Процесс профилирования заключается в последовательной подгибке и формовке заготовки до требуемой конфигурации готового профиля в фасонных калибрах валков профилегибочного стана.

В настоящее время актуально применение тонкостенных конструкций и постепенно гнутые профили занимают ведущие позиции в машиностроении, строительстве и других отраслях народного хозяйства, включая производство предметов домашнего обихода.

Процесс профилирования заключается в последовательной подгибке и формовке заготовки до требуемой конфигурации готового профиля в фасонных калибрах валков профилегибочного стана.

Эти профили могут иметь самую разнообразную конфигурацию поперечного сечения, быть замкнутой и полузамкнутой формы (показано на рисунке). Их получают из цветных металлов и сплавов, углеродистой и низколегированной сталей.

Профилированием можно получать гнутые профили не только со сложной конфигурацией поперечного сечения, но и с продольными и поперечными гофрами, сварные, завитые по дуге, с просечкой и перфорированием, с элементами двойной толщины, плакированные пластиками и другими покрытиями при ширине исходной заготовки до 2500 мм, толщиной до 20 мм и длиной до 12 м и более.

На профилегибочных станах профили изготавливаются с достаточно точными размерами, поэтому они применяются в узлах машин и сооружений без дополнительной механической обработки как готовые детали. Гнутые профили, изготовленные из холоднокатаного металла, имеют хороший внешний вид, что позволяет наносить на их поверхность различные покрытия без специальной обработки. Профилированием можно получить профили из заготовок с предварительно обработанной поверхностью или покрытием. Оцинкованные гнутые профили, покрытые пластмассой, волнистые листы и ребристые панели обладают высокой устойчивостью против коррозии и широко используются для декоративной отделки зданий и сооружений.

Применение гнутых профилей в народном хозяйстве и их производство на профилегибочных станах из полосы и ленты, имеют следующие преимущества перед горячекатаными и штампованными профилями:

Гнутые профили простой формы сечения имеют одинаковую толщину по всему сечению и их применение в конструкциях облегчает выполнение технологических операций по сборке и уменьшает затраты труда на монтаж этих конструкций.

Применение гнутых профилей устраняет значительные затраты на механическую обработку и большие потери металла при изготовлении их другими способами. Коэффициент использования металла при профилировании находится в пределах 99,5…99,8%. Гнутые профили на 10…15% прочнее (при статических нагрузках) исходного металла, так как профилирование сопровождается наклёпом, в результате чего, возможно, дополнительно снизить массу машин и металлоконструкций.

Профилированием можно получить форму профиля, позволяющую заменить сочетание нескольких профилей в конструкциях.

Гнутые фасонные профили имеют наиболее рациональное распределение металла по сечению и, в связи с этим, максимальную прочность и жёсткость при минимальном расходе металла.

Уменьшение расхода металла без уменьшения прочности конструкций – одна из важнейших задач при разработке проектов новых типов машин, изделий и сооружений и требует от конструкторов более широкой разработки и применение новых видов экономичных профилей специального назначения.

Процесс профилирования можно совмещать в одной непрерывной линии с другими производственными процессами, например, с автоматической шовной или точечной сваркой, пайкой, сшивкой частей, резкой металла на отдельные ленты и мерные длины, штамповкой, пробивкой отверстий, рифлением, гофрированием, правкой, гибкой готового профиля по дуге, свёртыванием в бухты, окрашиванием, травлением, термообработкой, оцинковыванием и др.

Сочетание профилирования с другими технологическими процессами способствует резкому увеличению производительности труда, улучшению качества готовой продукции, уменьшению затрат вспомогательных материалов, электроэнергии и рабочей силы.

При профилировании могут применяться самые разнообразные материалы: горячекатаная и холоднокатаная, листовая и полосовая углеродистая сталь, конструкционная и легированная стали, алюминий, медь, цинк, бронза и другие металлы и сплавы, допускающие холодную обработку, а также плакированные биметаллические материалы и специальные пластмассы.

Оборудование, необходимое для профилирования металла в валках, менее сложно, более легко и просто в обслуживании и дешевле в изготовлении, чем прокатное или прессовое. Капиталовложения и эксплуатационные расходы при профилировании значительно меньше, чем при других видах обработки.

Изготовление гнутых профилей на профилегибочных станах является высокопроизводительным процессом (скорость выхода готового профиля может достигать 150…180 м/мин).

Точность размеров профилей значительно выше, чем при горячей прокатке. Профили малых размеров можно изготовлять в пределах второго класса точности.

Высокое качество поверхности и хороший внешний вид гнутых профилей обеспечили широкое применение их для различных отделочных и декоративных элементов в строительстве и машиностроении. Меньшее число дефектов на поверхности гнутых профилей обеспечивает также большую коррозионную стойкость и высокую конструкционную прочность.

Процесс профилирования позволяет формовать профили из заготовок с предварительно обработанной поверхностью (например, покрашенные или оцинкованные) без нарушения её качества.

Гнутые профили, изготовленные на профилегибочных станах, не требуют последующей правки, так как при соответствующей настройке стана могут быть устранены изгибы полос в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также их скручивание. В свою очередь, исходные заготовки толщиной до 4…5.мм не требуют правки перед профилированием.

Валки значительно дешевле штампов для простых профилей. Износостойкость валков тоже выше, чем износостойкость штампов.

Кроме того, изготовление сборных валков для профилегибочных станов позволяет на одном комплекте валков профилировать большее число типоразмеров профилей.

Кроме того, изготовление сборных валков для профилегибочных станов позволяет на одном комплекте валков профилировать большее число типоразмеров профилей.

В процессе формовки гнутых профилей в результате пластической деформации происходит значительное упрочнение металла. Поскольку упрочнение сопровождается довольно значительным снижением пластических свойств металла, деформированные участки профиля могут явиться очагом образования трещин. Поэтому при разработке технологии профилирования следует наряду с выбором режимов формовки принимать во внимание свойства исходного металла.

Выполненные исследования характеристик механических свойств металла, мест изгиба профилей методом разрывных образцов показали, что изменение механических свойств протекает более интенсивно для сталей с более низкими прочностными свойствами в исходном состоянии. Интенсивность повышения прочностных характеристик профилей увеличивается с уменьшением содержания углерода в стали. При пластической деформации происходит дробление зерен, возникают различного рода нарушения кристаллического строения, что приводит к упрочнению металла и препятствует дальнейшей пластической деформации. Как правило, плоские участки профилей упрочняются в сравнении с криволинейными участками значительно меньше.