СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ПРОСЕЧНОГО УГОЛКА Российский патент 2000 года по МПК B21D5/06 B21D7/08 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении холодногнутых уголковых профилей с просечками.

Просечные гнутые профили, имеющие отверстия на своих элементах (например, полках), полученные без удаления металла, производят на профилегибочных агрегатах, оснащенных специальным дополнительным оборудованием, причем, чаще всего просечку полосовой заготовки осуществляют перед ее профилированием. Технология изготовления профилей с просечками описана, например, в книге под ред. И.С.Тришевского Производство гнутых профилей (оборудование и технология). М. : Металлургия, 1982, с. 289-295. При осуществлении операции просечки на готовых гнутых профилях технология их предварительной формовки аналогична производству гнутых профилей без просечек.

Известен способ производства перфорированных листов, который предусматривает деформацию листов с предварительно пробитыми отверстиями или совместный процесс формирования отверстий и деформацию их на стане, имеющем валки с ручьями, расположенными против отверстий на листах (см. пат. США, кл. 29-6.1, N 3293725 от 27.12.66 г.). Недостатком такого способа является его неприменимость для производства просечных уголков.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология (калибровка) изготовление перфорированных равнобоких уголков 45 х 2 мм, приведенная в книге И. О. Тришевского и др. Перфорированные профили. М.: Металлургия, 1972, с. 133, рис. 52б. Эта технология включает последовательную подгибку полок уголка с формованием мест изгиба между ними в черновых и промежуточных проходах и характеризуется тем, что в первых трех проходах ограничивают поперечное смещение формуемой полосы, а в чистовом (последнем) проходе разгибают полки уголка на 1^o.

Недостатком известной технологии является относительно большое (шесть) число формуемых проходов, что увеличивает расход валков и затраты на производство, а также невозможность получения качественного уголка с просечками (или перфорацией) на его вершине (т.е. месте изгиба между полками профиля).

Действительно, так как участок изгиба при профилировании уголка занимает весьма небольшую часть ширины его развертки (точнее - πR/2, где R - радиус изгиба), то при подгибке полосовой заготовки с просечками они могут сместиться в поперечном направлении в сторону от будущей вершины уголка, в особенности, - при использовании серповидной (т.е. изогнутой в горизонтальной плоскости) заготовки, что приведет к отбраковке профилей из-за смятия просечек.

Технической задачей изобретения является снижение затрат на производство гнутых просечных уголков и повышение их качества при расположении просечек в месте изгиба формуемой полосы.

Для решения этой задачи в способе, включающем последовательную подгибу полок уголка и формование мест изгиба между ними в черновом и промежуточном проходах с ограничением поперечного смещения формуемой полосы, упомянутое ограничение осуществляют только в черновом проходе, а углы подгибки по проходам принимают равными соответственно 20, 40 и 46^o, при этом в чистовом проходе производят пробивку просечек заданной формы и размеров в месте изгиба профиля, сохраняя неизменным угол между его подогнутыми полками.

Сущность найденного технического решения состоит в том, что сначала из полосы формуется равнополочный уголок, а затем на его участке изгиба выполняются просечки заданной конфигурации и размеров. Это позволяет сократить число закрытых калибров, центрирующих формуемую полосу, с трех (у известного способа) до одного, а также общее число клетей и с одновременным применением максимальных углов подгибки за проход (20^o).

Кроме того, конечный суммарный угол подгибки принимают равным 46^o, чтобы компенсировать "пружинение" (разгибку) полок готового профиля, оставляя этот угол неизменным в клети, где осуществляется просечка профиля. Отсутствие подгибки полок в последнем проходе позволяет уменьшить остаточные напряжения в профиле, что особенно важно для сохранения заданных параметров арочных просечек.

Наличие просечек на месте изгиба уголка позволяет использовать его, прежде всего, в качестве элемента упаковки рулонной полосовой стали, так как такое расположение просечек практически исключает их смятие и способствует максимальному удалению влаги из рулона, предотвращая коррозию металла.

Опытную проверку найденного технического решения производили на профилегибочном агрегате 1-4х50-300 ЗАО "Прокат-гнутый профиль" Магнитогорского меткомбината. С этой целью профилировались равнополочные уголки 100 х 1,2 мм и 120 х 1,5 мм из ст. 3кп, на местах изгиба которых выполняли арочные просечки высотой 8...10 мм, шириной 10...12 мм через каждые 150....200 мм.

При этом было установлено, что для получения качественных профилей необходимо и достаточно применять закрытие ребордами нижнего валка только одного калибра - первой черновой клети, а общее количество формующих клетей принять равным трем с максимальной величиной частного (за проход) угла подгибки 20^o.

Применение более "мягкой" схемы профилирования (0^o ---> 15^o ---> 32^o ---> 44^o ---> 46^o) в некоторых случаях приводило к уменьшению конечного угла между полками уголков, что затрудняло их использование при последующем изготовлении дугообразных элементов для упаковки рулонов и вызывало появление трещин около отдельных просечек.

Было также проведено профилирование просечных уголков по технологии, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше). В этом случае просечки по середине ширины исходной заготовки выполнялись в первой клети, закрытой (как и две последующие) ребордами нижних валков, а общее число клетей было равно шести. Для обеспечения свободного прохождения просечек через все калибры их нижние валки имели круговые проточки на середине длины бочек, что усложнило их изготовление. После профилирования до 12% уголков были с деформированными (частично смятыми) просечками, что не позволило использовать их по назначению.

Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемого способа для решения поставленной задачи и его преимущества перед известной технологией.

По данным ЗАО "Комплекс новых технологий" Магнитогорского меткомбината использование предлагаемого технического решения для изготовления гнутых просечных уголков уменьшает трудозатраты на их производство не менее, чем в два раза, за счет уменьшения расхода валков и удешевления их изготовления, а также повышает выход профилей требуемого качества, что увеличивает прибыль от их реализации.

Пример конкретного выполнения
Равнополочный уголок 100 х 1,2 мм (ширина полок 100 мм, толщина 1,2 мм) из ст. 3кп профилируется в трех клетях с углами подгибки (по проходам) 20, 40 и 46^o; радиусы изгиба во всех проходах - 2 мм.

В четвертой чистовой клети осуществляется пробивка в местах изгиба профиля арочных просечек высотой 8 мм и шириной 10 мм через каждые 158 мм длины, причем подгибка полок уголка при этом не производится.

Первая клеть стана, черновая, выполнена с закрытием калибра ребордами нижнего валка.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству холодногнутых уголковых профилей с просечками. Способ профилирования просечного уголка включает последовательную подгибку его полок и формование мест изгиба между ними в черновом, промежуточных и чистовом проходах, ограничение поперечного смещения формуемой полосы, упомянутое ограничение осуществляют только в черновом проходе, а углы подгибки по проходам принимают равными соответственно 20, 40 и 46°, при этом в чистовом проходе производят пробивку просечек заданной формы и размеров в месте изгиба профиля, сохраняя неизменным угол между его подогнутыми полками. Способ позволит снизить затраты на производство уголков с просечками в месте изгиба, а также повысить их качество.

Способ профилирования просечного уголка, включающий последовательную подгибку его полок и формование мест изгиба между ними в черновом, промежуточных и чистовом проходах, ограничение поперечного смещения формуемой полосы, а также пробивку просечек, отличающийся тем, что упомянутое ограничение осуществляют в черновом проходе, а углы подгибки по проходам принимают равными соответственно 20, 40 и 46^o, при этом просечки пробивают заданной формы и размеров в месте изгиба профиля в чистовом проходе при неизменном угле между его подогнутыми полками.