Способ изготовления гнутых профи-лей замкнутого и полузамкнутогосечения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >837467 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву— (51)ф . ggg.ъ

В 21 0 5/06 (22) Заявлено 030579 (21) 2760594/25-27 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 1506.81.Бюллетень HP 22

Дата опубликования описания 2006,81 (53) УДК 621. 981.1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И. С. Тришевский, Э. С. Дахн овский, B. И. Мирошниченко, A. Н. Коновалов, A. П. Антипенко, В. И. Анисимов, В. И. Гриднев ский, B. C. Подыминогин, Ю. A. Постоногов. и В. В ..Де вя твин

Украинский ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ ЗАМКНУТОГО

И ПОЛУЗ АМКНУТОГО СЕЧЕНИЯ кой) $1).

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при производстве гнутых профилей замкнутого и полузамкнутого сечения.

Известен способ производства замкнутых и С-образных профилей, согласно которому при многопЕреходной подгибке полосового материала в валках стана в ходе одного технологического процесса последовательно применяют два приема формовки криволинейных элементов: на первой стадии — с фиксацией валком внутренней поверхности мест,изгиба, на второй — без фик- 15 сации наружной и внутренней поверхностей мест изгиба (свободной гибРадиусы гибки мест изгиба по пе- 20 реходам определяются по формуле.

180 ви S и Ю cj 2 25 где еи - ширина мест изгиба в последней клети на.первой стадии;

cL — угол подгибки элемента профиля;

S — толщина металла. 30

Для компенсации пружинения мест изгиба и уменьшения давлений металла на валки при свободной гибке радиусы закругления на валках последней клети, формующей места изгиба верхним валком, берут на 1,5-3 мм меньше, чем радиус закругления на готовом профиле.

Недостатками известного способа являются неточность выполнения мест изгиба готового профиля, проявляющаяся в значительной разности радиусов криволинейных элементов профиля по сечению, повышенные давления металла на валки и интенсивный износ валков.

При изготовлении профилей из металла с толщиной свыше 4 мм и с относиl тельным внутренним радиусом более

1,5 разница радиусов мест изгиба готового профиля у сминающихся полок и у стенки значительна и достигает до

10 мм. При изготовлении профилей из металла с толщиной до 4 мм и с относительным внутренним радиусом не более 1,5 разница радиусов мест изгиба меньше, но также выходит за пределы допустимой — до 4 ми. Процесс формовки профиля при свободной гибке неустойчив, что проявляется в самопроизвольном изменении размеров элементов

837467 профиля в процессе формовки, поэтому необходим периодический контроль размеров и частая перестройка стана. Давления металла на валки при свободной гибке распределены по клетям неравномерно, что приводит к повышенному износу валков.

Указанные недостатки известного . способа обусловлены различием величин радиусов закруглений на валках клетей с фиксацией сжатой зоны валком и на готовом профиле, являкщемся следстви— t0 ем пружинения металла в этих переходах и формоизменения места изгиба при свободной гибке в последующих клетях, причем абсолютная разность этих радиусов закруглений тем боль- 15 ше, чем толще полоса. Согласно этому способу учитывается пружинение металла полосы в последней формуняцей клети с фиксацией сжатой зоны валком и не учитываются особенности формоизменения 0 места изгиба при свободной гибке, что и приводит к недостаточной эффективности применения прототипа, особенно заметной при изготовлении профилей из металла с толщиной свыше 4 мм.

Целью изобретения является улучшение качества профилей путем повышения точности размеров криволинейных элеме нтов.

С этой целью места изгиба в пере- З0 ходах с фи, .аацией сжатых зон формуют с радиусами, равными 0,3-0,7 радиусов мест изгиба готового профиля, причем места изгиба между полками в этих переходах формуют с радиусами, равными 1,05-1,24 радиусов мест изгиба между полками и стенкой.

На фиг. 1 дан калибр с фиксацией сжатой зоны места изгиба валком при формовке смыкакщихся полок; на фиг.2калибр с фиксацией сжатой зоны места 40 изгиба валком при формовке боковых стенок; на фиг. 3 — готовый профиль.

