Способ непрерывного профилирования (формоизменения) листового материала, валок для его осуществления и листовой материал, полученный этим способом

Номер инновационного патента: 23645

Опубликовано: 17.01.2011

Автор: ХАЛДЕР Тапас Кумар

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к способу непрерывного профилирования (формоизменения) листового материала при его непрерывном деформировании в валках, в частности, способу увеличения жесткости исходного листового материала посредством формирования на его поверхности ребер жесткости. Способ непрерывного профилирования (формоизменения) листового материала, при котором исходную плоскую заготовку пропускают через, по меньшей мере, одну пару, вращающихся навстречу друг другу валков, с помощью которых формируют на поверхности исходной заготовки систему продольных и поперечных ребер жесткости заранее заданной формы. Формируют рёбра жесткости в виде рядов чередующихся выступов и выемок на, по меньшей мере одной, поверхности заготовки.

Текст

Смотреть все

(2009.01), 21 5/00 (2009.01), 21 22/00 (2009.01), 21 37/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(74) Русакова Нина Васильевна Жукова Галина Алексеевна Ляджин Владимир Алексеевич(56) Тришевский И.С., Докторов М.Е. Теоритические основы процесса профилирования. М. Мееталлургия, 1980, с. 288(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ (ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ) ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА, ВАЛОК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И ЛИСТОВОЙ МАТЕРИАЛ,ПОЛУЧЕННЫЙ ЭТИМ СПОСОБОМ(57) Изобретение относится к способу непрерывного профилирования (формоизменения) листового материала при его непрерывном деформировании в валках, в частности, способу увеличения жесткости исходного листового материала посредством формирования на его поверхности ребер жесткости. Способ непрерывного профилирования(формоизменения) листового материала, при котором исходную плоскую заготовку пропускают через, по меньшей мере, одну пару, вращающихся навстречу друг другу валков, с помощью которых формируют на поверхности исходной заготовки систему продольных и поперечных ребер жесткости заранее заданной формы. Формируют рбра жесткости в виде рядов чередующихся выступов и выемок на, по меньшей мере одной, поверхности заготовки. Изобретение относится к способу непрерывного профилирования(формоизменения) листового материала при его непрерывном деформировании в валках, в частности, способу увеличения жесткости исходного листового материала посредством формирования на его поверхности ребер жесткости. Известен способ профилирования(формообразования) исходной полосовой заготовки листового материала до требуемой формы, при котором исходную плоскую заготовку пропускают через, по меньшей мере, одну пару, вращающихся навстречу друг другу валков, с помощью которых формируют на поверхности исходной заготовки систему продольных и поперечных ребер жесткости заранее заданной формы (Теоретические основы процесса профилирования. - Тришевский И.С,Докторов М.Е., М., Металлургия, 1980, с. 288 1). Для получения профилей сложной конфигурации поперечного сечения обычно используются несколько пар валков. При этом процесс профилирования обычно разбивается на ряд отдельных операций, при осуществлении которых каждая пара валков выполняет оптимальную частичную деформацию. Таким образом получают гнутые профили с различной конфигурацией поперечного сечения, при этом толщина листовой заготовки практически остается неизменной, либо незначительно изменяется. Одной из важных задач профилирования является задача придания первоначальной заготовке повышенной по сравнению с исходной жесткостью на изгиб листового материал в заданных направлениях. Это достигается формированием ребер жесткости, усиливающих сопротивление профиля изгибу поперек сформованного ребра жесткости. Простейший и самый распространенный вариант - это формирование продольных ребер жесткоси различной конфигурации подгибом краев полосы листового материала (коробчатые и трубчатые профили), формирование продольных сплошных или прерывающихся ребер жесткости различной формы поперечного сечения(волнообразной, треугольной, трапециевидной,прямоугольной и т.п. или их комбинаций), на всей поверхности или части поверхности заготовки. Если необходимо обеспечить повышенную жесткость не только в продольном, но и в поперечном направлениях, то формирование поперечных ребер жесткости требует обработки несколькими парами валков. Для профилей сложной формы число рабочих пар валков может достигать нескольких десятков. Формовка профилей может осуществляться при обычных температурах (холодная формовка) и с предварительным нагревом всего сечения заготовки(горячая формовка). Горячая формовка применяется в случаях, когда необходимо понизить погог пластической деформации заготовки изготовление толстостенных профилей из высокопрочных и малопластичных материалов. Придание заготовке необходимой формы осуществляется посредством формирующего инструмента - валков, каждый из которых представляет собой сплошной или составной цилиндрический вал с осевым каналом для сочленения с приводящим валом, и рабочей поверхностью со сформированными на ней выступами и вырезами, ориентированными в радиальном направлении от оси вала к его периферии. Рабочая пара валков взаимно располагается таким образом, чтобы выступающие части одного валка располагаются против вырезов второго, при этом минимальное расстояние между валками не должно приводить к нежелательному утончению исходного листового материала. То есть,толщина профилированного изделия практически