Способ производства профилей высокой жесткости

 

Применение: обработка металлов давлением , в частности производство листовых гнутых профилей проката из медесодержащих сталей. Формирование валками замкнутых продольных гофров с закруглениями на их концах при одновременном освобождении от контакта с инструментом части полосы толщиной S. От контакта с верхним валком освобождаются боковые кромки шириной Вк(13-15)5 и вершины гофров1, а от контакта с обоими валками - середина полосы шириной Вс(26-30)5, при этом закругления выполняют с радиусами, равными

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 0 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5021825/27 (22) 09.12.91 (46) 23.05.93, Бюл. М 19 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им. B.И,Ленина (72) В.Г.Антипанов, В.И.Гридневский, Н.Т Пахомов и А.С.Кириллов (73) Магнитогорский металлургический ком, бинат им, В.И.Ленина (56) Авторское свидетельство СССР .N 1291236, кл. В 2,1 0 5/06, опублик. 1987. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИ- .

ЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве листовых профилей высокой жесткости.

Цель изобретения — повышение качества профилей из названных марок стали с гофрами высотой 60-75 мм.

Указанная цель достигается тем, что при формировании валками замкнутых гофров с закруглениями на их концах от контакта с верхним валком освобождают боковые кромки шириной Вк=(13-15)$ и вершины гофров, а от контактов с обоими валками— середину полосы шириной Вс=(26 — 30)S, при этом закругления выполняют с радиусами, равными 13...15 толщинам полосы S. При анализе известных технических решений не обнаружены признаки способа, которые отличают заявленное устройство от прототи. па. Поэтому можно сделать вывод, что отличительные признаки предмета изобретениуа5ладают существенными отличиями. . Известная технология производства ПВЖ,, значительная часть которых изготавливается из медесодержащей стали. не позволяет

„, Я,„, 1817715 А3 (57) Применение: обработка металлов давлением, в частности производство листовых гнутых профилей проката из медесодержащих сталей. Формирование валками замкнутых продольных гофров с закруглениями на их концах при одновременном освобождении от контакта с инструментом части полосы толщиной $. От контакта с верхним валком освобождаются боковые кромки шириной В =(13-15)$ и вершины гофрою, а от контакта с обоими валками — середина полосы шириной Вс=-(26-30)S, при этом закругления выполняют с радиусами. равными (13-15)S, °получать качественные профили с высотой гофров более 45 мм, что существенно ограничивает область их применения. Предлагаемый способ предназначен для формовки ф

ПВЖ с гофрами большой высоты и, прежде всего, их медесодержащих сталей, формовка которых связана с рядом специфических трудностей (например, склонность таких сталей к трещинообразованию). Сущность найденного технического решения состоит в "освобождении" определенных участков (no ширине) формуемой полосы от контакта а с инструментом (валками), а также в оптимизации величин радиусов закруглений переднего и заднего концов гофров. Так как гофры ПВЖ формируются за счет локальной вытяжки полосовой заготовки, то в начальный период деформации (при соприкосновении формующих выступов нижнего валка с полосой) величина радиусов закруглений концов гофра имеет решающее значение: малые радиусы ведут к трещинообразованию, слишком большие — к неустранимому дефекту "пузырь" (следы продолжения гофра на плоском межгофровом участке). "Осво1817715 бождение" кромок заготовки и ее середины от контакта(и возможного зажатия валками) с инструментом делает возможным частичный юереход металла в зону деформации, что позволяет увеличить высоту выдавливаемых гофров без нарушения их сплошности и геометрии. Причем по заявляемому способу„средняя часть. полосы определенной ширины освобождается от контакта с обоими валками (за счет уменьшения диаметра центральных элементов валков), т.е. межвалковый зазор на этом участке больше, чем около кромок, что обусловлено и большей толщиной средней по ширине части рулонной полосы. Кроме тогс, вершины гофров (наиболее подверженные трещинообразованию) также формуются относительно

