СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ Российский патент 2001 года по МПК B21D5/06 

Описание патента на изобретение RU2164185C1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве холодногнутых профилей высокой жесткости (ПВЖ).

Такими профилями называют листовые профили с продольными, периодически повторяющимися (замкнутыми) гофрами треугольного, трапециевидного или круглого поперечного сечения, ПВЖ получают путем локального формообразования (выдавливания) гофр в одной - двух формирующих клетях специализированного стана с последующей обрезкой боковых кромок сформированной полосы дисковыми ножницами, ее правкой и разрезкой на мерные длины. Технология производства ПВЖ достаточно подробно описана, например, в книге В.И. Анисимова и др. "Расширение сортамента металлопроката - резерв экономии", Челябинск, Ю.-Урал. кн. изд., 1980, с. 125-130.

Как правило, формуемую полосу подвергают продольному натяжению, причем заднее натяжение создают пресс-проводкой, установленной непосредственно перед формующей клетью, а переднее - дисковыми кромкообразными ножницами и правильной машиной.

Известен способ изготовления гофрированных листов с замкнутыми гофрами, при котором одновременно с выдавливанием гофр заготовку растягивают в двух взаимно перпендикулярных направления (см. авт.св. СССР N 620308, кл. B 21 D 5/08, опубл. 25.08.78).

Недостатком известного способа является возможность появления дефектов геометрии гофр, а также трещинообразование при их формовке.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства профилей высокой жесткости (В.И. Анисимов и др. "Расширение сортамента металлопроката - резерв экономии", Челябинск, Ю.-Урал, кн. изд. 1980 г., с. 125-130).

Этот способ включает формообразование на полосовой заготовке замкнутых продольных гофр в формующей клети с приложением переднего и заднего натяжений и обрезку боковых кромок гофрированной полосы и характеризуется тем, что натяжение полосы осуществляют путем ее зажатия пресс-проводками.

Недостатком такой технологии является возможность появления при формовке ПВЖ вышеуказанных дефектов, а также травмирования поверхности листов пресс-проводкой при приложении к ней определенного нормального усилия.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества листовых профилей высокой жесткости за счет профилактики их дефектов геометрии и трещинообразования без травмирования поверхности профилей.

Для решения указанной задачи в способе производства ПВЖ, включающем формообразования на полосовой заготовке замкнутых продольных гофр в формующей клети с приложением переднего и заднего натяжений и обрезку боковых кромок гофрированной полосы, переднее натяжение к полосе прикладывают путем упругого зажатия ее перед обрезкой кромок валками клети дуо, нижний из которых выполнен с гладкой бочкой, а верхний - с ручьями для прохождения гофр, при этом ширину B зоны зажатия полосы определяют из зависимости:

а величину отношения f2/f1 принимают в пределах 1,4...2,0,
где P - усилие формообразования гофр, H;
σт - предел текучести материалов заготовки, МПа;
R - радиус гладкой бочки, мм;
S - толщина заготовки, мм;
f1 и f2 - коэффициенты трения соответственно при формовке и при зажатии полосы.

Приведенная математическая зависимость является полуэмпирической, так как ее структура получена теоретическим путем, а численный коэффициент - при обработке опытных данных.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разгрузке формующей клети от усилия протяжки формуемой полосы за счет создания тянущего усилия при упругом зажатии металла валками последующей клети, причем требуемая ширина зон зажатия полосы достаточно точно определяется по предлагаемой зависимости. При этом необходимо, чтобы соблюдалось заданное соотношение между величинами коэффициентов трения в обеих клетях - формующей и тянущей, так как в противном случае (например, когда f1 ≈ f2) требуемая ширина зоны зажатия полосы может оказаться больше ширины соответствующих элементов бочки верхнего валка.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Перед формовкой определяют величину σт полосовой заготовки и на одном из первых рулонов полосы замеряют (например, с помощью месдоз) усилие (давление металла на валки) при формообразовании гофр. Затем определяют величины коэффициентов трения в формующей клети (f1) и в тянущей клети (f2), например, по формулам, приведенным в книге А.П. Грудева "Внешнее трение при прокатке", М. : Металлургия, 1983, 288 с. с ил. либо же путем непосредственных замеров на стане. По величинам P, σт, R и S, а также по величине соотношения f2/f1 подсчитывают требуемую ширину B зоны зажатия полосы.

