книги из ГПНТБ / Чекмарев, А. П. Гнутые профили проката

А. П. ЧЕКМ АРЕВ , В. Б. К А Л У Ж С К И Й

Г Н У Т Ы Е

ПРОФИЛИ

ПР О К А Т А

КОНТРОЛ ЬНЫИ ЭКЗЕМП

Москва „Металлургия1* 1974

Описано современное оборудование для производства крупно­ габаритных гнутых профилей, даны анализ его работы и перспективы развития и усовершенствования профилегибочных станов. Рассмо­ трены технологический процесс профилирования, калибровка валков профилегибочных станов, методы расчета ширины заготовки и опреде­ ления поперечной вытяжки, выбор режима профилирования. Изло­ жены особенности производства различных профилей, приведены си­ стемы калибровок и алгоритмы для их расчета на ЭВМ, даны примеры расчета различных калибровок.

Предназначена для инженерно-технических и научных работни­ ков, занимающихся эксплуатацией и проектированием профилегибоч­ ных станов, а также исследованиями в этой области. Может быть по­ лезна студентам металлургических и машиностроительных вузов и техникумов. Ил. 130. Табл. 17. Список лит.: 40 назв.

Александр Петрович ЧЕКМАРЕВ Владимир Борисович КАЛУЖСКИЙ

ГНУТЫЕ ПРОФИЛИ ПРОКАТА

Редактор издательства Г. А. Самойленко Художественный редактор Д . В. Орлов Технический редактор В. А . Лыкова

Корректоры Н. Л . Залуцкая, Н. С. Митрофанова

Переплет художника В. Д . Димитриади

Сдано в набор 25 XII 1973 г. Подписано в печать 27/VI 1974 г. Т-11659 Формат бумаги 60х90,/ , в бумага типографская № 2 Печ. л. 16,50 Уч.-изд. л. 17,59 Тираж 3200 экз. Зак. 764 Изд. № 2482 Цена 1 р. 09 к.

Издательство «Металлургия», 119034, Москва, Г-34, 2-й Обыденский пер., 14

Ленинградская типография N° 6 Союзполиграфпрома при Государственном Комитете Совета Министров СССР

по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 193144, Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10 ‘

© Издательство «Металлургия», 1974.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1

ВВЕДЕНИЕ

Первые сообщения о применении гнутых профилей относятся к прош­ лому веку. В 1855 г. при строительстве служебного здания в НьюЙорке применялись двутавровые балки из двух U-образных гнутых профилей толщиной от 1,6 до 3,5 мм, соединенных заклепками. Про­ фили были изготовлены на гибочных прессах [1 ].

Формовка гнутых профилей на прессах малопроизводительна, а в связи с быстрым ростом промышленности — особенно таких ее отраслей, как строительство, общее и сельскохозяйственное маши­ ностроение, вагоностроение необходимы более эффективные методы производства.

Для удовлетворения растущей потребности в гнутых профилях

вряде стран были сконструированы, построены и введены в дей­ ствие профилегибочные станы, на которых гнутые профили получают из полосы и листа. В США такие станы впервые были установлены

в1910 г., в Европе .они появились несколько позже. В настоящее время во всех экономически развитых странах производят гнутые профили [1 ].

Производство гнутых профилей в США получило широкое рас- . пространение [2, 3]. Гнутые профили изготавливаются на специа­ лизированных заводах, где, применяя сварку, правку, пробивку, отбортовку и другие операции, как правило, получают уже готовые детали из гнутых профилей.

Крупнейшими американскими фирмами, производящими гнутые профили являются: «Joder», «Alside», Inland Steel Products Com­ pany», «Fenestra Incorporated», «Steelcraft Manufacturing Company»

и др. Во Франции фирма «Le Profib, производящая гнутые профили, существует более 30 лет. Кроме нее, во Франции профилированием занимаются фирмы «Somenor», «Dexion», «Forplex». «Vallourec». Английская фирма «Iohn Summers and Sons Limited» производит гнутые профили с покрытиями. Производством гнутых профилей также занимаются «Mesers Eref Arens» (ФРГ); «Sandvik» (Швеция), «Voest» (Австрия) и др. Однако информация ограничивается либо каталогами, либо рекламными проспектами.

Гнутые профили имеют ряд преимуществ по сравнению с горя­ чекатаными, основным из которых является возможность получения тонкостенных профилей практически любого поперечного сечения. Значительная экономия металла и трудовых затрат у потребителя обусловливает широкое применение гнутых профилей, в различных отраслях промышленности и строительства [4—8]. Гнутые профили за рубежом применяются почти по всех отраслях промышленности и строительства. Использование изделий из гнутых профилей может дать экономию металла 30% и более.

Наиболее интенсивно производство гнутых профилей начало раз­ виваться в годы второй мировой войны и в послевоенный период. Рост этого производства в странах-участницах ИНТЕРМЕТАЛЛа вызван значительным развитием машиностроения и строительства,

6

так как применение гнутых профилей в конструкциях и машинах дает большую экономическую выгоду.

ВВенгерской Народной Республике производство гнутых про­ филей организовано на двух заводах, где работают три профилеги­ бочных стана общей производительностью около 30 тыс. т в год. Освоено 15 профилей, свыше 600 профилеразмеров общего назначе­ ния. На заводе. «Dunai Vasmu» установлено два технически совре­ менных профилегибочных стана [9].

ВГерманской Демократической Республике гнутые профили производят на трех заводах, на которых работают 29 профилегибоч­ ных станов общей производительностью около 50 тыс. т в год; на них профилируют 23 профиля, около 600 профилеразмеров общего и более 150 профилеразмеров специального назначения.

