Способ изготовления гнутых профилей проката

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке деталей гнутых профилей проката, преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки,состоящих из крайних участков с широкой и узкой стенками постоянной ширины и среднего участка со стенкой переменной ширины на профилегибочном стане. Цель изобретения - повышение качества профилей за счет исключения перефор1 Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке деталей гнутых профилей пррката, преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки, состоящих из крайних участков с широкой и узкой стенкой постоянной ширины и среднего участка со стенкой переменной ширины на профилегибочном оборудовании. Целью изобретения является повышение качества профилей за счет исклюмовки полок в стенку. В процессе формовки прикладывают усилия формовки к полкам на всех участках профиля и усилия сдвига к местам изгиба на среднем участке профиля. Усилия сдвига с внешней стороны мест изгиба начинают прикладывать при прохождении через осевую плоскость валков сечения перехода от широкого концевого участка профиля к среднему участку. Внутреннюю поверхность мест изгиба освобождают от воздействия формующих усилий, начиная освобождение на участке широкой стенки при прохождении через осевую плоскость валков сечения , находящегося от упомянутого езечения перехода на расстоянии, равном длине поверхности контакта верхнего валка с листом изгиба за осевой плоскостью валков. Способ позволяет снизить трудоемкость работ по настройке стана, а также повысить качество профилей за счет исключения переформовки полки в стенку на среднем участке с переменной шириной. 5 ил. (Л ел 4ib сд 4ib 10 чения переформовки полок в стенку и заклинивания элементов валков. На фиг. 1 показан швеллер с переменной по длине шириной стенки, общий вид; на фиг. 2 - схема усилий, действующих на место изгиба и полку профиля при формовке среднего участка со стенкой переменной щирины; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на . фиг. 4 - рабочая клеть стана для формовки швеллера с переменной по длине шириной стенки, общий вид; на фиг.5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1454540 А 1 (51) 4 В 21 0 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке деталей гнутых профилей проката, преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки, состоящих из крайних участков с широкой и узкой стенКоН 0 0 HHo UlHpHHbI и среднего участка со стенкой переменной ширины на профилегибочном оборудовании. 10

Целью изобретения является повышение качества профилей за счет исклю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 422222÷/23-27. (22) 06.04.87 (46) 30.01.89. Бюл. Х - 4 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) И.С.Тришевский, С.В.Мирошниченко, О.В.Марьин и М.Е.Докторов (53) 621.98 1. 1(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

1050774, кл. В 21 D 5/06, 2Т.03.77. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРОКАТА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке деталей гнутых профилей проката, преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки, состоящих из крайних участков с широкой и узкой стенками постоянной ширины и среднего участка со стенкой переменной ширины на профилегибочном стане. Цель изобретения — повышение качества профилей за счет исключения переформовки полок в стенку. В процессе формовки прикладывают усилия формовки к полкам на всех участках профиля и усилия сдвига к местам изгиба на среднем участке профиля. Усилия сдвига с внешней стороны мест изгиба начинают прикладывать при прохождении через осевую плоскость валков сечения перехода от широкого концевого участка профиля к среднему участку.

Внутреннюю поверхность мест изгиба освобождают от воздействия формующих усилий, начиная освобождение на участке широкой стенки при прохождении через осевую плоскость валков сечения, находящегося от упомянутого сечения перехода на расстоянии, равном длине поверхности контакта верхнего валка с листом изгиба за осевой плоскостью валков. Способ позволяет сни" зить трудоемкость работ по настройке стана, а также повысить качество профилей за счет исключения переформовки полки в стенку на среднем участке с переменной шириной. 5 ил.

2 чения переформовки полок в стенку и заклинивания элементов валков.

На фиг. 1 показан швеллер с переменной по длине шириной стенки, общий вид; на фиг. 2 — схема усилий, действующих на место изгиба и полку профиля при формовке среднего участка со стенкой переменной ширины; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — рабочая клеть. стана для формовки швеллера с переменной по длине шириной стенки, общий вид; на фиг.5

3 145 с же, со снятым веркина валком B Моент захода среднего участка со стеной переменной ширины в формующие

Валки, вид сверху.

