ПРОФИЛЕГИБОЧНЫЙ СТАН Российский патент 1997 года по МПК B21D5/06 B21D5/14 

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использован при производстве сортовых гнутых профилей относительно небольших размеров.

Для производства гнутых профилей из исходной заготовки толщиной не более 2 мм и шириной 10 150 мм применяются станы легкого типа (Производство и применение гнутых профилей проката./Под ред. И.С.Тришевского, М. Металлургия, 1975, с. 132, табл. 16), конструкция которых может существенно отличаться от станов среднего и тяжелого типов (В.И.Давыдов и М.П.Максаков. Производство гнутых тонкостенных профилей. М. Металлургиздат, 1959, с. 27-31). Как правило, профилегибочные станы, кроме горизонтальных формующих валков, имеют вертикальные ролики, контактирующие с боковыми кромками формуемой полосы.

Известен профилегибочный стан с последовательно расположенными рабочими клетями, содержащими калиброванные валки, у которого разность высотокалибров двух смежных клетей не превышает 0,008 расстояния между этими клетями (авт. св. СССР N 691226), что не позволяет использовать его при малых межклеточных расстояниях (200 300 мм).

Известен также профилегибочный стан, содержащий только две приводимые клети: первую и последнюю, причем, скорость вращения валков последней клети в 1,05 1,35 выше, чем первой ( заявка Японии, N 6083725, от 13.05.85). Недостатком этого стана является невозможность профилирования заготовок, длина которых меньше расстояния между указанными клетями.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является профилегибочный стан (патент СССР N 1819171 кл. B 21 D 5/14).

Этот стан легкого типа с консольным креплением валков содержит верхние и нижние подушки-опоры, установленные на основании, и вертикальные ролики, размещенные на осях в межклетевых промежутках с возможностью поперечного перемещения относительно направления профилирования, и характеризуется тем, что нижние валки всех клетей и верхние первой и последней клетей выполнены приводными, а величина отношения диаметра верхних валков D_в к диаметру нижних D_н составляет: D_в D_н 1,35 1,45. Недостатком известного стана является невозможность изменения положения вертикальных роликов в вертикальной плоскости в достаточно широких пределах, что сужает технологические возможности стана и затрудняет его настройку, повышая тем самым, трудозатраты при профилировании.

Основная техническая задача изобретения расширение технологических возможностей профилегибочного стана и снижение трудозатрат при производстве гнутых профилей.

Для решения этой задачи профилегибочный стан снабжен Г-образной стойкой, смонтированной на основании, направляющими, одними концами закрепленными на Г-образной стойке, и каретками, размещенными в пазах, выполненных в направляющих, в каждой малой вертикальной грани нижней подушки выполнен сквозной паз меньшей h_п или большей H_п высоты, причем упомянутые пазы противолежащих малых граней двух смежных подушек разновысотные и в этих пазах размещены другие концы направляющих, при этом оси роликов выполнены с возможностью вертикального перемещения и установлены на каретках.

Кроме того, высота большего паза
H_п= h_п+δ+Δ
где δ поле допуска на расстояние горизонтальных пазов от нижней грани подушки;
D заданная величина регулирования зазора между подушкой и основанием стана.

На одном из концов осей роликов выполнена резьба длиной
l h + s + d,
где h заданная высота перемещения роликов;
s толщина каретки;
d заданный внешний диаметр резьбы.

Сущность технического решения состоит прежде всего в том, что каждый из пары вертикальных роликов может устанавливаться на любой заданной высоте (в том числе неодинаковой), т.е. контактировать с кромками полосы, подогнутыми на разные углы (это характерно для несимметричных профилей).

Кроме того, во-первых, уменьшена длина осей вертикальных роликов (за счет "поднятия" их стойки над основанием стана) и следовательно, повышена жесткость узла в поперечном направлении, что делает возможным подгибку формуемой полосы этими роликами. Во-вторых, за счет размещения направляющих кареток роликов в пазах смежных нижних подушек уменьшаются межклетевые промежутки (т. е. сокращается длина всего стана), а также возрастает жесткость узла по вертикали.

На фиг. 1 показана схема профилегибочного стана; на фиг. 2 расположение узла вертикальных роликов; на фиг. 3 вид этого узла сверху.

Стан (фиг. 1) содержит рабочие клети 1, каждая из которых состоит из верхней и нижней подушек, служащих опорами для консольных валков 2, между клетями и за последней клетью расположены вертикальные ролики 3; перед станом имеется вводная проводка 4, за станом отводной рольганг 5 (привод стана не показан).

Парные вертикальные ролики 6 (фиг. 2) насажены на оси 7, на нижних концах которых выполнена резьба длиной l, а оси ввинчены в каретки 8 (фиг. 3), перемещающиеся в пазах направляющих 9 с помощью винтов 10. Одни концы направляющих крепятся к Г-образной стойке 11, установленной на основании (фундаментной балке) 12, а противоположные, соединенные поперечной 13, - входят в разновысотные пазы 14 смежных нижних подушек 15 (в плоскости рисунка на фиг. 2 малая вертикальная грань), крепящихся на основании 12 с зазором (например, через прокладки).

Поперечное (относительное направление профилирования xx) перемещение роликов 6 осуществляется с помощью винтов 10; на требуемой высоте ролики фиксируются гайками 16. Очевидно, что минимальная длина резьбы на осях 7:
l h + s + d
при высоте стандартных гаек 16, равной половине внешнего диаметра резьбы "d", что рекомендуется при небольших осевых усилиях.