На фиг. 1-3 даны следующие обозначения: 1 — место изгиба у смыкающихся полок; 2 — место изгиба у стен- 45 ки; r< — радиус закругления валка, фи к си рующе го сж ат ую з о ну ме ст а и з— гиба у смыкающихся полок; r — радиус закругления валка, фиксирукщего сжатую зону места изгиба у стенки; 50

c(— угол подгибки боковой стенки; угол подгибки полок.

По предложенному способу в процессе расчета калибровки целесообразно ради сы „H г, определять Ho pbpj 55 лам:

r » «(1,05-1,24) г = (О, 3-0,7) и ви ° формовка мест изгиба в переходах 60 с фиксацией сжатых зон валками с внутренними радиусами, равными О, 3-0, 7 внутренних радиусов мест изгиба готового профиля, обеспечивает получение криволинейных элементов с раэме- 65 рами, близкими к заданным, уменьшение давлений металла на валки и более равномерное распределение давлений по клетям при свободной гибке, так как она учитывает различие формоизменения места изгиба при свободной гибке, но не обеспечивает равенства внутренних радиусов мест изгиба у смыкакщихся полок и у стенки, так не учитывает особенности формоизменения этих мест изгиба. Формовка мест изгиба у смыкакщихся полок с внутренним радиусом, составляющим (1,05-1,24) внутреннего радиуса мест

Изгиба у стенки, учитывает различие формоизменения этих мест изгиба и обеспечивает равенство внутренних радиусов мест изгиба у смыкающихся полок и у стенки.

При производстве гнутых профилей замкнутого и полузамкнутого сечения места изгиба формуются в два этапа: с фиксацией c„s àòîé зоны места изгиба валком и свободной гибкой. При гибке с фиксацией сжатой зоны происходит из— гиб с растяжением и после снятия нагрузки внутренний радиус уменьшался бы, если бы этому не препятствовало закругление верхнего валка. При свободной гибке происходит изгиб со сжатием и после снятия нагрузки внутренний . радиус увеличивается. Места изгиба у смыкающихся полок формуются, в основном, гибкой с фиксацией сжатой зоны места изгиба валком; места изгиба у стенки формуются, в основном, свободной гибкой.

Если места изгиба у смыкакщихся полок и у стенки формовать при r — г, то на готовом профиле внутрен-. ний радиус места изгиба у стенки будет больше, чем внутренний радиус места изгиба у смыкающихся полок.

Поэтому надо формовать места изгиба при г ) r, а именно, при r (1,05-1,24)r>.

Для осуществления формовки криволинейных элементов в переходах с фиксацией сжатых эон валками с внутренними радиусами, равными 0,3-0,7 внутренних радиусов мест изгиба готового профиля и мест изгиба у смыкаю:.шихся полок с внутренними радиусами, составляющими 1,05-1,24 внутренних радиусов мест изгиба у стенки, необходимо при расчете калибров вычислить значения соответствующих радиусов закругления с учетом этих соотношений.

Граничные значения внутренних радиусов г, и г мест изгиба установлены экспериментальным путем. Эти значения определяются следующими соображениями: — при значениях радиусов r и г2

1 менее О, 3 внутреннего радиуса Р g места изгиба готового профиля возникают трещины на наружной поверхности; — при значениях радиусов r< и г болсе О, 7 внутреннего радиуса Р мес837467 та изгиба готового профиля раэнйца внутренних радиусов мест изгиба у смыкающихся полок и у стенки выходит эа пределы допустимой; — при r< < 1,05 г на готовом профиле радиус места изгиба у смыкающихся полок будет меньше радиуса места изгиба у стенки. Это происходит вследствие особенностей формоизменения мест изгиба гнутых профилей замкнутого и полузамкнутого сечения; — при r 7 1,24 r < на готовом про1 филе радиус места изгиба у смлканщихся полок будет больше радиуса места изгиба у стенки вследствие особенностей формоизменения мест изгиба гнутых профилей з амкнут ого и полуэ амк нутого 1 5 сечения.

