Способ производства гнутых профилей проката

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке в валках 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. Цель изобретения - повышение качества профилей за счет исключения их переформовок и заклинивания элементов валков при их аксиальном перемещении в процессе формовки . В процессе формовки профилей при юс задаче узким концом 2 в валки одновременно с приложением усилий формовки к подгибаемым полкам 7 прикладывают поперечные усилия сдвига со стороны внутренней поверхности мест 8 изгиба . Поперечные усилия сдвига прикладывают через расчетный промежуток времени, отсчитываемьй от момента про-д хождения через осевую плоскость вал ков сечения Б-Б, являющегося переходным от участка 2 к участку 3. 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

„„SU „„1454541

А1 (51) 4 В 21 D 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

8 1 8

Фиг.l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4222225/23-27 (22) 06.04.87 (46) 30.01.89. Бюл. № 4 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) И.С.Тришевский, О.В.Марьин, М.Е.Докторов и С.IÇ.Ìèðoøíè÷åíêo (53) 621.981,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1050774. кл. В 21 D 5/06, 21.03.77. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРОКАТА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке в валках 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. Цель изобретения повышение качества профилей за счет исключения их переформовок и заклинивания элементов валков при их аксиальном перемещении в процессе формовки, B процессе формовки профилей при их задаче узким концом 2 в валки одновременно с приложением усилий формовки к подгибаемым полкам 7 прикладывают поперечные усилия сдвига со стороны внутренней поверхности мест 8 изгиба. Поперечные усилия сдвига прикладывают через расчетный промежуток времени, отсчитываемый от момента про- хождения через осевую плоскость валков сечения Б-Б, являющегося переход- /ф ным от участка 2 к участку 3. 5 ил.

1454541

L сл

Vnp где L — расстояние от осевой плоскости валков до конца зоны конi5 такта внутренней поверхности места изгиба с верхним валком.

Расстояние L определяется из геометрических соотношений. и равно катеИзобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке деталей гнутых профилей проката преиму1

5 щественно 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 эа счет исключения их переформовок и заклинивания элементов валков при их аксиальном5 перемещении в процессе формовки.

Иа 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.З вЂ” разрез А-А на фиг.2; на фиг.4— вид сверху со снятым верхним валком в момент захода среднего участка со стенкой переменной ширины в формующие валки; на фиг.5 — рабочая клеть стана для формовки швеллера с переменной по длине шириной стенки, общий вид.

Согласно предлагаемому способу в процессе формовки профилей швеллерного типа с переменной по длине шириной стенки 1, содержащих крайние узкий 2 и широкий 3 участки со стенкой постоянной ширины и средний участок 4 >5 с переменной шириной стенки, при задаче их узким концом ? z валки 5 и 6 одновременно с приложением усилий формовки к подгибаемым полкам 7 на всех участках профиля прикладывают поперечные усилия сдвига со стороны внутренней поверхности мест 8 изгиба на среднем участке 4 профиля. При этом усилия сдвига начинают прикладыВ вать после прохождения через осевую плоскость валков 5 и 6 сечения Б-Б перехода от крайнего узкого участка 2 к среднему участку 4 через промежуток времени, определяемый по зависимости ту прямоугольного треугольника, гипотенуза которого равна половине формующего диаметра верхнего валка DB/2,а второй катет равен разности D> /2-h, где h — высота поверхности контакта верхнего валка с местом изгиба в осевой плоскости валков и зависит от внутреннего радиуса места изгиба r и суммарного угла подгибки d в данном переходе. Произведя несложные математические преобразования, можно записать

ot ° С(L=sin-)(D -2rsin ) 2ã. (2)

2

Зная длину поверхности контакта верхнего валка с местом изгиба эа осевой плоскостью валков L и скорость профилирования V „ можно определить время

° С(ct

sin- (D -2г ° s.in -) 2r

2 2

t- — -- —--- pp

Для осуществления приложения усилия сдвига со стороны внутренней поверхности мест 8 изгиба после прохождения через осе:вую плоскость валков сечения перехода от крайнего участка 2 с узкой стенкой постоянной ширины к среднему участку 4 со стенкой переменной ширины через промежуток времени t нижний валок 6 в процессе профилирования начинают смещать в момент прохождения сечения перехода от крайнего участка 2 с узкой стенкой постоянной ширины к среднему участку 4 со стенкой переменной ширины через осевую плоскость валков, а верхний валок 5 через время t после начала смещения нижнего валка б.

Если усилие сдвига начать прикладывать ранее, чем через время t после прохождения сечения перехода от крайнего участка 2 с узкой стенкой постоянной ширины к среднему участку 4 со стенкой переменной ширины через осевую плоскость валков, то место 8 изгиба участка 2 с узкой стенкой постоянной ширины будет препятствовать смещению верхнего валка

5, в результате смещение будет ripoисходить со скоростью меньшей расчетной и стенка профиля будет переформовываться в попку на среднем участке, а в ряде случаев возможно заклинивание валков. з

145454

Если же усилие сдвига начать прикладывать позднее, чем через время t то ширина калибра в момент прохождения через него среднего участка 4 профиля со стенкой переменной ширины будет соответствовать крайнему участку 2 с узкой стенкой постоянной ширины, в результате будет происходить переформовка стенки в полку.

