Система калибров для производства гнутых коробчатых профилей Советский патент 1993 года по МПК B21D5/06 

(Л

С

Использование: оборудование для производства холодногнутых профилей проката. Сущность изобретения: система калибров состоит из последовательно расположенных открытых и закрытых черновых, промежуточных и чистового калибров, содержащих конические и цилиндрические элементы для подгибки боковых и смыкающихся полок профиля. При изготовлении профилей толщиной 1,5-3,5 мм верхний валок третьего чернового калибра выполнен с закрывающими его ребордами. Верхние валки первых двух промежуточных калибров для свободной подгибки боковых полок выполнены с цилиндрическими элементами, а чистовой калибр выполнен закрытым и ребордами нижнего валка. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве холодногнутых профилей проката.

Гнутые профили различной формы поперечного сечения производятся на специальных многоклетевых непрерывных и полунепрерывных станах путем последовательной подгибки полосовой заготовки в ка- либрах, состоящих обычно из пары горизонтальных валков с проточками (вре- зами). Калибры определенной конфигурации образуют систему калибров, предназначенную для изготовления конкретных профилей, например гнутых коробчатых (замкнутых).

Известен двухвалковый калибр прокатного (профилегибочного) стана для получения фасонных профилей, образованный поверхностями валков, сопряженных между

собой дугами трактрис, что создает постоянный контакт краев формуемой полосы с валками. Известна также система калибров (профилегибочный стан) для изготовления неравнополочных профилей, которая выполнена с дополнительными конусными элементами валков с различными углами наклона образующей и параметры которых определяются по расчетным формулам.

Недостатком известных калибров являются высокие производственные затраты при их использовании для изготовления гнутых коробчатых профилей (в особенности - относительно небольшого поперечного сечения), обусловленные большим количеством рабочих клетей (калибров).

Наиболее близкой к изобретению является система калибров (калибровка) для формовки замкнутого (коробчатого) профиля ЮОх 100x5 мм.

vj ЧЭ О 4 О

СО

Эта система калибров состоит из последовательно расположенных открытых и закрытых калибров, содержащих конические и цилиндрические элементы для подгибки боковых и смыкающихся полок профиля и ха- рактеризуется тем, что предчистовой и чистовой калибры содержат конические элементы на верхнем валке, осуществляющие перегиб полок внутрь профиля,

Недостаток данной калибровки - по- вышенные производственные затраты из- за большого числа формующих клетей (калибров), а также избыточных отходов металла при формовке профилей толщиной 1,5-3,5 мм,

Целью изобретения является сокращение производственных затрат при изготовлении гнутых коробчатых профилей толщиной 1,5-3,5 мм.

Указанная цель достигается тем, что в системе, состоящей из открытых и закрытых черновых, промежуточных и чистового калибров, содержащих конические и цилиндрические формующие элементы, верхний валок третьего чернового калибра выполнен с закрывающими его ребордами, верхние валки первых двух промежуточных калибров для свободной подгибки боковых полок выполнены с цилиндрическими форсующи- ми элементами, а чистовой калибр выпол- нен закрытым ребордами нижнего валка.

Известно, что закрытие калибров про- филегибочных валков осуществляется различными способами, в частности промежуточными ребордами, т.е. промежутком между ручьями в теле валка, ограничивающим боковые стороны ручьев, выполненными на бочке верхнего валка.

Большая часть черновых калибров (таковыми при формовке коробчатых профи- лей считают те первые по ходу прокатки калибры, где формуемая полоса по всему своему периметру контактирует с обоими валками) обычно выполняется открытыми (у прототипа - четыре из шести), а чистовой (последний) калибр - разъемным по высоте профиля, что вполне оправдано при относительно больших поперечных размерах и толщине коробчатого профиля. Однако такое исполнение калибра неприемлемо при толщине формуемой полосы менее 4 мм.

Сущность этого технического решения заключается в выборе оптимального сочетания известных конструкций калибров, обеспечивающих как уменьшение количе- ства формующих проходов, так и снижение отходов металла в брак и II сорт при изготовлении коробчатых профилей толщиной 1,5-3.5 мм.

В предлагаемой системе калибров третий черновой калибр (всего их 4) выполнен с закрытием промежуточными ребордами верхнего валка, что фиксирует кромки подгибаемых полок и стабилизирует ширину щели готового профиля. Верхние валки первых двух промежуточных калибров (всего их 5) имеют только цилиндрические элементы, формирующие радиусы изгиба между стенкой и боковыми полками профиля (см. чертеж, что, во-первых, упрощает и удешевляет изготовление валков, и, во-вторых, позволяет контролировать минимально возможные величины указанных радиусов,

Выполнение чистового калибра с вре- зом только в нижний валок, т.е. закрытым также промежуточными ребордами этого валка, значительно упрощает настройку калибра и предотвращаеттравмирование профиля приосевых смещениях валков последней клети.

