Способ профилирования преимущественно швеллеров Советский патент 1992 года по МПК B21D5/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве сортовых гнутых профилей типа швеллера.

Гнутые сортовые профили изготавливают на непрерывных и полунепрерывных (с поштучным процессом профилирования) станах.

Известен способ изготовления гнутых профилей, в котором формообразование профиля по переходам осуществляют путем равных горизонтальных смещений кромки заготовки по ходу прокатки, что улучшает геометрию профилей,

Известен также способ изготовления гнутого профиля, при котором на заготовке предварительно создают излишек металла на смежных с местами изгиба участках, а при подгибке утолщения обжимают по вь(- соте, что повышает качество профилей.

Недостатком известных способов является относительно высокий износ профиле- гибочных валков, что ухудшает качество профилей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ профилирования швеллеров, который заключается в подгибке элементов профиля по переходам и характеризуется тем, что по меньшей мере в одном из переходов осуществляют технологический перегиб элемента профиля с последующим его выпрямлением.

Недостатком этого способа является относительно невысокий уровень качества швеллеров, обусловленный повышенным износом валков при поштучном профилировании.

Целью изобретения является повышение качества швеллеров при поштучном профилировании за девять переходов.

Указанная цель достигается тем, что технологическому перегибу при формовке швеллеров подвергают часть каждой полки профиля шириной, определяемой из выражения Д b(0,25-0,45)b, на угол Ао ОА- «з, где b - ширина полки; од и ССз - суммарные углы подгибки соответственно в четвертом и третьем переходах; при этом технологиче(Л

С

х| СП

Ьь ю о XJ

ский перегиб производят в третьем переходе, а выпрямленные - в двух последних,

Известно, что при поштучной формовке профилей швеллерного типа одна из зон износа боковых (конических) элементов вал- ков совпадает с местом контакта кромки заходящей в калибр полосы и поверхностью валка. Это обусловлено ударом переднего торца полосы о валок и скольжением подрезанной ее кромки (часто с заусенцами) отно- сительно поверхности валка. Такой локальный износ элементов нарушает их первоначальные размеры и вынуждает преждевременную перевалку валков (из-за ухудшения геометрии формуемых полос), что сокраи1ает длительность рабочей кампа- ним профилегибочных валков и увеличивает их расход.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что в результате дополнитель- ной подгибки части полки формуемого профиля вверх в направлении к средней линии калибра (и профиля), кромки полосы освобождаются от контакта с поверхностью боковых формующих элементов, что и при- воД )г к уменьшению локального износа валков. Боковые элементы в этом случае контактируют с полосой по внешнему закруглению участка дополнительной подгибки формуемой полки профиля.

Предварительными исследованиями, проведенными на стане 2-8 10-600 установлено, что интенсивный локальный износ валков при поштучном профилировании швеллеров происходит в клетях, где сум- марный угол подгибки превышает 30°, что соответствует проходам, начиная с четвертого, Поэтому дополнительная подгибка и производится в третьем проходе.

Так как при этом для предотвращения разгиба подогнутого участка необходимо изменение конфигурации конических элементов верхних валков (она должна соответ- ствовать конфигурации полки), что приводит к усложнению этих элементов и дополнительному сьему металла при их изготовлении (образующая имеет вид ломаной линии), то предлагаемый способ целесообразно применять для тех калибре- вок швеллера, где часть калибров после третьей клети выполнено без конических элементов верхних валков.

Кроме того, так как в последних к:;етях неизбежно применение верхних валков с коническими элементами, то для уменьшения сьема металла при их изготовлении следует подвергать дополнительной подгибке участок полки минимально возможной (с точки зрения качественной геометрии профилей) ширины, которая может быть определена только экспериментально.

Предлагаемый способ осуществляли следующим образом.

На стане 2-8v 100-600 ММК производили поштучное профилирование в девяти переходах швеллеров различных типоразмеров, изготавливаемых с применением калибров, у которых верхние валки выполнены без конических элементов, При этом первые три клети имели закрытые калибры, следующие три - с верхними валками без конических элементов, затем одна (или две) - закрытые с верхними коническими элементами, образующие которых имели вид ломаной линии. Дополнительная подгибка полок производилась во всех случаях в третьем формующем проходе, а выпрямление полок - в двух последних.