В процессе формовки профилей швеллерного типа с переменной по длине ,шириной стенки 1, содержащих крайние ,узкий и широкий участки 2 и 3 соот;ветственно с постоянной шириной стенки и средний участок 4 с переменной шириной стенки, при задаче их в валки 5 и 6 широким концом одновременно с. приложением Аормующих усилий к псдi Háàåìüïë полкам 7 на всех участках профиля прикладывают псперечные усилия сдвига со стороны внешней поверхности, места 8 изгиба. При этом усилия сдвига Р начинают приклацывать при прохождении через осевую плоскость валков 5 и 6 сечения Б-Б перехода от участка 3 с широкой стенкой к среднему участку 4, а внутреннюю поверхность мест 8 изгиба освобождают от воздействия формующих усилий, начиная освобождение на участке широкой стенки 3 при прохождении через осевую плоскость валков сечения, находящегося от сечения Б-Б на расстоя,нии L, равном длине поверхности ксн1 такта верхнего валка 5 с местом Ы изгиба за осевой плоскостью валков.

Бремя t, необходимое для прохождения сечением Б-Б расстояния 1., определится по расчетной зависимости . dÃ

t= $1п- 1I2ã(D — 2x si.ÃÐ вЂ” ), Vðð 2 8 2 где a — суммарный угол подгибки в данном переходе, град;

D — фбрмующий диаметр верхнего

В валка, мм;

r — внутренний радиус места изгиба, мм;

V„ — скорость профилирования,мм(с.

Освобождение внутренней поверхности места 8 изгиба от воздействия формующих усилий за время t до приложения усилия сдвига с внешней стороны профиля, которое начинают прикладывать в момент прохождения через осевую плоскость валков сечения Б-Б перехода от крайнего участка 3 с широкой стенкой постоянной ширины к среднему участку 4 со стенкой переменной ширины, позволяет начать смещение верхнего формующегс элемента к оси профилирования в момент, когда с ним начинает контактировать внутрення поверхность места 8 изгиба

4540 профиля в сечении перехода крайнего участка 3 с постоянной шириной стенки в средний участок 4 с переменной шириной стенки, Нижний же формующий элемент начинает смещаться позднее, в момент прохождения указанного сечения перехода через осевую плоскость валков.

Таким образом, верхний фсрмующий элемент не препятствует заходу в калибр сужающейся на участке. переменной ширины стенки профиля, качественно формуется место изгиба профиля на среднем участке со стенкой переменной ширины, не происходит переформовки полки в стенку.

Способ может быть реализован с помощью ряда рабочих клетей профилегибочного стана, каждая иэ которых

20 содержит станины 9, верхние 5 и нижние 6 фсрмующие валки, установленные на валах 10 и 11 с возможностью аксиального перемещения. Каждая клеть содержит механизмы 12 и 13 перемещения валков и 6, выполненные в виде гидроцилиндрсв, которые начинают работать по команде от БУ 1 и БУ 2 (блоков управления), включающихся

30 пс сигналу контактных датчиков КД 1

1 и КД 2 соответственно, установленных по ходу профилирования и контактирующих с передним концом профиля, контролируя таким образом сечение .Б-Б в различных его положениях. Так датчик КД 1, вступая в контакт с передним концом профиля, дает сигнал блоку управления bY 1, который прн помощи реле времени, учитывающего скорость профилирования V, включает механизм 12 перемещения валка 5 в момент начала контакта внутренней поверхности места изгиба в сечении

Б-Б (когда оно находится в положении

Б -b ) с верхним валком 5.

Соответственно при контакте переднего конца профиля с датчиком КД 2 сн дает сигнал блоку управления bY 2, который при помощи реле времени, включает механизм 13 перемещения ниж50 него формующего элемента валка 6 в момент прохождения сечением Б-b (его .,/(, ( положение b -Б ) осевой плоскости валков.

Если внутреннюю поверхность места

55 изгиба освободить от воздействия формующнх усилий за время t (меньше расчетного времени t), тс ширина стенки будет соответствовать по ширине край5 14545 нему участку 3 с широкой стенкой постоянной ширины. В результате средний участок 4 будет формоваться некачественно, полка будет переформовываться в стенку.

