RU2700224C1 - Method of making bent z-like profiles with coatings in rollers - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to processing of sheet workpieces with flexible rolling coatings in rollers and can be used for production of aircraft parts from high-strength hard-deforming materials. Sequentially along the transitions there is a flexure in the rollers of the shelves relative to the profile wall and settling of the shelves in the last transition at perpendicular location of the profile wall relative to the profiling level. At the first pass, the sheet workpiece is placed parallel to the profiling level before entering the rollers, and at each subsequent transition the angle between the profile wall and the profiling level is changed to 90° in the penultimate transition. At that, the shelves are hemmed in radii, the values of which are reduced with each subsequent transition.

EFFECT: high quality of the thin-walled z-like sections from high-strength materials with coatings.

1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве в роликах гнутых тонкостенных зетовых профилей с покрытиями, в частности профилей из высокопрочных алюминиевых сплавов с плакирующим покрытием.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of rolls of bent thin-walled zeta profiles with coatings, in particular profiles of high-strength clad aluminum alloys.

Известен способ изготовления в роликах гнутых тонкостенных зетовых профилей с покрытиями путем последовательного выполнения операций подгибки в роликах полок относительно стенки, выдерживая при этом кромки профиля на одинаковом расстоянии от уровня профилирования (Авт. свид. СССР №1625545, опуб. 07.02.1991.). Профиль, полученный этим способом, не обладает высокой поперечной жесткостью, т.к. в местах изгиба возникают утонения и дефекты поверхности при изготовлении гнутого профиля из исходной листовой заготовки с покрытием.A known method of manufacturing in rolls of bent thin-walled zeta profiles with coatings by sequentially performing bending operations in the rollers of the shelves relative to the wall, while maintaining the edges of the profile at the same distance from the level of profiling (Auth. Certificate. USSR No. 1625545, publ. 07.02.1991.). The profile obtained by this method does not have high lateral stiffness, because in places of bending, thinning and surface defects occur during the manufacture of a bent profile from the initial coated sheet billet.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ изготовления в роликах гнутого тонкостенного зетовых профиля из листовой заготовки с покрытием, включающий последовательные по переходам подгибку и формообразование элементов профиля из вертикальной листовой заготовки, путем подгибки ее полок относительно стенки, формования отбортовок на полках и осадку полок в последнем переходе при перпендикулярном расположении стенки профиля относительно уровня профилирования (Патент США №5176019, опуб. 05.01.1993.).Closest to the claimed solution is a method of manufacturing in rolls a bent thin-walled zeta profile from a coated sheet billet, comprising successive bending and shaping of profile elements from a vertical sheet billet by bending its shelves relative to the wall, forming flanges on the shelves and shelving in the latter the transition with a perpendicular arrangement of the wall of the profile relative to the level of profiling (US Patent No. 5176019, publ. 05.01.1993.).

Недостатками описанных способа для изготовления гнутых тонкостенных зетовых профилей с покрытием являются высокие затраты на роликовую технологическую оснастку, выражающиеся в необходимости использования на первых переходах технологическую оснастку значительных диаметров при изготовлении профиля с большими размерами стенки. Кроме того, в известном способе для изготовления гнутых тонкостенных зетовых профилей возникают дефекты на поверхностях покрытий из-за существенной разности линейных скоростей калибра в центральной части стенки и на полках профиля, а также в местах изгиба полок. Этими способом невозможно изготовить гнутый тонкостенные зетовые профили высокой жесткости из высокопрочных алюминиевых сплавов, так как неизбежны дефекты в местах подгиба полок относительно стенки профиля.The disadvantages of the described method for the manufacture of bent thin-walled zeta profiles with a coating are the high costs of roller tooling, expressed in the need to use tooling of significant diameters at the first transitions in the manufacture of a profile with large wall sizes. In addition, in the known method for the manufacture of bent thin-walled zeta profiles, defects occur on the surfaces of the coatings due to the significant difference in the linear velocities of the caliber in the central part of the wall and on the shelves of the profile, as well as in the places of bending of the shelves. In this way, it is impossible to produce bent thin-walled zeta profiles of high stiffness from high-strength aluminum alloys, since defects are inevitable in the places of bending of the shelves relative to the profile wall.