не изменяется. Таким образом,придание повышенной жесткости на изгиб листовому материалу связано с изменением геометрических размеров и формы исходной заготовки, которые тем больше, чем большей степени жесткости необходимо достичь. Это приводит к увеличению расхода материала и ограничивает возможности изготовления из такого профилированного листового материала изделий сложной формы. Задачей настоящего изобретения является разработка способа непрерывного профилирования(формоизменения) листового материала,повышающего его жесткость на изгиб и скручивание, и при этом не приводящего к существенным изменениям геометрических размеров и формы исходной заготовки, оставляя ее пригодной для дальнейшего формообразования. Поставленная задача решается в предлагаемом способе непрерывного профилирования листового материала, при котором исходную плоскую заготовку пропускают через, по меньшей мере, одну пару, вращающихся навстречу друг другу валков, с помощью которых формируют на поверхности исходной заготовки систему продольных и поперечных ребер жесткости заранее заданной формы, причем ребра жесткости формируют в виде рядов чередующихся выступов и выемок на, по меньшей мере одной, поверхности заготовки. Получаемые ряды выступающих над исходной плоскостью заготовки участков представляют собой, по сути, прерывистые ребра жесткости, а частота их расположения на поверхности листового материала позволяет получить эффект повышения жесткости всей поверхности заготовки. Причем, эти выступы формируют в виде частых, относительно невысоких бугорков, в основном, конической формы и круглого, овального или многоугольного в плане сечения, а ряды этих выступов отстоят друг от друга на расстояние близкое к расстоянию между соседними выступами в ряду. Материал остается листовым, то есть его геометрические размеры в поперечном сечении изменяются незначительно, а толщина исходного листа, практически не изменяется. Однако, его эффективная толщина (от вершин выступов до границы противоположной поверхности листа) обработанного таким способом листа увеличивается. Предпочтительно, чтобы ребра жесткости формировались на обеих сторонах листовой заготовки. Тогда на каждой из сторон листовой заготовки формируются ряды выступов и выемок,что еще более увеличивает жесткость листа на изгиб и скручивание. При этом эффективная толщина листа еще более увеличивается, и, в зависимости от пластичности материала может превышать толщину исходной заготовки (расстояние между плоскими противоположными поверхностями листа) в три четыре раза. В случае необходимости обработки предлагаемым способом листовой заготовки из толстостенных и/или высокопрочных и малопластичных материалов исходный листовой материал предварительно нагревают по всей обрабатываемой поверхности любым известным способом. Другим объектом настоящего изобретения является валок для осуществления предложенного способа. Предлагаемый валок представляет собой сплошной или составной цилиндрический вал с осевым каналом для сочленения с приводящим валом,и рабочей поверхностью со сформированными на ней выступами и вырезами в направлении от оси вала к его периферии,отличающийся тем, что рабочая поверхность сформирована в виде рядов коротких выступов(зубцов), формирующих на исходной заготовке ребра жесткости в виде чередующихся выступов и выемок на поверхности заготовки. Причем, эти выступы формируют в виде частых зубцов, в основном, конического или трапециевидного сечения в радиальной плоскости, с зауженной стороной на периферийной поверхности. Зубцы могут быть круглого, овального или многоугольного сечения в плоскости перпендикулярной радиусу валка, а ряды этих зубцов отстоят друг от друга на расстояние близкое к расстоянию между соседними зубцами в ряду. Ряды зубцов могут быть ориентированы под любым углом к направлению движения заготовки в валках. Поскольку формовка профилей осуществляется парой валков, то второй валок должен позволять зубцам предлагаемого валка деформировать заготовку, удерживая от деформации участки поверхности заготовки между зубцами. Поверхность такого второго валка может быть выполнена из эластичного упругого материала, прогибающегося на высоту формующего зубца (например из резины или подобного материала), либо на его поверхности должны быть выполнены выемки, соответствующие выступам противоположного валка. В предпочтительном варианте предлагаемого способа формование осуществляется парой валков с одинаковой поверхностью. Валки настраиваются таким образом, чтобы их выступающие зубцы располагались в плоскости заготовки в шахматном порядке друг относительно друга выступы одного валка приходились на промежутки между выступами противоположного валка. Тогда выступы будут формоваться на обеих сторонах листовой заготовки. Причем минимальное расстояние между поверхностями выступающих зубцов валков должно быть не менее толщины исходной заготовки, чтобы минимизировать утончение листовой заготовки,если это не желательно. Зубцы, предпочтительно, не должны иметь острых краев, способных повредить поверхность заготовки. При необходимости получения глубоко профилированной поверхности обработка может осуществляться несколькими парами валков с увеличивающейся глубиной профилирования от первой пары к последней. Еще одним объектом настоящего изобретения является листовой материал, профилированный(формоизмененный) в соответствии с вышеописанным способом 3, содержащий на, по меньшей мере, одной из поверхностей ребра жесткости в виде рядов чередующихся выступов и выемок. Исходный листовой материал может иметь,по меньшей мере, на одной из поверхностей покрытие в виде тонкой пленки иного материала(краска, тонкопленочное покрытие, ламинат и т.