При необходимости величина отношения f2/f1 может варьироваться за счет подачи смазочной эмульсии на валки формующей клети (что уменьшит величину f1) и использования сухих насеченных валков в тянущей клети (это повысит величину f2). Кроме того, в тянущей клети коэффициент трения можно изменять степенью зажатия протягиваемой полосы валками и их скоростью.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на профилегибочном агрегате 1-5х300-1650 ЗАО "Прокат - гнутый профиль" Магнитогорского меткомбината. С этой целью при формовке ПВЖ различных параметров из сталей с σт - 320. . . 630 МПа варьировали величины переднего натяжения (третьей клетью стана) за счет изменения ширины. В зоны зажатия полосы и коэффициентов трения f1 и f2 с предварительным определением величин P и σт по вышеописанной схеме. Было установлено, что при f2/f1 < 1,4 в ряде случаев величина B была недостаточной для протяжки, а при f2/f1 > 2,0 эта величина была достаточной во всех случаях.

При использовании предлагаемой технологии выход годного составил 98,7%, причем отсортировки ПВЖ по дефекту "трещина" не было. При контрольном профилировании по известной технологии (с передним натяжением от дисковых ножниц и правильной машины) отсортировка профилей по дефектам их геометрии и трещинам составила 3,4%. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость заявляемого способа для решения поставленной задачи и его преимущественно перед известным объектом.

По данным Центральной лаборатории контроля ОАО "ММК" реализация предлагаемого способа при производстве профилей высокой жесткости повысит выход годного проката не менее чем на 2% с соответствующим уменьшением расхода металла и снижением трудозатрат.

Пример конкретного выполнения.

При формовке ПВЖ толщиной S=3 мм из полосовой заготовки с пределом текучести σт = 450 МПа замеренная величина усилия формовки P= 800 кН.

Коэффициент трения при формовке f1=0,08, а между валками тянущей клети и полосой f2 = 0,14, т.е. величина f2/f1= 1,75. Радиус тянущих элементов этой клети R=500 мм.

Для осуществления протяжки необходимая ширина тянущих элементов должна быть
е

Похожие патенты RU2164185C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ФОРМОВКИ ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ 2006
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Носов Василий Леонидович
  • Архандеев Александр Владимирович
RU2334579C2
РАБОЧАЯ КЛЕТЬ СТАНА ДЛЯ ФОРМОВКИ ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ 2005
  • Гридневский Виталий Иванович
  • Архандеев Александр Владимирович
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Белышев Александр Сергеевич
RU2288799C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ 1997
  • Антипанов В.Г.
  • Сафронов М.Ф.
  • Корнилов В.Л.
  • Кривоносов С.В.
RU2113927C1
ПРОФИЛЕГИБОЧНЫЙ СТАН 1998
  • Карпов Е.В.
  • Антипанов В.Г.
  • Кривоносов С.В.
  • Афанасьев В.Ф.
RU2147955C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕСИММЕТРИЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ 1998
  • Кривоносов С.В.
  • Антипанов В.Г.
  • Сафронов М.Ф.
  • Афанасьев В.Ф.
RU2147956C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ НА ПОЛУНЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ 1997
  • Антипанов В.Г.
  • Сафронов М.Ф.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Кривоносов С.В.
RU2107570C1
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ФОРМОВКИ ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ 2005
  • Белышев Александр Сергеевич
  • Гридневский Виталий Иванович
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Архандеев Александр Владимирович
RU2301717C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВЫХ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ 1993
  • Гридневский В.И.
  • Антипанов В.Г.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Тарасов С.Я.
RU2040997C1
ТЯНУЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПРОФИЛЕГИБОЧНОГО СТАНА 2003
  • Сеничев Г.С.
  • Носов В.Л.
  • Антипанов В.Г.
  • Белышев А.С.
  • Корнилов В.Л.
  • Дзюба К.В.
RU2254953C1
СПОСОБ ФОРМОВКИ ГНУТОГО ЛИСТОВОГО ПРОФИЛЯ 2006
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Архандеев Александр Владимирович
  • Урмацких Анатолий Васильевич
  • Корнилов Владимир Леонидович
RU2335366C2

