Совершенствование технологии производства гнутых профилей с отбортовками в роликах методом интенсивного деформирования

• Автор: Мищенко, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Применение профилей с отбортовками
1.2. Способы получения гнутых профилей с отбортовками
1.3. Профилегибочное оборудование для производства профилей
с отбортовками
1.4. Классификация дефектов профилей с отбортовками
1.5. Применяемые материалы для производства гнутых профилей
1.6. Учет факторов процесса профилирования при теоретическом анализе
1.7. Выводы
1.8. Постановка задач исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИЛЕЙ С ОТБОРТОВКАМИ
2.1. Классификация профилей с отбортовками
2.2. Расчет развертки сечения профиля и предварительный расчет
ширины заготовки
2.3. Исследование напряженно-деформированного состояния в зонах изгиба при различном нагружении
2.4. Исследование зоны плавного перехода
2.5.0пределение предельных параметров формовки угловых зон при торцевом
поджатии с помощью конечно-элементного анализа
2.6. Выводы
3. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Организационные аспекты экспериментальных исследований
3.2. Исследование влияния вида нагружения на параметры угловых зон.
3.3. Исследование влияния ширины отбортовки на изменение толщины
зоны изгиба на основе полного факторного эксперимента
3.4. Исследование влияния промежуточных радиусов изгиба заготовки
на геометрические параметры сечения профиля
3.5. Экспериментальное исследование возможности использования теоретической модели зоны плавного перехода в приложении к формовке сложных профилей с отбортовками
3.6. Исследование влияния отбортовок на протяженность ЗП
3.7. Некоторые вопросы устойчивости деформирования
профилей с отбортовками
3.8. Выводы
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ
4.1. Проработка профиля на технологичность
4.2. Выбор схемы и режимов формообразования
4.3. Разработка профилирующей оснастки
4.4. Изготовление формующих роликов
4.5. Отладка процесса формообразования
4.6. Алгоритм разработки технологии изготовления профилей
с элементами жесткости - отбортовками
4.7. Параметры профилей для ответственных конструкций
4.8. Внедрение методики, технологии и экономический эффект
4.9. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: ОСНОВНЫЕ РУЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время в России наметилась устойчивая тенденция к применению все большего количества гнутых металлических профилей практически во всех отраслях народного хозяйства. За последние 10 лет увеличились не только объемы производства гнутых металлических профилей, но и существенно расширился их сортамент [1].
ГОСТ 14350-80 [2] определяет гнутый профиль проката как профиль, полученный методом профилирования заготовки на профилегибочных агрегатах. Согласно ГОСТ 14350-80 более 50% профилей несут отбортованную часть. Основные элементы гнутых профилей показаны на рис. 1.
Сортовые горячекатаные и прессованные профили имеют ограниченную сферу приложения (в основном силовые элементы конструкций), а также такой , существенный недостаток как отсутствие
изначального покрытия, обусловленный техническими возможностями процессов горячей прокатки и прессования. Кроме того, в некоторых конструктивных приложениях гнутые профили оказываются предпочтительными как с точки зрения весовой отдачи, так и с точки зрения их эксплуатационной надежности и эффективности [3]. ,
5 Существует несколько альтернативных способов получения гнутых про-
филей с отбортовками, а именно: штамповка, гибка на прессах и протяжка в инструментальных фильерах. Однако использование этих способов изготовления затруднительно для получения профилей большой длины с узкими отбортовками. Еще более существенным ограничением этих технологий является получение профилей со сложной конфигурацией поперечного сечения. Кроме того, эти способы приводят к большим потерям металла, они малопроизводитель-
Рис. 1.1. Основные элементы гнутого профиля: 1 - угловая зона; 2 - дно профиля; 3 — продольные рифты;
4 - боковая полка; 5 - горизонтальные полки;б - отбортовки

Потеря устойчивости элементов готового профиля регламентируется соответствующими нормативными документами и часто является причиной, препятствующей сокращению числа переходов.

г) Д)
Рис. 1.16. Дефекты гнутых профилен: а - излом полки; б - смятие; в — мелкие складки; г - разрушение наружного контура; д - зажимы
Линии Чернова—Людерса (рис. 1.14, схема 3.1) представляют собой следы плоскостей скольжения, выходящие на поверхности деформированной заготовки. Дефекты портят внешний вид, уменьшают точность размеров изготовленных изделий, а иногда приводят к браку.
Кромковая волнистость (рис. 1.14, схема 3.2; рис. 1.15з) — неплоскост-ность в виде чередования гребней и впадин, образующихся вследствие неравномерной вытяжки металла по длине и ширине полосы или листа. Это наиболее часто встречающийся дефект при изготовлении тонкостенных широкополочных профилей. При высокой жесткости подгибаемых полок может иметь место как кромковая волнистость, так и излом полки (рис. 1.14, схема 3.3; рис. 1.16а). Изломы образуются при местной пластической деформации вследствие резких перегибов и представляют собой неисправимый брак профиля.
Смятие (рис. 1.14, схема 3.4; рис. 1.166) можно отнести к браку профиля. Чаще всего оно возникает при контакте заготовки с буртом ролика.