Если же внутреннюю поверхность мес-та изгиба 8 освободить от воздействия формующих усилий за время (большее расчетного времени t), то ширина верхнего валка 5 еще в момент формовки крайнего участка 3 с широкой стенкой постоянной ширины будет соответствовать стенке меньшей ширины на среднем участке 4 с переменной шириной стенки. В результате на крайнем участке 3 с широкой стенкой постоянной ширины место 8 иэгиЬа будет недоформованным, с внутренним радиусом, большим расчетного, что снижает прочностные характеристики швеллера.

Так например, время t, за которое внутреннюю поверхность места 8 изгиб ба освобождают от воздействия формующих усилий до приложения усилия 25 сдвига с внешней стороны профиля, которое начинают прикладывать в момент прохождения через осевую плоскость валков сечения перехода от крайнего участка с широкой стенкой постоянной ширины к среднему участку со стенкой переменной ширины, т.е. время, за которое верхний валок начинают смещать до начала смещения нижнего в пятой клети стана при формовке швеллера

200 (250) х 90 х 4 составит

1 . „/ a

t=---sin 2r(D -2rsin2-)=

Vпр 2 2

1 . 68 68

= — -sin — 20(400-2 -10 sin2-,-=U,16 с, 300 2

У

0се величины в формулу подставлены в мм и в мм/с.

В случае. если начать смещение за время t =0,15 с, то внутренняя поверхность места изгиба профиля на

45 среднем участке с переменной шириной стенки будет контактировать с верхним валком, соответствующим в тот момент по ширине крайнему участку с широкой стенкой равной (t-t ) Ч„

=(0,16-u,15) 300=3 мм. В результате полка профиля будет переформовываться в стенку.

Если же начать смещение за время п =0,17 с, то внутренняя поверхность

55 места изгиба на крайнем участке профиля не будет контактировать с верхним валком на длине (с -t)V „<=(0,1 71 0,16)"300=3 мм, поскольку верхний

40 .валок начнет смещаться раньше, чем эта поверхность вступит с ним в контакт. В результате место изгиба будет переформованным, с внутренним радиусом, большим расчетного, что снижает характеристики швеллера.

Как показали данные опытной проверки в результате использования предлагаемого clIocoba при формовке профилей с переменной по длине шириной стенки предельные отклонения для швеллера 200 (250) х 90 х 4 по ширине полки на среднем участке профиля с переменной шириной стенки составили 11,5 мм, что соответствует треЬованиям стандартов для данных профилей.

Изобретение в сравнении с известным способом обладает следующими преимуществами: повьппается качество профилей за счет исключения переформовки полки в стенку на среднем участке с переменной шириной стенки, предельные отклонения по ширине полки при производстве швеллера 200 (250 х 90 х 4 составляют *1,5 мм, тогда как при производстве по известному способу составляют до --5 мм, снижается трудоемкость работ по настройке стана, так как в случае одновременного смещения верхнего и нижнего формующего элементов необходима постоянная подстройка каждой клети для того, чтобы хотя бы частично компенсировать переформовку; предоставляет возможность внедрения новой технологии, позволяющей производить на профилегибочном оЬорудовании профили типа швеллеров с переменной по длине шириной стенки.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ изготовления гнутых профилей проката, преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной шириной стенки, путем последовательной по переходам подгибки полок профиля в валках профилегибочного стана приложением формующих усилий подгибки на всех участках профиля и усилий сдвига к местам изгиба при подаче заготовки в валки широким концом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества профилей, состоящих из крайних участков с широкой и узкой стенками постоянной ширины и сопряженного с ними среднего участка перемен7

1454540 ой ширины, усилия сдвига начинают воздействия формующих усилий, начиная рикладывать ro стороны внешней по- освобождение,на участке широкой стенерхности мест изгиба на среднем ки при прохождении через осевую плосучастке при прохождении через осевую кость валков сечения, находящегося

Плоскость валков сечения перехода от упомянутого сечения перехода на фт участка с широкой стенкой к сред- расстоянии, равном дпине поверхности нему участку, а внутреннюю поверх- контакта верхнего валка с местом из ость мест изгиба освобождают от гиба за осевой плоскостью валков.

1 б

Фиг. 2

1454540

kZZ

Составитель Л.Самохвалова

Редактор Т.((арфенова Техред А.Кравчук Корректор Г,Решетник

Заказ 7382/14 Тираж 694 ((одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г м п и ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4