Опытную проверку предлагаемой системы калибров производили на профилеги- бочном стане 1-4 50-300 Магнитогорского меткомбината. С этой целью в 10-11 формующих клетях (4 - черновые, 5-6 - проме- жуточные, последняя - чистовая) формовали коробчатые профили 28x25x1,5 мм, 40x25x2,5 мм и 60x30x3,5 мм (цифры последовательно обозначают ширину, высоту и толщину коробчатого профиля) из заготовки с 70 50 кгс/мм2.

Во всех трех калибровках 3-й черновой калибр был закрыт ребордами верхнего валка, первые два промежуточных калибра имели верхние валки только с цилиндрическими формующими элементами, а чистовой калибр был образован врезом в нижний валок- и закрыт промежуточными ребордами этого вала (см. чертеж).

Результаты опытной прокатки сравнивались с контрольной формовкой профиля 40x25x2,5 мм в 14 клетях, калибры которых были выполнены согласно выбранному прототипу.

При формовке профилей в предлагаемой системе калибров отходы во 11 сорт и брак составили 0,3% (на 2,5% меньше, чем при формовке в известной системе), производительность была выше, в среднем на 10% (благодаря упрощению процесса нестройки калибров), а расход валков был меньше на 20-30% (по сравнению с калибровкой - прототипом).

Таким образом, опыты подтвердили приемлемость найденного технического решения для производства гнутых коробчатых профилей толщиной 1,5-3,5 мм и его преимущества перед известным объектом.

На чертеже показана система калибров для производства коробчатых профилей.

Система включает 10 калибров, из кот- рых I-IV - черновые, V-IX - промежуточные и X -чистовой калибр. Калибры I-II закрыты нижним валком, III закрыт ребордами 5 верхнего валка, IV, V и VI открыты, VII и VIII закрыты нижним валком, IX закрыт верхним валком и X закрыт промежуточными ребордами 10 нижнего валка, врез в который образует калибр.

Каждый калибр образован верхним 1 и нижним 2 валками, установленными с зазором S (в калибрах I-VI), равным толщине заготовки 3.

В калибрах I и II осуществляется подгибка смыкающихся полок 4 профиля на углы а и й2, в калибре III, верхний валок которого выполнен с промежуточными ребордами 5, начинается подгибка боковых полок б на угол , который в IX калибре больше 90° (перегиб полок 6 внутрь профиля), Угол «остается неизменным в IV-IX калибрах, т.е. «4 ... (Ks. а в X калибре полки 4 также перегибают внутрь профиля (для компенсации пружинения).

Верхние валки V и VI калибров имеют только цилиндрические элементы 7, контактирующие со стенкой 8 профиля и формирующими закруглениями радиуса г. Калибры VII-IX содержит на верхнем валке элементы

Формула изобр е т е н и я Система калибров для производства гнутых коробчатых профилей, состоящая из последовательно расположенных открытых и закрытых черновых, промежуточных и чистового калибров, содержащих конические и цилиндрические элементы для подгибки боковых и смыкающих полок профиля, отличающаяся тем, что, с целью сокращения

9 для подгибки смыкающихся полок и контроля расстояния между ними. Ширина калибров В, их высота Н.

Пример: Система, состоящая из 10 калибров (см. фиг. 1), для производства гнутого коробчатого профиля 40«251 2 мм (S 2 мм, п 2,5 мм, г 2 мм).

Углы подгибки по проходам:

, 05 40°, fjcs 55°, 0.4 «5 ... , aw 91°;/ 3 10°. Ј4 22°. #, 40°. 56°, / 70°,/ 8 82°. /% 93°, /Зю 90°.

Ширина калибров: Вт 110,8; 82 105,8;

В3 94; В4 90; Bs 70,8; Be 62,2; В 52,8; В8 44,5; Вд 39,4 и Вю 39 мм.

Высота калибров: Hi 5,9; N2 11,3; Нз 19,9; Н4 26,5; Н5 31,5: Не 34.5; Н 34,6; Не 33,1; Нд 31; Ню 25.1 мм.

Технико-экономическое преимущество изобретения перед известной системой калибров, выбранной в качестве прототипа, заключается в сокращении производственных затрат (по данным центральной лаборатории ММК примерно на 1,5 р/т проката) за счет повышения производительности, уменьшении расхода валков и отходов металла. При производстве 30 тыс.т/год коробчатых профилей толщиной 1,5-3,5

мм на стане 1-4х 50-300, экономия составит: 1,5х 30000 45 000 (р/год).

производственных затрат при изготовлении профилей толщиной 1,5-3,5 мм, верхний валок третьего чернового калибра выполнен с закрывающими его ребордами, верхние валки первых двух промежуточных калибров для свободной подгибки боковых полок выполнены с цилиндрическими формующими элементами, а чистовой калибр выполнен закрытым ребордами нижнего валка.