофри розташовано по різні сторони від кожного місця вигину на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю і крайні подовжні гофри розташовано на ділянках, що прилягають до крайок профілю. У іншому конкретному прикладі виконання (Фіг.7) незамкнутий гнутий профіль прокату спеціального призначення 1 містить сусідні стінки 47 і 48 та полиці неоднакової ширини 49 і 50. На більшій полиці 50 і на стінках 47 і 48 рівномірно розміщено по три подовжніх гофра. Подовжні гофри розташовано по різні сторони від кожного місця " Ч ФІГ.1 10 вигину на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю і крайні подовжні гофри розташовано на ділянках, що прилягають до крайок профілю. При цьому на протилежних елементах профілю подовжні гофри розташовано один напроти іншого. У іншому конкретному прикладі виконання (Фіг.8) швелерний гнутий профіль прокату спеціального призначення 1 містить стінку 51 та полиці неоднакової ширини 52 і 53. На стінці 51 рівномірно розміщено три подовжніх гофра. На полицях 52 і 53 рівномірно розміщено відповідно три і п'ять подовжніх гофрів. Подовжні гофри розташовано по різні сторони від кожного місця вигину на прилягаючих до нього ділянках сусідніх елементів профілю і крайні подовжні гофри розташовано на ділянках, що прилягають до крайок профілю. При цьому на протилежних ділянках полиць профілю подовжні гофри розташовано один напроти іншого. При експлуатації рами і стулки вікна, в яких в якості профілів жорсткості встановлені вищеописані гнуті профілі прокату спеціального призначення, профілі постійно знаходяться у складно напруженому стані. Значне підвищення жорсткості саме в області місць вигину гнутих профілів, а також ділянок, що прилягають до крайок профілю, сприяє підвищенню жорсткості усього профілю саме при складно напруженому стані профілю незалежно від напряму дії навантаження. Це дозволить при забезпеченні заданої жорсткості гнутого профілю прокату спеціального призначення, наприклад, профілю жорсткості для рами і стулки вікна, зменшити металоємкість профілю при спрощенні технології його виробництва. 11 5647 12 \ ; d і—^—p» ФІГ. 2 ФІГЗ 1S 5ЛФ РАФ zws Єї. 15 5647 16 ФІГ. 6 d /у /A, \ Г" ФІГ. 7 ТІ і •о d ФІГ 8 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601