Горячекатаный низкотавровый профиль Советский патент 1993 года по МПК B21B1/08 

ел С

Использование: в прокатном производстве. Сущность изобретения: горячекатаный низкотавровый профиль содержит стенку 1 и полку 2. Стенка 1 ограничена боковыми 3 и верхней 4 гранями. Полка 2 ограничена верхними 5, нижней 6 и боковыми 7 гранями, образуя на концах фланцы 8 и 9. На нижней грани 6 полки 2 выполнены канавки 10 и 11 с осями симметрии OiOi, с боковыми гранями наружными 12, внутренними 13, и верхними гранями 14. На верхней грани 4 стенки 1 выполнена канавка 15 с осью симметрии 0202. Ширина канавки 15 равна 0,8-1,2 ширины расстояния между внутренними боковыми гранями 13 канавок 10 и 11, расположенных на нижней грани полки, а площадь канавок 10 и 11, расположенных на нижней грани полки составляет 0,5-0,95 площади фланцев 8 и 9. 3 ил.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве низкотавровых профилей для сельхозмашиностроения, автомобильной промышленности и ряда других отраслей народного хозяйства.

Известен низкотавровый профиль для опоры оси трактора. Данный профиль содержит стенку 1 и полку 2 (фиг. 1). Стенка 1 ограничена боковыми 3 и верхней 4 гранями. Полка 2 ограничена верхними 5, нижней 6 и боковыми 7 гранями. Элементы профиля данного типа выполнены плоской формы, что упрощает технологию их изготовления. Иногда профили данного типа изготавливают сваркой стенки 1 и полки 2.

Недостатком профилей данного типа является низкое качество и высокая металлоемкость. Низкое качество металла образуется за счет того, что формирование элементов профиля между сечением I-I и IV-IV происходит в условиях растяжения по ширине полки. Это обусловлено тем, что под воздействием усилия Р давления валка на верхнюю грань 5 полки 2 металл стремится уйти в уширение в сторону боковой грани 7 полки 2, как показано стрелой Т. Однако, под воздействием усилия Pi давление боковой поверхности валка, формирующей стенку, обеспечивается течение металла направленное в сторону оси симметрии 00 о в вытяжку. Кроме того, низкое качество металла в данной зоне формируется за счет наличия переменной величины относительных обжатий. Низкое качество металла в зоне между сечениями I-I и IV-IV предел

о ел

.

о

деляет увеличение толщины полки 2, что приводит к перерасходу металла за счет повышения металлоемкости профиля. При изготовлении данного профиля сваркой стенки 1 и полки 2 значительно повышается трудоемкость его изготовления и снижается качество. В ряде случаев данные профили изготавливают стружкой, что повышает их трудоемкость изготовления, снижает долговечность за счет снятия поверхностного уп- рочненного слоя металла, повышает расходный коэффициент при изготовлении.

Ближайшим по технической сущности предлагаемому является тавровый профиль, содержащий стенку 1 и полку 2 (фиг. 2). Стенка 1 ограничена боковыми гранями 3 и верхней 4. Полка 2 ограничена верхними 5, нижней 6 и боковыми 7 гранями. На нижней грани 6 полки 2 выполнены радиусные канавки 8, а на верхней грани 4 стенки 1 выполнены радиусные канавки 9. Оси симметрии OiOi канавок 8 на нижней грани б полки 2 смещены относительно осей Оа02 симметрии канавок 9 на верхней грани 4 стенки 1 в сторону боковых граней 7 полки 1. Оси симметрии OiOi канавок 8 на нижней грани 6 полки 2 находятся на расстоянии К равном 0,1-0,2 ширины b канавки 8 отточки М сопряжения боковой грани 3 стенки 1 и верхней грани 5 полки 2. Ширина канавок 8 на грани 6 нижней полки 2 составляет 1,1- 2,0 ширины канавки 9 на верхней грани стенки 1.