"свободно" — без контакта с верхним валком, Опытную проверку предлагаемого способа производили на стане 1-5х300-1650

Магнитогорского меткомбината при формовке ПВЖ с двумя рядами гофров по ширине из сталей 09Г2Д и 10ХНДП с гг, = 42 — 63 кгс/мм толщиной 3,0 — 4,5 мм с гофрами высотой 60-75 мм, В опытах варьировали величины участков "освобождения" В» и Во, а также радиусов закруглений концов гофров r. Качество полученных ПВЖ оценивали по отсутствию трещин. дефекта

"пузырь" и величине неплоскостных межгофровых участков готовых профилей. Наилучшие результаты (отсутствие трещин и

"пузырей", неплоскостность в пределах допусков) получены в тех случаях, когда ширина каждой освобождаемой от контакта с верхним валком боковой кромки В»=(1315)S, ширина средней зоны, освобождаемой от контакта с обоими валками Bo".{26 — 30)S, величина r=(13-15)S и вершины гофров освобождались от контакта с инструментом, Уменьшение В» до (15 — 12)S и Вс до (10-25)S и r до (6 — 12)S приводило к трещинообразованию, а их увеличение (соответственно, более 15S, 30S и 15$) — к возрастанию неплоскостности сверх допуска и появлению "пузырей". Освобождение кромок от контакта с нижним валком (но при контакте с верхним) приводило к появлению рисок на профилях (при формовке ПВЖ их кромки изгибаются вверх). Создание необходимого вертикального зазора на середине формуемой полосы только за счет нижнего валка приводило к усилению сил сцепления ее с верхним валком, пластическому растяжению металла и появлению волностости на срединных участках П ВЖ. Создание же этого зазора эа счет только верхнего валка ослабляло его сечение, что приводило к прогибу валка и недоформовке гофров, Контрольное профилирование по способу-прототипу привело к отсортировке по вышеуказанным дефектам до 407 ПВЖ с гофрами высотой 60 мм, Предлагаемая технология производства ПВЖ была опробиро"0 вана с положительными результатами и на профилях иэ ст. 3 толщиной 3 мм с гофрами высотой 70 мм. Таким образом, опыты показали приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной

15 цели и его преимущества перед объектомпрототипом, Пример ы конкретного выполнения.

1. Формовка ПВЖ 1200х2х940х75х3,6 мм (два ряда замкнутых гофров глубиной 75 мм

20 по ширине профиля; $=3,6 мм) из ст.

10ХНДП.

При формовке освобождаются от контакта с верхним валком вершины гофров и бокоьые кромки с двух сторон шириной каж25 дая В»=133=13х3,6=47 мм (округляем до целых величин), от контакта с обоими валками середина полосы . шириной

Bc=26S=26x3,6=94 мм; величина радиусов. закруглений на:..онцах гофров

30 r=13S=13x3,6=47 MM.

2. Тот же профиль формуется со следующими параметрами: B»=14S=14x3,6=50 мм; Bc=28S=28x3,6=101 мм;

r=145=14x3,6=50 мм.

35 3. Формовка того же профиля:

B»=1 S=15x3,6=54 мм; Bc=30S=30x3,6=108 мм; i=15S=15x3,6=54 мм.

Технико-экономическая эффективность заявляемого способа по сравнению с объек40 том-прототипом заключается в увеличении выхода ПВЖ первого сорта примерно на

40 (см. выше), Формула изобретения

Способ производства профилей высо45 кой жесткости, включающий формирование валками замкнутых продольных гофров с закруглениями на их концах при одновременном освобождении от контакта с инструментом части полосы толщиной S, 50 отличающийся тем, что от контакта с верхним валком освобождают боковые кромки шириной В»=(13...15)S и вершины гофров, а от контакта с обоими валками— середину полосы шириной Bc=(26...30)S, при этом закругления выполняют с радиусами, равными {13...15)S.