п.). Если профилированию подвергается листовая заготовка, предварительно покрытая слоем другого материала, то минимальное расстояние между валкими должно выбираться таким образом, чтобы не повредить это покрытие. Вышеизложенное поясняют следующие иллюстрации. Фиг.1. Пара валков для осуществления предложенного способа - боковая поверхность Фиг.2. Пара валков для осуществления предложенного способа - радиальное сечение Фиг.3. Листовой материал,полученный предложенным способом Фиг.4. Образец коробчатого профиля из предложенного листового материала. На Фиг.1. показана боковая поверхность одного из вариантов выполнения пары валков для осуществления предложенного способа. Ряды зубцов на поверхности валков ориентированы под углом 60 к направлению движения в валках исходной листовой заготовки. Расстояние между вершинами зубцов в рядах около 5 мм. Зубцы имеют форму близкую к конической, с близким к овальному поперечным сечением и сглаженнымикромками,получившимися при вытачивании зубцов. На Фиг. 2. видно радиальное сечение пары валков, показанных на фиг.1. Фиг.1 и 2 дают представление о взаимном размещении валков в станке, когда зубцы одного валка попадают между зубцами второго. На Фиг. 3 представлен образец листового материала, полученного предложенным способом профилирования с помощью валков,представленных на Фиг. 1,2. На Фиг. 4. показан пример коробчатого профиля из предложенного листового материала. Представленные образцы листового материала получены за один проход исходной листовой заготовки толщиной 0,4 мм. Эффективная толщина полученного листового материала составила 1,1 мм,при этом жесткость на изгиб возросла на 20. Таким образом, для получения листового материала с той же жесткостью на изгиб, что и для гладкого листа, может быть использован исходный лист толщиной 0,38 мм. Эксплуатационные свойства изделия из такого листового материала существенно повышаются. При этом, полученный листовой материал обладает рядом преимуществ по сравнению с исходным гладким листовым материалом кроме существенного увеличения жесткости на изгиб и скручивание, практически в любых направлениях, увеличение эффективной толщины листа обеспечивает более надежное закрепление в листе крепежных элементов,например,винтов,поскольку их резьба взаимодействует с таким листовым маиериалом по всей эффективной толщине. В частности, сцепление описанного выше листового материала с резьбой винта, определяемое по величине усилия, необходимого для того, чтобы вырвать винт из листа, возрастает в 1,5 - 2,0 раза,что обеспечивает более надежное крепление, чем на гладком листе. Уменьшение поперечного и продольного размеров исходной заготовки обычно не превышает 5 - 10, и может быть еще меньше или вообще отсутствовать, при соответствующей настройке профилегибочного станка. Понятно, что сохранение геометрических размеров исходной заготовки сопровождается появлением участков более тонкого, чем исходный, материала. Такой листовой материал пригоден для дальнейшего профилирования любым известным способом, например, формования коробчатых или трубчатых профилей, резки на изделия любой формы, выполнения просечек и т.п. То есть,выполнения всех технологических операций как с обычным листовым материалом.(формоизменения) листового материала, при котором исходную плоскую заготовку пропускают через, по меньшей мере, одну пару, вращающихся навстречу друг другу валков, с помощью которых формируют на поверхности исходной заготовки систему продольных и поперечных ребер жесткости заранее заданной формы, отличающийся тем, что формируют ребра жесткости в виде рядов чередующихся выступов и выемок на, по меньшей мере одной, поверхности заготовки. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют ребра жесткости на обеих сторонах плоской заготовки в виде рядов чередующихся выступов и выемок на противоположных поверхностях заготовки. 3. Способ по любому из пп.1,2, отличающийся тем,что исходный листовой материал предварительно нагревают. 4. Валок для осуществления способа по пп.1 - 3,представляющий собой сплошной или составной цилиндрический вал с осевым каналом для сочленения с приводящим валом, и рабочей поверхностью со сформированными на ней выступами и вырезами в направлении от оси вала к его периферии, отличающийся тем, что рабочая поверхность сформирована в виде рядов коротких выступов (зубцов), формирующих на исходной заготовке ребра жесткости в виде чередующихся выступов и выемок на поверхности заготовки. 5. Листовой материал, профилированный(формоизмененный),содержащий систему продольных и поперечных ребер жесткости,отличающийся тем, что изготовлен в соответствии со способом по пп.1-3 и содержит на, по меньшей мере, одной из поверхностей рбра жесткости в виде рядов чередующихся выступов и выемок. 6. Листовой материал по п. 5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из поверхностей содержит покрытие в виде тонкой пленки иного материала.

МПК / Метки

МПК: B21D 22/00, B21B 27/00, B21D 37/00, B21D 5/00, B21B 1/24

Метки: полученный, листовой, валок, профилирования, способом, этим, осуществления, непрерывного, листового, материал, формоизменения, материала, способ

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/6-ip23645-sposob-nepreryvnogo-profilirovaniya-formoizmeneniya-listovogo-materiala-valok-dlya-ego-osushhestvleniya-i-listovojj-material-poluchennyjj-etim-sposobom.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ непрерывного профилирования (формоизменения) листового материала, валок для его осуществления и листовой материал, полученный этим способом</a>

Похожие патенты