Практически предложенный способ, например, для производства замкнутого профиля 100 х 100.х 6 мм с R — 12 мм реализуют следующим образом.

Формовку профиля из полосового (листовог0) металла осуществляют в

14 клетях профилегибочного агрегата типа 2-8 х 100-600. Режим формовки или численное значение углов постепенной подгибки элементов профиля по переходам (по клетям) приведен в таблице.

Режим формовки замкнутого профиля

100 х 100 х б мм

25

40

Последовательность действий при изготовлении профиля 100х100хб мм следующая.

Полку профиля за три перехода (клети 1-3) подгибают на суммарный угол Ъ = 38 . Боковая стенка профиля в этих переходах не формуется. В четвертом переходе производят подгибку полки до ф = 4бо и стенки на угол с(= б . В переходах 5-7 полку не подгибают, а стенку в этих же перехоцах подгибают до угла с(=- 48 . Начиная с перехода 8 до окончания процес55

65

2

4

5 б

8

11

12

13

24

38

46

46

46

46

52

57

66

74

81

89

90 б

34

48

56

63

71

79

87

90 с а произ водят одновремен ную подгиб ку полок и стенок.

Гибку с фиксацией внутренней зоны мест изгиба рабочим валком осущсствляют: у смыкающихся полок — в переходах 1-4, у стенки — в переходах 4-9.

Свободную гибку осуществляют в переходах 10-12.

О 3 О 7)I%8 = (О ° 3 0 7) 12

3,6-8,4 мм;

1 3,6-8,4

1,05 — 1,24 1,05-1,24

8,0 мм.

Конструктивно были приняты значения г = 7 мм, г б мм.

Таким образом, места изгиба в переходах с фиксацией сжатых эон валками формуют с внутренними радиусами г и r«равными О, 3-0,7 внутреннего радиуса R< места изгиба готового профиля.

По данным опытной проверки на промышленном стане 2+8 х 100т600 Магнитогорского металлургического комбината при изготовлении квадратного замкнутого профиля 100 х 100 х б мм с Р8 -.

12 мм по предложенному. способу („.

7 мм, г = б мм) внутренний радиус всех мест изгиба готового профиля составлял 11,5-12,0 мм, процесс формовки был стабилен (вследствие этого отпала необходимость в частом контроле размеров профиля и перенастройках стана), износ дна рабочих ручьев на нижних валках после прокатки

800 т профиля составлял 0,7 мм (что существенно ниже, чем при изготовлении профиля по прототипу и свидетельствует о снижении давлений металла навалки и болЬе равномерном распределении давлений по клетям при свободной гибке).

Таким образом предложенныи способ позволяет повысить точность криволи— нейных элементов и в-целом профилей замкнутого и полузамкнутого сечений; изготовлять продукцию, которая может быть аттестована по высшей категории качества; добиться стабильности процесса профилирования при свободной гибке; увеличить срок службы валков на 10-15% вследствие уменьшения их износа иэ-эа снижения давлений по клетям при свободной гибке.

Формула изобретения

Способ изготовления гнутых профилей замкнутого и полузамкнутого сечения, имекщих полки и стенку, и полосовой заготовки, путем многогереходной подгибки элементов профиля, включающий формовку криволинейных элементов профиля на первых переходах с фиксацией сжатых эон, а на

837467

Перемру

7-Я

Составитель Е. Чистякова

Редактор И. Касарда Техред А, Бабинец Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4245/13

Тираж 888 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 последующих переходах свободной подгибкой с радиусами мест изгиба меньшими, чем на готовом профиле, о. т ли ч а.ющий с я тем, что, сцелью улучшения качества профилей путем повышения точности размеров криволинейных элементов, места изгиба в переходах с фиксацией сжатых зон формуют с радиусами, равными О, 3-0, 7 радиусов мест изгиба готового профиля, причем места изгиба между полками в этих переходах формуют с радиусами, равными 1,05-1,24 радиусов мест изгиба между полками и стенкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Производство и применение гнутых профилей проката . Справочник под ред. И. С. Трищевского, М., "Yталлургия", 1975, с. 203-216.