Способ формовки гнутого специального профиля

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии производства холодногнутых профилей проката. Последовательно подгибают краевые участки по ширине полосовой заготовки с образованием наклонных боковых элементов. При этом на указанных участках образуют треугольные гофры. В первых трех формующих проходах образуют корытный профиль с горизонтальными полками при наклоне боковых его полок под соответствующим углом к горизонтали. А начиная с четвертого прохода, эти горизонтальные полки перегибают вниз до достижения конечного угла в седьмом проходе с одновременной подгибкой ранее образованных боковых полок до определенного угла с образованием на перегибаемых вниз участках горизонтальных отбортовок. Получают профиль требуемой геометрии за минимальное число формующих проходов. 1 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых профилей специального назначения.

Такие профили изготавливаются методом непрерывного или поштучного профилирования на многоклетевых станах типа 1÷4×50÷300 и 2÷8×100÷600.

Технология профилирования на таких станах достаточно подробно изложена, например, в книге под ред. И.С.Тришевского «Производство гнутых профилей. Оборудование и технология», М., «Металлургия», 1982, с.243-262. Эта технология, как правило, заключается в использовании углов подгибки конкретных величин для отдельных элементов формуемого профиля, а также в определенной последовательности углов подгибки в клетях стана.

Известен способ производства гнутых профилей проката, преимущественно швеллеров, при котором в первых двух проходах подгибку осуществляют минимально допустимым радиусом, который увеличивают в третьем проходе, а после этого подгибку осуществляют постепенно уменьшающимися радиусами изгиба (см. а.с. СССР №1409372). Однако этот способ пригоден только для получения равнополочных швеллеров.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ производства гнутых корытных профилей путем подгибки краевых участков заготовки с образованием наклонных боковых элементов, характеризующийся тем, что отгибку полок профиля производят одновременно с подгибкой упомянутых боковых элементов до угла 45°…60°, а заканчивают после завершения подгибки этих элементов (см. а.с. СССР №1669613). Недостатком известного способа является относительно большое число (9) проходов, что увеличивает трудозатраты на производство и расход валков.

Технической задачей настоящего изобретения является получение профиля требуемой геометрии за минимально возможное число формующих проходов.

Для решения этой задачи в способе формовки гнутого специального профиля путем последовательной подгибки краевых участков по ширине полосовой заготовки с образованием наклонных боковых элементов, при формообразовании на краевых участках треугольных гофров в первых трех формующих проходах образуют корытный профиль с горизонтальными полками при наклоне боковых его полок под углом 55° к горизонтали, а, начиная с четвертого прохода, эти горизонтальные полки перегибают вниз до достижения конечного угла β_n=61° в седьмом проходе с одновременной подгибкой ранее образованных боковых полок до угла α=61° с образованием на перегибаемых низ участках горизонтальных отбортовок.

Приведенная последовательность операций предлагаемого способа получена опытным путем и является эмпирической.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации последовательности производимых операций, что позволяет получить профиль требуемой геометрии и с более сложным поперечным сечением, чем у корытного профиля, за меньшее число проходов.

Заявляемый способ иллюстрируется схемой на чертеже (римские цифры - номера проходов).

В проходах I…III происходит формообразование корытного профиля, содержащего горизонтальную стенку 1, наклонные боковые полки 2 и горизонтальные полки 3, причем углы подгибки полок 2 последовательно возрастают от α₁=20° до α₃=55°. В IV проходе начинается перегиб полок 3 вниз с одновременным продолжением подгибки полок 2 вверх, а также начинается образование отбортовок и на этих полках; при этом отбортовки 4 сохраняют свое горизонтальное положение во всех проходах - от IV до VII (конечного).

В проходе IV подгибка полок 2 завершается α₄=α=61^o; перегиб горизонтальных полок 3 начинается с угла β₁=15° и заканчивается при конечном угле β_n=β=61°. Готовый профиль имеет по краям два треугольных гофра 5 и горизонтальные отбортовки 4. Высота гофров Н, их ширина в_г, а ширина отбортовок - «в» при толщине профиля S.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на профилегибочном стане 2÷8×100÷600 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при формовке профиля, показанного на фиг.1, толщиной S=2…3 мм и с шириной отбортовок в=5…8 мм варьировали последовательность формообразования составляющих его элементов, а также величину угла α₃ (от 50° до 60°), оценивая результаты по качеству геометрии профиля при количестве проходов 6…8, число которых определялось величинами углов подгибки боковых полок 2 и углов перегиба полок 3.

Наилучшие результаты (требуемая геометрия профиля при оптимальном числе 7 проходов) получены с использованием заявляемого способа. Отклонения от рекомендуемой схемы профилирования ухудшали достигнутые показатели. Так, увеличение углов подгибки за проход и уменьшение количества проходов до 6 приводили в отдельных случаях к трещинообразованию на вершинах гофров, особенно при S=3 мм.

При уменьшении углов подгибки за проход и увеличении количества проходов геометрия профилей оставалась такой же, как и при рекомендуемой схеме профилирования, но возрастал расход валков и трудозатраты на производство. Способ, выбранный в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не использовался из-за заведомо большого числа проходов с вытекающими из этого отрицательными последствиями.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования показали, что внедрение настоящего изобретения на сортовых профилегибочных станах, аналогичных стану 2÷8×100÷600 ОАО «ММК», позволит снизить трудозатраты на производство данного специального профиля не менее, чем на 10% с соответствующим ростом прибыли от реализации проката.

Пример конкретного выполнения

Специальный гнутый профиль 234×180×30×2 мм, показанный на фиг.1 (см.), имеет размеры: ширина β_n=234 мм, расстояние между гофрами L=180 мм, их высота Н=30 мм и толщина профиля S=2 мм. Ширина гофров в_г=44 мм, ширина отбортовок в=5 мм, α=61°.

Режим профилирования (величины углов подгибки: α₁=20°, α₂=40°, α₃=55°, α₄…α=61°; β₁=15°, β₂=40°; β₃=55°; β_n=61°.

Все радиусы изгиба R=3 мм.

Способ формовки гнутого специального профиля, включающий последовательную подгибку краевых участков по ширине полосовой заготовки с образованием наклонных боковых элементов, отличающийся тем, что осуществляют формообразование на краевых участках треугольных гофров, в первых трех проходах образуют корытный профиль с горизонтальными полками и наклоном боковых его полок под углом 55° к горизонтали, а начиная с четвертого прохода упомянутые горизонтальные полки перегибают вниз до достижения конечного угла β_n=61° в седьмом проходе с одновременной подгибкой ранее образованных боковых полок до угла α=61° с образованием на перегибаемых вниз участках горизонтальных отбортовок.