Реферат патента 2001 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве холодногнутых профилей высокой жесткости. Способ включает формообразование на полосовой заготовке замкнутых продольных гофр в формующей клети с приложением переднего и заднего натяжений и обрезку боковых кромок. Переднее натяжение к полосе прикладывают путем упругого зажатия ее перед обрезкой кромок валками клети дуо, нижний из которых выполнен с гладкой бочкой, а верхний - с ручьями для прохождения гофр. Определенный выбор ширины зоны зажатия полосы обеспечит повышение качества листовых профилей высокой жесткости за счет профилактики их дефектов геометрии и трещинообразования без травмирования поверхности профилей.

Формула изобретения RU 2 164 185 C1

Способ производства профилей высокой жесткости, включающий формообразование на полосовой заготовке замкнутых продольных гофр в формующей клети с приложением переднего и заднего натяжений и обрезку боковых кромок гофрированной полосы, отличающийся тем, что переднее натяжение к полосе прикладывают путем упругого зажатия ее перед обрезкой кромок валками клети дуо, нижний из которых выполнен с гладкой бочкой, а верхний - с ручьями для прохождения гофр, при этом ширину B зоны зажатия полосы определяют из зависимости

а величину отношения f2/f1 принимают в пределах 1,4 ... 2,0,
где P - усилие формообразования гофр, H;
σт - предел текучести материала заготовки, МПа;
R - радиус гладкой бочки, мм;
S - толщина заготовки, мм;
f1 и f2 - коэффициенты трения соответственно при формовке и при зажатии полосы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2164185C1

АНИСИМОВ В.И
и др
Расширение сортамента металлопроката - резерв экономии
- Челябинск, Ю.-Уральское книжное издательство, 1980, с
Плуг с фрезерным барабаном для рыхления пласта 1922
  • Громов И.С.
SU125A1
Способ изготовления гофрированных листов 1976
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Шварцман Зосим Мордхеевич
  • Анисимов Вячеслав Иванович
  • Гридневский Виталий Иванович
  • Хмель Владимир Андреевич
SU620308A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАМКНУТЫХ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ 1992
  • Бителев Валерий Николаевич[Ru]
  • Антипенко Анатолий Петрович[Ua]
  • Клепанда Владимир Викторович[Ua]
  • Журавлев Олег Сергеевич[Ru]
  • Бутенко Борис Константинович[Ru]
  • Клепанда Сергей Владимирович[Ua]
  • Кравченко Валерий Борисович[Ua]
  • Горюнов Сергей Анатольевич[Ua]
RU2040992C1
Спуск для корнеплодов 1986
  • Бохан Николай Иванович
  • Дробышев Юрий Васильевич
  • Цвирко Леокадия Юльяновна
  • Дробышев Глеб Юрьевич
SU1498670A1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗОЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КАМНЕЙ И КИРПИЧЕЙ 2006
  • Гайслер Евгений Владимирович
  • Волокитин Геннадий Георгиевич
  • Скрипникова Нелли Карповна
  • Купряхин Андрей Николаевич
  • Безносов Павел Александрович
RU2308439C1

RU 2 164 185 C1

Авторы

Антипанов В.Г.

Карпов Е.В.

Афанасьев В.Ф.

Корнилов В.Л.

Кривоносов С.В.

Даты

2001-03-20Публикация

1999-07-07Подача