Высота h_п меньшего из горизонтальных сквозных пазов подушек опор выбирается такой, чтобы обеспечить ходовую посадку направляющих 9; второй же паз имеет высоту H_п, большую на сумму величины поля допуска d на расстояния h₁ и h₂ горизонтальных поверхностей пазов от нижней грани x₀ x₀ подушек 15 и заданной величины D регулирования зазора между подушкой и основанием, что необходимо при настройке стана.

Возможны другие варианты вертикального перемещения осей 7 роликов (например, с помощью гидравлики или электромагнитов), а также некоторое увеличение разности высот пазов в подушках (следует отметить, что увеличение высоты паза ослабляет прочность подушки).

Опытную проверку стана производили на опытно-промышленном профилегибочном стане 0,3 1,0х20 70 легкого типа научно-технического центра АО "Магнитогорский меткомбинат". С этой целью сравнивали результаты работы известного стана (патент N 1819171) и предлагаемого при профилировании одного и того же сортамента.

Опыты показали, что на известном стане невозможно получение качественных гнутых профилей с несимметричным поперечным сечением, у которых левая и правая кромки располагаются на равных уровнях формовки. Сортамент же заявляемого стана расширился не только за счет указанных профилей, но и в результате возможности подгибки краевых элементов полос вертикальными роликами более жесткого узла (т.е. возросло количество формующих проходов). Кроме того, упростилась настройка стана, что удлинило его машинное время с соответствующим ростом производительности.

Сравнение трудозатрат при профилировании (с учетом стоимости каждого стана, отнесенной к единице годного проката) показало, что у заявляемого стана они ниже, в среднем, на 15% чем у известного. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость найденного технического решения для выполнения поставленной задачи и его преимущества перед известным объектом.

Пример конкретного выполнения.

Стан легкого типа для профилирования полосовой заготовки толщиной 0,3 - 1,0 мм и шириной 20 70 мм содержит восемь клетей, состоящих из верхних и нижних подушек с консольным креплением рабочих валков с катающими диаметрами, соответственно, 133 и 95 мм.

В межклетевых промежутках и за последней клетью установлено 7 пар вертикальных роликов, размещенных на осях, нижние концы которых ввинчены в каретки толщиной s 20 мм. Диаметр резьбы d 30 мм, высота перемещения роликов h 28 мм; длина резьбы l h + s + d 78 мм.

Каретки роликов перемещаются в пазах направляющих, одни концы которых прикреплены к Г-образным стойкам установленным на основании стана, а противоположные входят в разновысотные горизонтальные пазы смежных нижних подушек опор; разность высот пазов равна: d+Δ 0,6 + 2,0 2,6 мм, а их высота h_п 20 мм; H_п 22,6 мм.

Величина поперечного перемещения кареток с помощью регулировочных винтов 26 мм. Крепление осей роликов в каретках с помощью гаек высотой 0,5 d 15 мм, так как осевые (вертикальные) усилия действующие на резьбу, относительно невелики.

Использование: при обработке металлов давлением для производства сортовых гнутых профилей относительно небольших размеров. Сущность изобретения: профилегибочный стан с консольным креплением валков имеет верхние и нижние установленные с зазором подушки и расположенные попарно на осях вертикальные ролики. На основании стана смонтирована Г-образная стойка, в которой одними концами закреплены направляющие с пазами. В пазах размещены каретки, на которых установлены оси роликов с возможностью вертикального перемещения. В малой вертикальной грани нижней подушки выполнены сквозные разновысотные пазы, в которых размещены другие концы направляющих. Высота большего паза больше высоты меньшего паза на величину поля допуска на расстояние горизонтальных пазов от нижней грани подушки и на величину регулирования зазора между подушкой и основанием стана. На одном из концов осей роликов выполнена резьба длиной, учитывающей заданную высоту перемещения роликов, толщину каретки и заданный внешний диаметр резьбы. Технический результат: расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности получения качественных гнутых профилей с несимметричным поперечным сечением, у которых кромки расположены на разных уровнях. Кроме того, за счет повышения жесткости крепления роликов можно производить подгибку краевых элементов полос. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Профилегибочный стан с консольным креплением валков, содержащий основание, верхние и нижние, установленные с зазором, подушки и вертикальные ролики, расположенные попарно на осях в межклетьевых промежутках, отличающийся тем, что он снабжен Г-образной стойкой, смонтированной на основании, направляющими, одними концами закрепленными на Г-образной стойке, и каретками, размещенными в пазах, выполненных в направляющих, в каждой малой вертикальной грани нижней подушки выполнен сквозной паз меньшей h_п или большей H_п высоты, причем упомянутые пазы противолежащих малых граней двух смежных подушек разновысотные и в этих пазах размещены другие концы направляющих, при этом оси роликов выполнены с возможностью вертикального перемещения и установлены на каретках. 2. Стан по п.1, отличающийся тем, что высота большего паза
H_п= h_п+δ+Δ,
где δ - поле допуска на расстояние горизонтальных пазов от нижней грани подушки;
Δ - заданная величина регулирования зазора между подушкой и основанием стана. 3. Стан по п.1, отличающийся тем, что на одном из концов осей роликов выполнена резьба длиной
l h + S + d,
где h заданная высота перемещения роликов;
S толщина каретки;
d заданный внешний диаметр резьбы.