Способ производства листовых профилей с волнистыми продольными гофрами и агрегат для его осуществления

 

Способ производства листовых профилей с волнистыми продольными гофрами и агрегат для его осуществления. Использование: прокатное производство. Сущность изобретения: способ включает правку полосы знакопеременным изгибом, разрезку на мерные длины и профилирование. Изгиб заготовки при правке и профилировании осуществляется во взаимно перпендикулярных направлениях. Величину радиуса изгиба при правке, диаметр правильных роликов и их шаг определяют по.расчетным зависимостям . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl>s В 21 0 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4916982/27 (22) 07.03.91 (46) 15,04.93. Бюл. М 14 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина . (72) А.П.Фролов, В.Г.Антипанов, В.Ф.Рашников, В.П.Дудин, Л.С.Кременский и А,С.Кириллов (73) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (56) Чекмарев А.П., Калужский В.Ь, "Гнутые профили проката",М.:Металлургия, 1974 г. с. 19-20, рис.2 (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВАЛИСТОВЫХ

ПРОФИЛЕЙ С ВОЛНИСТЫМИ ПРОДОЛЬИзобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении гофрированных листовых профилей, Целью изобретения является повышение качества листовых профилей с волнистыми продольными гофрами и уменьшение производственных затрат, Поставленная цель в способе достигается тем, что величину радиуса изгиба пои правке принимают равным: R = (1,1...1,3) 1 /h, где1и h — соответственно, шагпродольных гофров и их высота, при этом направление движения листов при профилировании делают в горизонтальной плоскости перпендикулярным направлениюдвижения полосы при правке.

Поставленная цель в устройстве(агрегате для производства листовых профилей с волнистыми гофрами) достигается тем, что оси профилирующих валков клетей стана и правильных роликов листоправильной ма„„, ц „„18О9790 АЗ

НЫМИ ГОФРАМИ И АГРЕГАТ ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Способ производства листовых профилей с волнистыми продольными гофрами и агрегат для его осуществления. Использование: прокатное производство. Сущность изобретения: способ включает правку полосы знакопеременным изгибом, разрезку на мерные длины и профилирование. Изгиб заготовки при правке и профилировании осуществляется во взаимно перпендикулярных направлениях. Величину радиуса изгиба при правке, диаметр правильных роликов и их шаг определяют по расчетным зависимостям. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. шины (ЛПМ) взаимно перпендикулярны в горизонтальной плоскости, диаметр роликов равен 1,8,...2,4 высоты h формующих выступов валков, а шаг роликов ЛПМ составляет 0,7...0,9 расстояния между смежными выступами профилирующих валков стана, Приведенные выше математические соотношения получены в результате опытов и являются эмпирическими.

Гнутые листовые профили с волнистыми гофрами используются, чаще всего, в качестве кровли гражданских и промышленных объектов и могут иметь самую различную длину (не более 12 м). С целью увеличения длины готовых профилей их изготавливают с продольными гофрами. Однако в последнее время большим спросом пользуются листы длиной 2 — 4 мм, тэк как они удобнее при монтаже на сравнительно небольших объектах и упаковываются в пачки малого веса (3-5 т).

1809790

Г1ринципиально профили малой длины оценивали по состоянию их поверхности. (2-3 M) можно изготавливать поперечным геометрии (волнистости боковых кромок) и профилированием в валках с бочкой той же мех, свойствам (о,, (т, и величине относидлины, В этом случае достаточно иметь тельного удлинения д ). только одну профилирующую клеть Если же 5 В этих опытах было установлено, что при R.. заготовка при этом правится в ЛПМ, то оче- =- (1,1...1,3)l /h величины и,, гт, и h;, готовидно, что линии изгиба полосы роликами вых профилей, практически, не отличались будут совпадать (частично или полностью) с от таковых на исходной заготовке, т.е. мех. линиями изгиба ее при поперечном проФи- свойства в процессе производства не ухудлировании, шились. Волнистость кромок профилей не

Сущность изобретения состоит в том превышала 3 мм на 1 м длины, травмировачтобы сделать указанные линии изгиба вза- ния их поверхности не наблюдалось, имно перпендикулярными в горизонтальной При R = (0,8...1,0)12/h ухудшилась плаплоскости. Как показали предварительные стичность профилей; величина д снизилась лабораторные исследования, при этом про- 15 в 1.2 2,0 раза, а отношение гт / (re возросисходит образование уравновешивающих ло на 10-35 /, При R = (1,4...1,7) 1 /h мех. г друг друга остаточных напряжений (по ана свойства профилей и заготовки не отличалогии с известным эффектом Баушингера) лись, но волнистость кромок составила 3 9 что улучшает геометрию и механические м /„„ свойства готовых профилей. При многокле- 20 Производство профилей с оптимальнытевом профилировании "волнистых" листов ми R = (1,1„.1,3)!г/h, но с расположением добавлЯетсЯ еще один отрицательный фак- осей валков и роликов параллельно друг тор; увеличение рисок и царапин при много- другу в горизонтальной плоскости ухудшило кратном контакте полосы с валками и как мех. свойства, так и геометрию профидлительном ее транспортировании. лей (рост гтт / cr> по сравнению с исходной

