Изготовление гнутых профилей в роликах

ОАО "Ульяновский НИАТ" производит гнутые профили различного поперечного сечения и профилегибочное оборудование

Введение

Схемы реализации процесса

ОАО “”Ульяновский НИАТ”

УлГТУ, кафедра МиОМД

Гнутые профили – это один из видов высокоэкономичных видов металлопроката, изготавливаемый методом профилирования листов, полос или лент на профилегибочных агрегатах различных типов.

Процесс профилирования заключается в последовательной подгибке и формовке листовой или полосовой стали до требуемой конфигурации готового профиля в фасонных калибрах валков профилегибочного стана.

Гнутые профили проката можно изготавливать самой различной конфигурации поперечного сечения, в том числе замкнутой и полузамкнутой форм, из цветных металлов и сплавов, углеродистой, низколегированной и легированной сталей шириной исходной заготовки до 2000 мм и длиной до 12 м или большей (Тришевский И.С.).

Традиционное профилирование – одно из направлений изготовления гнутых профилей, было развито Тришевским И.С. в середине прошлого столетия. В настоящее время традиционное профилирование успешно заменяется более современными методами профилирования листовых заготовок, в частности, методами интенсивного деформирования (МИД и СИ).

Схемы реализации и характерные особенности различных методов приведены в таблице.

Схемы реализации методов профилирования

Характерные особенности различных методов

Традиционное профилирование предусматривает малые углы подгибки за переход, что способствует наилучшему сохранению покрытия. Однако количество переходов велико (20 - 52), что обуславливает высокую стоимость оснастки и оборудования и неэффективность использования в серийном и мелкосерийном производстве.

Метод СИ заключается в осадке волнообразной заготовки с утолщением металла в зоне сгиба. Метод разработан для труднодеформируемых и малопластичных материалов, применяемых в авиационных конструкциях и содержит 2-4 перехода для профилей типа швеллер, корытный, Z-образный. Стесненный изгиб характеризуется тем, что в процессе гибки к листовой заготовке прикладываются дополнительные силы сжатия в тангенциальном, радиальном и аксиальном направлениях. В отличие от обычной гибки (традиционного профилирования), при котором нейтральный слой смещается в сторону внутреннего контура, под действием дополнительных сил сжатия в зоне сгиба происходит смещение нейтрального слоя от средней линии в сторону наружного контура. Уменьшение деформаций растяжения снижает растягивающие напряжения и деформации наружного контура, устраняет опасность его разрушения при гибке с малыми относительными радиусами. Метод СИ позволяет получить радиусы гибки ( r в=0,5- 2 мм) меньше предельно допустимых при обычной гибке.

Относительно сохранения покрытия метод СИ является наименее пригодным, поскольку поперечное обжатие профиля, утолщение в зоне сгиба сопровождается высокими контактными напряжениями и деформациями, что не способствует сохранению покрытия.

Метод интенсивного деформирования является промежуточным между традиционным профилированием и методом СИ и представляет более прогрессивный метод изготовления профилей практически любого сечения. Преимущество МИД по сравнению с традиционным профилированием заключается в максимальном использовании упругопластических свойств металла, что позволяет использовать минимальное количество переходов и обеспечить снижение стоимости оборудования и продукции.

Принципиальными технологическими особенностями, реализующими идею метода интенсивного деформирования в роликах, являются:

• уменьшенное число переходов по сравнению с традиционным профилированием;
• проведение по особым схемам процесса формообразования с использованием дополнительных средств настройки и воздействия на заготовку;
• применение роликового инструмента с замкнутым рабочим контуром;
• совмещение процесса окончательного формообразования с правкой.

ОАО "Ульяновский НИАТ" было образовано в 1993 году выделением из состава головного (Московского) НИАТа, созданного в 1920 году как Центральный Институт Труда (ЦИТ).

80-летние традиции ЦИТа полностью сохранены специалистами института – исследование новейших направлений в технике и организации производства, разработка оборудования и технологий, внедрение в производство разработок "под ключ".

Применяемые интенсивные методы деформирования металлов позволяют значительно снизить количество переходов, применять гибочно-прокатные станы меньших размеров, таким образом экономя средства заказчиков.

В сферу деятельности предприятия входит:

• создание профилегибочного оборудования,
• линий для продольного и поперечного раскроя рулонного металла,
• оборудование для штамповки и перфорации,
• комплексная механизация и автоматизация листоштамповочных операций.

В настоящее время институтом освоена следующая номенклатура изделий:

• универсальные автоматизированные линии для изготовления гнутых профилей различной формы, в том числе профилей для монтажа ГВЛ, вентилируемых фасадов, мансардного строительства, легкосборных зданий и сооружений, сайдинга и доборных элементов к нему, профилей обрешетки, кровли, термопрофиля, профилей автодорожного ограждения, профилей, используемых в мебельной и автомобильной промышленности;
• автоматизированные линии для продольного, поперечного и продольно-поперечного раскроя рулонного металла толщиной от 0,5 до 4мм;
• автоматизированные линии перфорации металлической ленты;
• автоматизированные линии по производству металлических сварных труб и профилей;
• листоштамповочные комплексы, отдельные штампы и шаговые подачи.

Только за последние 10 лет профили из листовых материалов, изготавливаемые по нашей технологии, внедрены в действующее производство самолетов Ил-114, Ту-334, Ил-103, Бе-200, АН-70, АН-140.

Научные исследования, проводимые в институте:

• исследования и разработка технологии для профилей с заданным продольным радиусом;
• исследования и разработка технологии для профилей из материалов с покрытием;
• исследования и разработка технологии для профилей изготавливаемых из труднодеформируемых материалов и сплавов;
• усовершенствование применяемого профилегибочного оборудования;
• исследования и разработка технологии для профилей сложной конфигурации, с элементами двойной толщины и др.

Ген. директор: Марковцев Владимир Анатольевич

(к.т.н., руководитель научного направления)

Тел. факс. 8-8422-55-02-82

www .ulniat .ru, niat @mv .ru

Кафедра основана в 1958 году.

Заведующий кафедрой - к.т.н., доцент Кокорин Валерий Николаевич.

Телефон кафедры: (8422) 41-78-88

Адрес электронной почты: omd@mf.ulstu.ru

Одно из направлений исследования кафедры: исследование процесса изготовления гнутых профилей в роликах:

• исследования и разработка технологии для профилей с перфорацией;
• исследования и разработка технологии для полузамкнутых профилей;
• исследования и разработка технологии для профилей с элементами жесткости;
• исследования и разработка технологии для изготовления профилей на базе математических моделей и математического моделирования и др.

Руководитель научного направления Филимонов Вячеслав Иванович, д.т.н., профессор