В опытах варьировали величину угла дополнительной подгибки и ширину подгибаемого участка, фиксируя степень износа валков и уровень качества готовых профилей, Минимальный износ валков отмечен при величинеуглов дополнительной подгибки Да од-оз, т. е, когда величина Д«совпадала с величиной частного угла подгибки в четвертом проходе а з: при &а СС А локальный износ возрастал у боковых элементов нижних валков IV клети (из-за контакта с кромкой полосы); возрастание этого износа при а 4 происходило, вероятно, из-за увеличения давления металла на валки при больших углах подгибки.

Максимальный уровень качества (выход швеллеров точности А -47-60%) наблюдался г,ри ширине участка подгибки ДЬ(0,25-0,45)Ь. Уменьшение ЛЬ до (0,15- 0,24)Ь приводило к появлению волнистости на кромках готовых швеллеров. При ДЬ(0,46-0,6)Ь наблюдалось невыполнение радиусов изгиба на части готовых профилей из-за переформовки (смещения мест изгиба в поперечном направлении). Кроме того, на 5-8% возрос расход металла на изготовление верхних валков части клетей.

Выпрямление полок только валками последней клети стана оказалось недостаточным: 3-7 % швеллеров были с повышенной волнистостью кромок.

Контрольное профилирование швеллеров по способу-прототипу показало, что расход валков при этом больше на 15-20 %, причем при прокатке одинакового количества (600 т) одного профилеразмера выход швеллеров точности А составил 35-43 %. Предлагаемый способ применим для любых профилей, формуемых вначале как швеллер.

На чертеже показана схема формовки швеллера за 9 переходов

Пример 1. Швеллер 120 х 60 х б мм профилируется в 9 клетях по режиму:0°- 8° - 18° - 30° - 42° - 54° - 66° - 78° - - 88° - 90° Калибры IV-VI клетей выполнены с верхними валками без боковых конических элементов, В III проходе участок полок шириной ,25 ,25- мм дополнительно подгибают вверх на угол А а - ац- а з 42°-30° 120. Выпрямление полок осуществляют в IX и X проходах,

10

4

Использование предлагаемого способа на стане 2-8 х 100-600 позволяет на части сортамента уменьшить расход валков на 15-20 % (с учетом некоторого увеличения расхода металла при изготовлении верхних валков) и повысить выход швеллеров высокой точности не менее, чем на 15%, Формула изобретения Способ профилирования, преимущественно швеллеров, заключающийся в подгибке элементов профиля по переходам с технологическим перегибом элемента профиля по меньшей мере в одном из переходов и последующим его выпрямлением, о тП р и м е р 2. Швеллер 120 х 80 х 5 мм 15 л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыше- профилируется по тому же режиму (, ния качества при поштучном профилировэпл л )0 Ran.-i..-... л - нии за девять переходов, технологическому

перегибу подвергают часть каждой полки профиля шириной, определяемой из выражения Д b(0,25-0,45)b, на угол Да а/г аз, где b - ширина полки профиля; ОА и аз - суммарные углы подгибки соответственно в четвертом и третьем переходах, при этом

wl J1W,о оылид качественных технологический перегиб производят в

швеллеров при их поштучном профилирова- 25 третьем переходе, а выпрямление - в двух нии, а также сократить расход валковпоследних

..,гf,j,n v -же режиму

). Величина ,35 ,35« 80 28 мм, а Дс ОА .

ПримерЗ. Швеллер 160 х 100 х 6 мм профилируется аналогично. Величина ,45 ,45- мм

Использование предлагаемого способа позволяет уменьшить износ валков и повысить за счет этого выход качественных

ШПл МгЧЛп.- - - -20

Использование: обработка металлов давлением, в частности производство хо- лодпогнутых швеллерных профилей. Сущность изобретения: элементы профиля подгибают по переходам с технологическим перегибом элемента профиля по меньшей мере в одном из переходов и последующим его выпрямлением, Технологическому перегибу подвергают часть каждой полки профиля шириной, определяемой из выражения Дь(0,25-0,45), на угол Аа ац-аз, где Ь - ширина полки профиля, сщ, аз - суммарные углы подгибки соответственно в четвертом и третьем переходах, при этом технологический перегиб производят в третьем переходе, а выпрямление - в двух последних. 1 ил.

.- rf,

w/ /