Опытную пРовеРкУ изобРетения прово заготовкой на 5 — 20 /„уменьшение Bg в 1,1дили на специализиРованном агРегате Mar- 1,5 раза, волнистость 2 — 6 мм/м). Кроме того, ниторского меткомбината с диаметром при испытаниях не естественное старение валков пРофилиРующей клети D = 350, 365 профилей иэ ст. 08кп, 08пс, 10кп и 20пс на мм длЯ пРоизводства листовых пРофилей с 37о/ из них отмечено появление "линий теволнистыми гофрами Раз ичных парамет- кучести" {или линий скольжения Людерса). ров толщиной 1,0-2,5 мм, шириной 1400— Сравнение профилей, полученных с

1600 мм и длиной 2500 мм из сталей с применением предлагаемого технического

o, 60 кгс/мм . решения, с гнутыми профилями, полученныРасположение оборудования агрегата 35 ми формовкой в 9 клетях на известном пропоказанона фиг,2, Основной особенностью филегибочном агрегате по известной апробированного агрегата является взаи технологии (продольная формовка), показамоположение ЛПМ и профилирующей кле ло, что во втором случае до 70 /о листов имети,чтопозволяетосуществлятьпроизводство ли на поверхности риски и царапины профилей по предлагаемой технологии, различных размеров и волнистость кромок

В первой серии опытов установили вза в пределах 2 8 мм/м. имосвязь между радиусом знакоперемен- Во второй серии опытов было найдено ного изгиба при правке полос и основными взаимосвязь между основными параметрапараметрами волнистых гофров, их шагом ми ЛПМ и профилирующих валков (предва(т.е. расстоянием между ними поперек про рительно определенные методом филя) и высотой h. математического моделирования соотношеВеличинУ РадиУса изгиба пРи ра е На ниЯ г!р = 2h и tp = 0,85! — использовались в г г, ЛПМ определяли как R = (t р+46 ): 80=. первой серии опытов); это необходимо, в

= т р/8 д, где tp — шаг роликов; д = S + 4 частности, потому, что расширение диапая — толщина полосы; Л- величина перекры 50 зона численных коэффициентов перед h и тия роликов. Для Расширения возможHî- расширяет и технологические возможности стей варьирования R полосы правили На заявляемого устройства. двух ЛПМ: 15-ти роликовой с tp.= 100 мм и Опьп ы показали, что при dp = (1,8.„2,4)h диаметром роликов др = 80 мм (эта ЛПМ и tp = (0,7...0,9)! мех, свойства профилей (по входит в состав оборудования агрегата) и сравнениюсисходнойзаготовкой)неизме55

17-ти роликовой с tp = 80 мм и г!р = 70 >< няются и волнистость кромок 3 мм!м, ПаРаметРы гофРиРованных пРофилей варь- Уменьшение сlр до (1,3...1,7) h u tp до ировали установкой соответствующих про- (04„,0,6)! приводит к частичному наклепу филегибочных валков. Качество профилеи металла (снижению величины д и повыше1809790 (Q нию —, в результате чего на части сорта ив мента отмечено трещиносбразовэние. При увеличении dp до (2,5...3,0)h и tp до (1,0„.1,4)I ухудшилэсь геометрия профилей; волнистость кромок возросла до 7 ммlм.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденных технических решений для достижения поставленной цели и их преимущества перед известными техническими решениями.

На фиг.1 показан листовый профиль с волнистыми гофрами, поперечное сечение; на фиг,2 — расположение оборудования предлагаемого агрегата, план; на фиг.З— часть профилирующего валка, Агрегат содержит разматыватель рулонов 1, роликовую ЛПМ 2, ножницы 3, передаточный рольганг 4 со сталкивателем 5, профилирующую клеть 6, упаковочное устройство 7 и промежуточные рольгэнги 8; стрелкой показано движение полосы и листов.

В клети 6 установлены два валка с профилированной бочкой длиной Ig и с диаметром (по вершинам формующих выступов 9)

D. Выступы 9 имеют полукруглую форму и чередуются с такими же впадинами; высота выступов h, расстояние между двумя смежными выступами по окружности t. Валки в клети устанавливаются так, что образуют как бы шестеренную пару (выступы одного входят во впадины другого) с зазором, равным толщине профиля S. Оси валков перпендикулярны в горизонтальной плоскости осям роликов ЛПМ, Основные параметры профилирующих валков клети 6 и ЛПМ 2 связаны соотношениями:

dp = (1,8.„2,4)h и tp = (0,7...0,9)!.

Профили изготавливаются следующими образом.

Рулонная заготовка шириной Ьз и толщиной S из разматывателя 1 поступает в

ЛПМ, ролики которой установлены с перекрытием Л, обеспечивающим требуемый радиус изгиба при правке R = (1,1...1.3)l /h.