ВПольской Народной Республике работают четыре стана: два

вг. Сосновец на заводе им. Цедлера, где изготавливают в основном гнутые профили мелких размеров из холоднокатаной ленты, и два

специализированных стана в г. Кракове на металлургическом заводе им. Ленина, один из которых предназначен для профилирования волнистого оцинкованного листа, другой для сортовых профилей. Общее производство гнутых профилей составляет около 31 тыс. т в год. Всего изготавливается 5 профилей, более 150 профилеразмеров общего назначения и около 50 специальных гнутых профилей.

В Чехословацкой Социалистической Республике в г. Карвине организовано специализированное производство гнутых профилей. Завод изготавливает 34 профиля, более 800 профилеразмеров общего назначения и 325 специальных гнутых профилей. Общее производство гнутых профилей составляет около 45 тыс. т в год.

Кроме перечисленных станов, работающих в основном на заводах черной металлургии, во всех странах имеются установки по изго­ товлению специальных гнутых профилей целевого назначения в си­ стеме машиностроения и строительства. Эти профилегибочные уста­ новки относятся к легкому и среднему типам.

Производство гнутых профилей на тяжелых профилегибочных станах является высокопроизводительным процессом; скорость про­ филирования достигает 3 м/с и выше. Профилирование выполняется в одной непрерывной линии с другими производственными процес­ сами: продольной и поперечной резкой металла, обрезкой для вы­ равнивания кромок, сваркой, штамповкой, перфорацией, рифле­ нием, гофрированием, клеймением, травлением, лужением и т. д. Сочетание профилирования с другими технологическими процессами способствует повышению производительности труда, уменьшению затрат на вспомогательные операции, материалы, дополнительное оборудование и рабочую силу.

На профилегибочных станах профили изготовляются с доста­ точно точными размёрами, поэтому они применяются в узлах машин и сооружений как готовые детали без дополнительной механической обработки. Гнутые профили, изготовленные из холоднокатаного ме­ талла, имеют хороший внешний вид, что позволяет наносить на их поверхность различные покрытия без специальной обработки. Про­

7

филированием можно получить профили из заготовок с предвари­ тельно обработанной поверхностью или покрытием. Оцинкованные Гнутые профили, покрытые пластмассой, волнистые листы и ребри­ стые панели обладают высокой устойчивостью против коррозии и широко используются для декоративной отделки зданий и соору­ жений.

Приведенные выше преимущества гнутых профилей обусловли­ вают широкое применение их в различных отраслях промышленности

истроительства.

Спуском цеха гнутых профилей на заводе «Запорожсталь» в на­ шей стране положено начало массовому производству гнутых про­ филей. Анализ, проведенный Украинским научно-исследовательским институтом металлов (УкрНИИметом), показывает, что капитало­ вложения в строительство новых профилегибочных станов окупаются менее чем за год, а отдача на каждый рубль, вложенный в организа­ цию производства гнутых профилей проката, составит свыше четырех рублей [10].

Гнутые профили, освоенные заводом «Запорожсталь» (рис. 1), применяют с большим .экономическим эффектом в конструкциях экс­ каваторов, бульдозеров, транспортеров, кранов, конвейеров, кон­ диционеров, различных дорожных, строительных и подъемно-транс­ портных машин, компрессоров, торговых автоматов по продаже товаров народного потребления, различных машин для нефтяной, химической, легкой и других отраслей промышленности, металли­ ческой тары.

Втранспортном машиностроении применение гнутых профилей обеспечивает снижение веса конструкций тепловозов, пассажирских

итоварных вагонов, думпкаров, платформ, цистерн, вагонов метро, трамвайных вагонов, путевых кранов и других видов транспортного оборудования.

Врезультате применения гнутых профилей обеспечивается зна­ чительная экономия металла в автомобильном, транспортном и сель­ скохозяйственном машиностроении. Гнутые профили самой разнооб­ разной формы (открытой и закрытой) применяются в несущих кон­ струкциях легковых и грузовых автомобилей, автобусов, самосвалов,

автопогрузчиков, автоприцепов и других машин, идут на обшивку и изготовление деталей кузовов автомашин. Применение в конструк­ ции трактора замкнутого гнутого профиля прямоугольного сечения 160x80x7 мм обеспечило снижение массы каждого трактора на

150 кг.

Гнутые профили применяют в строительстве — например, в кон­ струкциях резервуаров, колонн, ферм, оконных и фонарных пере­ плетов промышленных зданий, в качестве ступеней и ограждения лест­ ниц, настилов, площадок.

В сельскохозяйственном машиностроении гнутые профили ис­ пользуют в конструкциях комбайнов различного назначения, жа­ ток, культиваторов, плугов, зерноочистительных машин, самоход­ ных шасси, сеялок, свеклоуборочных и картофелеуборочных машин, кормораздатчиков, автопоилок, тракторных прицепов и т. д.

8

Кроме того, гнутые профили применяют в судостроении, горно­ рудном машиностроении, электро- и радиотехнической промышлен­ ности, приборостроении, а также при производстве изделий шир­ потреба.

Рис. 1. Некоторые профили, освоенные заводом сЗапорожсталь»

В табл. 1 приведен рост производства гнутых профилей на за­ воде «Запорожсталь». В восьмой пятилетке объем производства до­ стиг 400 тыс. т. В девятой пятилетке предусмотрено строительство ряда новых профилегибочных станов и производство гнутых профи-

9