Технический результат от использования изобретения состоит в том, что предлагаемый способ позволяет, по сравнением с ближайшими аналогами, существенно снизить затраты на роликовую оснастку и повысить качество гнутых тонкостенных зетовых профилей из высокопрочных сплавов с покрытиями.The technical result from the use of the invention is that the proposed method allows, in comparison with the closest analogues, significantly reduce the cost of roller equipment and improve the quality of bent thin-walled zeta profiles from high-strength alloys with coatings.

Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления гнутых зетовых профилей с покрытиями в роликах из листовых заготовок, включающий последовательную по переходам подгибку в роликах полок относительно стенки профиля и осадку полок в последнем переходе при перпендикулярном расположении стенки профиля относительно уровня профилирования, на первом переходе листовая заготовка перед заходом в ролики располагают параллельно уровню профилирования, а на каждом переходе изменяют угол между стенкой профиля и уровнем профилирования до 90° в предпоследнем переходе, при этом подгибку полок производят по радиусам, величины которых уменьшаются с каждым последующим переходом.The technical result is achieved due to the fact that in the method of manufacturing bent zeta profiles with coatings in rollers from sheet blanks, which includes sequential bending in the rollers of the shelves relative to the profile wall and the shelving in the last transition with the profile wall perpendicular to the profiling level, at the first before the transition to the rollers, the sheet blank is placed parallel to the profiling level, and at each transition, the angle between the profile wall and the level ofilirovaniya to 90 ° in the penultimate junction, thus producing hem flange along the radii, the values of which decrease with each subsequent transition.

На фигуре представлена схема формообразования в роликах гнутого тонкостенного зетового профиля из листовой заготовки с покрытием.The figure shows a diagram of the formation in the rollers of a bent thin-walled zeta profile from a coated sheet billet.

Способ осуществляется следующим образом. В соответствии со схемой формообразования представленной на фигуре исходная листовая заготовка с покрытием поступает в первый переход в ролики параллельно уровню профилирования Х-Х. На первом переходе осуществляется формование полок 1 и 2 профиля в виде сегментов окружности с радиусами R11 и R12, при этом стенка 3 профиля смещается относительно уровня профилирования Х-Х на угол α1. Значения R11, R12 и α1 выбирают из условия расположения кромок профиля на линии параллельной уровню профилирования Х-Х, что позволяет предотвратить продольное скручивание и продольный изгиб профиля (Авт. свид. СССР №1625545, опуб. 07.02.1991.). В последующим втором переходе продолжает осуществляется формование полок 1 и 2 профиля в виде сегментов окружности с радиусами R21 и R22 меньшими чем R11 и R12, при этом стенка 3 профиля смещается относительно уровня профилирования Х-Х на угол α2 увеличенный по сравнению с α1.The method is as follows. In accordance with the shaping scheme shown in the figure, the initial coated sheet billet enters the first transition into the rollers parallel to the profiling level XX. At the first transition, the shelves 1 and 2 of the profile are formed in the form of circle segments with radii R11 and R12, while the wall 3 of the profile is shifted relative to the profiling level XX by an angle α1. The values of R11, R12 and α1 are selected from the condition that the profile edges are located on a line parallel to the profiling level XX, which prevents longitudinal twisting and longitudinal bending of the profile (Auth. Certificate. USSR No. 1625545, publ. 07.02.1991.). In the next second transition, the shelves 1 and 2 of the profile continue to be formed in the form of circle segments with radii R21 and R22 smaller than R11 and R12, while the wall 3 of the profile is shifted relative to the profiling level XX by an angle α2 increased compared to α1.

В последующих двух переходах, как показано на фигуре, продолжается последовательное уменьшение радиусов R31, R32, R41 и R42 формования в роликах полок 1 и 2 профиля и увеличение углов α3 и α4 между стенкой 3 и уровнем профилирования Х-Х.In the next two transitions, as shown in the figure, a sequential decrease in the radii R31, R32, R41 and R42 of molding in the rollers of the shelves 1 and 2 of the profile continues, and the angles α3 and α4 between the wall 3 and the profiling level XX are increased.