Способ может быть реализован с помощью ряда рабочих клетей профилегибочного стана, каждая из которых содержит станины 9, верхние 5 и нижние 6 формующие элементы установленt 15 ные на валках 10 и 11 с возможностью аксиального перемещения. Каждая клеть содержит механизмы 12 и 13 перемещения валков 5 и 6, выполненные в виде гидроцилиндров, которые начинают работать по команде от БУ1 и БУ2

20 (блоков управления), включающихся по сигналу контактных датчиков КД1 и КД2 соответственно, установленных по ходу профилирования и контакти25 рующих с профилем в сечении В-В перехода среднего участка 4 со стенкой переменной ширины в крайний участок 3 с широкой стенкой постоянной ширины.

Причем датчик I(g1 вступает в контакт с профилем 14 в сечении В-В, когда оно находится в положении В B, соответствующем положению Б -Б сечения

Б-Б перехода от крайнего участка 2 с узкой стенкой постоянной ширины к среднему участку 4 со стенкой пере- З5 менной ширины, т.е. в момент, когда сечение Б-Б находится в осевой плоскости валков. Датчик КД2 вступает в контакт с профилем в сечении В-В, . когда оно находится в положении В"В ", 4 соответствующем положению Б"-Б " сечения Б-Б, т.е. в момент когда верхний валок перестает контактировать с мес том изгиба крайнего участка профиля с узкой стенкой постоянной ширины. 45

Так, например, время t через которое начинают прикладывать усилие сдвига со стороны внутренней поверхности места изгиба после прохождения сечения сопряжения узкой части стенки 50 с переходной через осевую плоскость валков, т.е. время, через которое начинают смещать верхний валок после начала смещения нижнего в четвертой клети стана при формовке швеллера 200 55 (250) х 50 х 4 составляет

sin- (D -2r sin -)-2r

Ы 0(2 В

V нр

szn—

2 5 мм; снижается трудоемкость работы .по настройке стака, так как в случае одновременного смещения верхнего и нижнего формующих элементов необходимо постоянная подстройка каждой клети для того, чтобы хотя бы частично компенсировать переформовку;

2 — — — — — — ---0 13 с

300 все величины в формулу подставлены в мм и в мм/с. В случае, если начать смещение валков раньше, чем через

=0,13 с, а например через время

=0,12 с, то верхний валок еще будет контактировать с внутренней поверхностью места изгиба профиля и длина поверхности контакта будет составлять (t -t ) V„ =(0,13-0,12).300 3 мм, это будет приводить к тому, что место изгиба узкого участка профиля с постоянной шириной стенки будет препятствовать смещению верхнего валка, оно будет происходить со скоростью, меньшей заданной, и стенка будет переформовываться в полку.

Если же начать смещение валков через время t." =0,14 с, то верхний валок начнет смещаться в момент, когда сечение сопряжения узкой части стенки с переходной будет находиться на расстоянии (t"-t) V np=(0114 0s13) 300 =

3 мм от точки контакта места изгиба с верхним валком. В результате переходный участок профиля будет поступать в калибр, соответствующий узкому участку и произойдет переформовка стенки в полку.

В результате использования предлагаемого способа при формовке профилей с переменной по длине шириной стенки предельные отклонения швеллера 200 (250) х 90 х 4 по высоте полки на среднем участке профиля с переменной шириной стенки составили +1,5 мм, что соответствует требованиям стандартов для данных профилей.

Изобретение в сравнении с известным способом обладает следующими преимуществами: повышается качество профилей за счет исключения переформовки стенки в полку на среднем участке с переменной шириной стенки, предельные отклонения при производстве швеллера 200 (250) х 90 х 4 составили

11>5 мм, тогда как при производстве по известному способу составляли до плоскостью валков.

5 145 обеспечиваетея возможность внедрения новой технологии, позволяющей производить на профилегибочном оборудовании профили типа швеллеров с переменной по длине шириной стенки.

Формула изобретения

Способ производства гнутых профилей проката, преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной шириной стенки, путем последовательной по переходам подгибки полок профиля в валках профплегибочного стана приложением формующих усилий подгибки на всех участках профиля и усилий сдвига к местам изгиба при подаче заготовки переменной шири-!

Я

4541 6 ны в валки узким концом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества профилей, состоящих из крайних участков с широкой и узкой стенками постоянной ширины и сопряженного с ними среднего участка переменной ширины, усилия сдвига начинают прикладывать на среднем

1О участке профиля со стороны внутренней поверхности мест изгиба при прохождении через осевую плоскость валков сечения, находящегося от сечения перехода участка с узкой стенкой к

15 среднему участку на расстоянии, равном длине поверхности контакта верхнего валка с местом изгиба за осевой

1454541

Составитель Л.Самохвалова

Редактор Т.Парфенова Техред A. Кравчук Корректор Г,Решетннк

Заказ 7382/14 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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