Система калибров профилегибочного стана

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству холодногнутых профилей проката. Цель изобретения - повышение качества гнутых тавровых профилей и уменьшение расхода валков при их производстве. Предлагаемая система калибров включает последовательно расположенные черновые калибры с ограничительными ребордами на нижних валках и чистовые калибры, содержащие верхние валки с формирующим выступом на бочках, высота которого соответствует глубине вреза в нижних валках, и отличается тем, что при производстве таврового профиля с ребордами дополнительно выполнен нижний валок предчистового калибра, при этом высота выступа его верхнего валка составляет 0,135-0,150 от диаметра бочки, а верхний валок чистового калибра выполнен с гладкой цилиндрической бочкой. 4 ил.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении фасонных гнутых профилей.

Указанные профили изготавливают путем последовательного формообразования полосовой заготовки в калибрах профилегибочного стана, которые образованы установленными с зазором верхними и нижними валками и бочки которых содержат формирующие элементы (выступы) и врезы (ручьи). Любая система калибров профилегибочного стана содержит черновые и чистовые калибры [1] Известна система калибров (профилегибочный стан) для формовки различных профилей с размещением осей всех нижних валков в горизонтальной плоскости, у которой оси верхних валков в клетях, начиная от клетки с калибром максимальной высоты, смещены относительно осей верхних валков предыдущих клетей в вертикальной плоскости на определенную величину [2] Известна также система калибров для производства гнутых неравнополочных швеллеров, все промежуточные калибры которой выполнены с использованием ограничительных реборд на верхних валках, расположенных около конического элемента большей ширины [3] Недостаток известных систем калибров невозможность получения с их помощью качественных гнутых профилей с относительно высоким центральным элементом (типа "тавровый").

Наиболее близким к предлагаемому является калибровка (система калибров) для производства гнутого равнополочного уголка 100 х 100 х 5 мм [4] включающая последовательно расположенные двухвалковые черновые и чистовые калибры, содержащие верхние валки с формирующим выступом на бочке, высота которого соответствует глубине вреза в нижних валках, и характеризуется тем, что нижние валки всех черновых калибров (с I по IV) выполнены с ограничительными ребордами, а всех чистовых (с V по VII) без реборд.

Недостатки описанной системы калибров относительно невысокий уровень качества изготавливаемых с ее помощью гнутых тавровых профилей и повышенный расход валков при этом.

Цель изобретения повышение качества гнутых тавровых профилей и уменьшение расхода валков при их производстве.

Для решения этой задачи в системе калибров профилегибочного стана, включающей черновые калибры с ограничительными ребордами на нижних валках и чистовые калибры с формирующим выступом на бочках верхних валков, при формовке таврового профиля с ребордами дополнительно выполнен нижний валок предчистового калибра, при этом высота выступа его верхнего валка составляет 0,135-0,150 от диаметра бочки, а верхний валок чистового калибра выполнен с гладкой цилиндрической бочкой.

Сущность изобретения заключается в максимальном освобождении от контакта с формирующим выступом верхних валков двух последних калибров внутренних поверхностей двойного вертикального элемента таврового профиля, что, во-первых, исключает возможность поломки узких формирующих выступов (вследствие поперечного смещения профиля или зажатия этих выступов при повышении толщины заготовки), и, во-вторых, уменьшает травмирование указанного элемента профиля, входящего в вырез на бочке нижних валков. Кроме того, "закрытие" предчистового калибра ограничительными ребордами нижнего валка предотвращает поперечное смещение профиля в калибре, улучшая тем самым его геометрию.

На фиг.1-4 даны схемы системы калибров (ее часть) для производства таврового профиля: (II один из черновых калибров, VI предчистовой и VII -чистовой калибры, римские цифры порядковые номера последовательно расположенных калибров).

Каждый калибр содержит верхний 1 и нижний 2 валки, установленные с зазором S. Верхний валок черновых калибров выполнен с формирующим выступом 3, расположенным на середине ширины калибра и с высотой, равной H_в, и закруглением радиуса R; нижний валок этих калибров выполнен с врезом 4, глубина H_н которого соответствует высоте H_в, и с ограничительными ребордами 5 по краям его бочки (т.е. калибр "закрыт низом"). Высота выступов всех калибров с I по V соответствует глубине их врезов.