На предпоследнем пятом переходе угол α5 между стенкой 3 и уровнем профилирования Х-Х должен составлять 90° для обеспечения условий осадки полок 1 и 2 в последнем шестом переходе. При этом в результате осадки полок в последнем переходе обеспечивается существенное уменьшение радиусов R61 и R62 относительно радиусов R51 и R52, что повышает жесткость и прочность профиля.At the penultimate fifth transition, the angle α5 between the wall 3 and the level of profiling XX should be 90 ° to ensure the conditions of settlement of shelves 1 and 2 in the last sixth transition. In this case, as a result of the shelving in the last transition, a significant decrease in the radii R61 and R62 relative to the radii R51 and R52 is provided, which increases the rigidity and strength of the profile.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Опытное производство гнутых тонкостенных зетовых профилей в соответствии со схемой формовки, представленной на фигуре было произведено на профилегибочном станке ГПС-350М8, разработанным и выпускаемый АО «Ульяновский НИАТ». Из листовых заготовок шириной 143 мм и толщиной 2 мм изготовленных из высокопрочного алюминиевого сплава В95оч с плакирующим покрытием из алюминия производился гнутый зетовый профиль с высотой стенок 3 - 78 мм, шириной полок 1 и 2 - 28 мм и отбортовкой полки 2 - 9 мм.The pilot production of bent thin-walled zeta profiles in accordance with the molding scheme shown in the figure was carried out on the GPS-350M8 roll forming machine, developed and manufactured by Ulyanovsk NIAT JSC. From billets with a width of 143 mm and a thickness of 2 mm made of high-strength aluminum alloy V95och with a cladding coating of aluminum, a bent zeta profile was produced with a wall height of 3 - 78 mm, a shelf width of 1 and 2 - 28 mm and a flanging of the shelf 2 - 9 mm.

Профиль формировался за 6 переходов (см. фигуру) с применением радиусов и углов подгибки приведенных в таблице.The profile was formed in 6 transitions (see figure) using the radii and bending angles shown in the table.

По сравнению с известным способом диаметры роликовой оснастки на первых трех переходах уменьшены в 1,5-2 раза. На первых переходах из-за предлагаемого размещения полуфабриката профиля в роликах между отдельными частями калибра разность линейных скоростей минимальна и пропорциональна высоте формуемой заготовки, что положительно влияет на деформацию мягкого плакирующего слоя. На плакирующем покрытии профиля отсутствовали поверхностные дефекты, а при известном способе дефекты возникают на стенке 3 профиля и в местах изгиба.Compared with the known method, the diameters of the roller tool at the first three transitions are reduced by 1.5-2 times. At the first transitions, due to the proposed placement of the semi-finished profile in the rollers between the individual parts of the caliber, the difference in linear velocities is minimal and proportional to the height of the workpiece being molded, which positively affects the deformation of the soft clad layer. On the cladding coating of the profile there were no surface defects, and with the known method, defects occur on the wall 3 of the profile and in the places of bending.

Таким образом использование предлагаемых способа позволяет производить жесткие гнутые тонкостенные зетовых профилей из листовых заготовок с покрытиями на компактном профилегибочном оборудовании с небольшим числом роликовых прокатных клетей.Thus, the use of the proposed method allows the production of rigid bent thin-walled zeta profiles from sheet blanks with coatings on compact roll forming equipment with a small number of rolling mill stands.

Claims (1)

Способ изготовления из листовых заготовок гнутых зетовых профилей с покрытиями в роликах, включающий последовательную по переходам подгибку в роликах полок относительно стенки профиля и осадку полок в последнем переходе при перпендикулярном расположении стенки профиля относительно уровня профилирования, отличающийся тем, что на первом переходе листовую заготовку перед заходом в ролики располагают параллельно уровню профилирования, а на каждом последующем переходе изменяют угол между стенкой профиля и уровнем профилирования до угла, равного 90° в предпоследнем переходе, при этом подгибку полок осуществляют по радиусам, величины которых уменьшают с каждым последующим переходом.A method of manufacturing from billets of bent zeta profiles with coatings in rollers, comprising successively bending in the rollers of the shelves relative to the profile wall and the shelving in the last transition with a perpendicular arrangement of the profile wall relative to the profiling level, characterized in that at the first transition the sheet blank before entering the rollers are placed parallel to the level of profiling, and at each subsequent transition, the angle between the wall of the profile and the level of profiling to angle Of 90 ° in the penultimate transition, the hem flange is carried by radii, the values of which decrease with each subsequent shift.

Images