Затем полоса разрезается на мерные длины

I< < !ь, полученные листы смещаются передаточным рольгангом 4(его ролики расположены под углом 45 к направлению движения) и сталкивателем 5 на промежуточный рольганг 8, откуда поступают в профилирующую клеть 6, а готовые профили— к упаковочному устройству 7.

Профилированные листы длиной I6 и шириной Ьл =.3Ьз1/4 ah имеют размеры I u . h одинаковые с таковыми на валках клети 6. же, что и у заготовки; волнистость 0...2 мм/м, Технико-экономическое. преимущество описанного обьекта перед известным заключается в повышении прибыли от реали-, зации профилей с гарантированными мехсвойствами и с уменьшенной волнистостью кромок, а также в сокращении количества рабочих клетей.

По данным центральной лаборатории

ММК использование найденных технических решений на комбинате позволит производить до 10 тыс.т/год указанных

Изгиб металла при правке и профилировании осуществляется во взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости, что обеспечивает более высокое

5 качество профилей и уменьшение числа рабочих клетей.

Пример 1. Нэ агрегате, в состав котороГо Входит ЛПМ с dp = 80 MM u tp = 100 мм, установлена клеть для профилирования ли10 стов с волнистыми гофрами, валки которой выполнены с полукруглыми выступами высотой h = dð. 1,8=80: 1,8=44,4 мм, расстояние между которыми = ср: 0,7 = 100: 0,7 = 142,9 мм; длина бочки валков Ie = 2,5 м, их диа15 метр — 364 мм. Полоса шириной 2 мм толщиной $ = 1,5 мм правится путем знакопеременного изгиба с R = 1,1! /R =

=1,1 142,9 /44.4 = 506 мм, т.е. с д = t р/8R . = 100 /(8 506) = 2,47 мм и ролики ЛПМ

20 устанавливаются с перекрытием Л= д — S

= 2,47 — 1,5 = 0;97 мм, Мехсвойства полученных профилей длиной 2500 мм и шириной 1535 мм не отличаются от свойств исходной заготовки, а

25 волнистость по кромкам — в пределах 0„,1 мм/м.

Пр и м е р 2. На агрегате с той же ЛПМ профилирующие валки выполнены с h = др, : 2,1= 80: 2,1 = 38,1 мм и = tp . 0,8 = 100: 0,8=

30 = 125 0 мм; !6=2,5 м, 0 = 358 мм.

Та же полоса правится с R = 1,2 1 $h = 1,2х х 125 /38,1 = 492 мм, т,е. д= t р/8R =

= 100 /(8 492) = 2,54 мм и ролики ЛПМ установлены с перекрытием Л= д — S,=, 35 =2,54 — 1,5 = 1,04 мм.

Мехсвойства профилей той же длины и шириной 1565 мм не отличаются от свойств заготовки, волнистость — 1„.2 ммlм, 3) На том же агрегате профилирующие

40 валки имеют h = dp . 2,4 = 80; 2,4 = 33,3 мм и = tp 0,9 = 100: 0;9 = 111,1 мм; !5 = 2,5 м, 0 =354 мм, Полоса шириной 2 м и S = 1,5 мм правитсясR 1,3I. /h =1,3 I11,1 /33,3 = 482 мм, 45 т.е. д = t p/8R = 100; (8 х 482) = 2.59 мм и

Л= д — S = 2,59 — 2,5 = 1,09 мм.

Свойства профилей шириной 1595 мм те

1809790 профилей, цена которых выше оптовой, в среднем, на 20 р/т, что даст экономический эффект:

20 х 10000 =- 200000 (р/год).

Уменьшение производственных затрат за счет сокращения числа рабочих клетей составит около 5 р/т, что даст эффект:

5x10000 = 50000 (р/год), Суммарный экономический эффект составит:

200+ 50 = 250 тыс.р/год.

Формула изобретения

1. Способ производства листовых профилей с волнистыми продольными гофрами, включающий правку полосовой заготовки путем энакопеременного изгиба, разрезку полосы на мерные листы и их последующее профилирование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества профилей и уменьшения производственных затрат, величину радиуса изгиба при правке принимают равной R = (1,1...1.3) I /n. где i u h—

2 соответственно шаг продольных гофров и их высота, при этом изгиб заготовки при правке и последующем профилировании осуще5 ствляют во взаимно перпендикулярных направлениях, . 2. Агрегат для производства листовых профилей с волнистыми продольными гофрами, содержащий разматыватель, ролико10 вую листоправильную машину, ножницы, профилирующую клеть дуо с валками, имеющими выступы и промежуточные рольганги, отличающийся тем, что, с целью повышения качества профилей и уменьше15 ния производственных затрат, оси профилирующих валков и правильных роликов размещают перпендикулярно друг другу в горизонтальной плоскости, при этом диаметр правильных роликов принимают рав20 ным 1,8-2,4 высоты формующих выступов, а их шаг 0,7 — 0,9 расстояния между смежными выступами профилирующих валков.

1809790

Составитель В.Антипанов

Техред М,Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1294 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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