Предчистовой калибр VI также содержит на верхнем валке с диаметром бочки (D_б) формирующий выступ 6, но его высота равна H (0,135-0,150)D_б, а глубина вреза в бочке нижнего валка этого калибра соответствует высоте профиля в данном проходе. Калибр VI "закрыт" ребордами 5 нижнего валка.

Верхний валок 7 чистового (последнего) калибра VII выполнен с гладкой цилиндрической бочкой, а нижний валок 8 имеет врез посредине своей длины; ширина вреза b, его глубина . Нижний валок чистового калибра выполнен без ограничительных реборд. Формуемая полоса последовательно проходит через все калибры, в результате чего образуется готовый профиль (фиг. 1) с высотой H_т, шириной B и с шириной среднего вертикального элемента 9, равной b. Полки 10 профиля остаются горизонтальными во всех проходах (по аналогии со схемой формовки корытного профиля, приведенной на фиг.61б книги Чекмарева А. П. и Калужского В.Б.), что предотвращает появление волнистости полок и продольный прогиб профиля.

Опытную проверку заявляемого технического решения производили на профилегибочном стане 0,3 1,5 х 20 90 ЗАО "Магнитогорский меткомбинат" при формовке гнутого таврового профиля с H_т 27 мм, B 43 мм, b 10 мм и S 1,5 мм. С этой целью испытывались различные системы калибров, отличавшиеся между собой количеством и местоположением "закрытых" калибров, конструкцией предчистового калибра (с малым и большим выступом на верхнем валке) и чистового (с гладкой и профилированной бочкой верхнего валка).

Наилучшие результаты (отсортировка до 0,3%) получены при профилировании в семи калибрах, из которых I, II, IV и VI (предчистовой) содержали ограничительные реборды на нижних валках; при этом высота H формирующего выступа VI калибра была в пределах (0,135-0,150)D_б, а верхний валок VII (чистового) калибра имел гладкую бочку.

При профилировании в других вариантах исполнения системы калибров ("закрытые" низом четыре первые калибра I IV, остальные "открытые", VI калибр с высотой формирующего выступа H (0,08-0,13)·D_б и H (0,16-0,23)·D_б; наличие выступа на верхнем валке VII калибра) отсортировка составила 0,5-1,5% причем отмечены случаи разрушения формующего выступа (большой высоты) в VI калибре и поперечные смещения профиля ("переформовка") при малой высоте выступа.

Опыты показали, что реализация заявляемого технического решения уменьшает расход валков (по сравнению с известным объектом) на 3-5% а выход годного повышается в среднем на 1% Пример. Система калибров для производства гнутого таврового профиля 43 х 27 х 1,5 мм содержит семь калибров, из которых I, II, IV и VI выполнены с ограничительными ребордами на нижнем валке.

Высота формирующих выступов (по калибрам): I -4,0 мм, II 8,5 мм, III - 14,0 мм, IV 20,5 мм, V 24,5 мм, VI H 0,145 D_б 0,145 x 103 ≈ 15 мм. Верхний валок VII калибра гладкая бочка с ⊘ = 89 мм.

Катающие диаметры валков: нижнего 95 мм, верхнего 133 мм.

Углы подгибки α по проходам: Радиусы закругления формирующего выступа по проходам: R₁ 24,0; R₂ 12,0; R₃ 6,4; R₄ 3,9; R₅ 2,7; R₆ 2,3; R₇ 2,0 мм.

Формула изобретения

Система калибров профилегибочного стана для производства таврового профиля, содержащая последовательно расположенные двухвалковые черновые калибры с ограничительными ребордами на нижних валках и чистовые калибры, бочки верхних валков которых выполнены с формующим выступом, отличающаяся тем, что в предчистовом калибре нижний валок также содержит реборды, а высота выступа верхнего валка этого калибра составляет 0,135 0,150 диаметра бочки, при этом верхний валок чистового калибра выполнен с гладкой цилиндрической бочкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4