В некоторой степени прототип устраняет недостатки аналога, а именно за счет выполнения канавок на верхней грани стенки смещенными относительно канавок на нижней грани полки повышается качество профиля за счет выравнивания напряженного состояния по ширине и снижается его металлоемкость.

Недостатком прототипа является низ- кбе качество металла профиля и высокая его металлоемкость. Низкое качество профиля получается в следствии того, что в прототипе охлаждение профиля происходит не равномерно, в результате чего происходит изгиб его в сторону более массивной полки. После правки в теле профиля создается неравномерное напряженное состояние, снижающее его качество. Кроме того, выполнение в прототипе канавок малых площадей поперечных сечений предопределяет высокую металлоемкость профиля.

Целью изобретения является повышение качества профиля за счет выравнивания напряженного состояния по высоте, при одновременном снижении металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что оси симметрии канавок на верхней грани

стенки совмещены, образуя Чэдну канавку, шириной равной 0,8-1,2 ширины расстояния между боковыми гранями канавок, рас- положенных на нижней грани полки,

причем площадь канавки на верхней грани стенки составляет 0,2-0,5 площади канавок на нижней грани полки, а площадь последних составляет 0,5-0,95 площади фланцев профиля.

На фиг. 1-2 представлены известные решения; на фиг. 3 - предлагаемое.

Предлагаемый тавровый профиль содержит стенку 1 и полку 2. Стенка 1 ограничена боковыми гранями 3 и верхней 4. Полка

5 2 ограничена верхними 5, нижней 6 и боковыми 7 гранями, образуя на концах фланцы 8 и 9. На нижней грани 6 полки 2 выполнены канавки 10 и 11 с осями симметрии OiOi с боковыми гранями наружными 12 и внут0 ренними 13 и верхними гранями 14. На верхней грани 4 стенки 1 выполнена канавка 15 с боковыми гранями 16 и верхней 17, Оси симметрии всех канавок на верхней грани 4 стенки 1 совмещены, образуя одну канавку

5 15 с осью симметрии 020а. Ширина bi канавки 15 равна 0,8-1,2 ширины Ьг расстояния между внутренними боковыми гранями 13 канавок 10 и 11, расположенных на нижней грани полки, причем площадь канавки

0 15, расположенной на верхней грани стенки составляет 0,2-0,5 площади канавок 10 и 11 расположенных на нижней грани полки, а площадь канавок 10 и 11, расположенных на нижней грани полки составляет 0,5-0,95

5 площади фланцев 8 и 9 полки 2.

Выполнение профиля с канавками с предлагаемыми соотношениями принято на основании экспериментальных данных. Уменьшение ширины канавки 15 на верхней

0 грани 4 стенки 1 ниже 0,8 ширины расстояния между боковыми гранями 13 канавок 10 и 11, расположенных на нижней грани 6 полки2 не целесообразно ввиду повышения напряженного состояния в нижней части

5 профиля в полке 2 сверх допускаемых величин по условиям эксплуатации что снижает качество профиля. Увеличение ширины канавки 15 на верхней грани 4 стенки 1 выше 1,2 ширины расстояния между боковыми

0 гранями 13 канавок 10 и 11, расположенных на нижней грани 6 полки 2, нецелесообразно ввиду повышения напряженного состояния в нижней части профиля - в полке 2, что снижает качество профиля. Кроме того это

5 приводит к заметному ослаблению профиля снижения его прочностных характеристик и невозможности использования его по назначению.

Устройство работает следующим образом.

В результате выполнения канавки 15 на верхней грани 4 стенки 1 шириной, равной 0,,2 ширины расстояния между внутренними гранями 13 канавок 10 и 11 в процессе его формирования усилиями Pi; FM и Рз, воздействующими на верхнюю грань 5 полки 2, на боковую грань 16 канавки 15 и боковую грань 12 канавки 10. создавая подпирающие усилия, нейтрализующие воздействие усилия Р2 на боковую грань 3 стенки 1, чем повышается качество металла за счет уплотненного объема в переходной зоне. Кроме того выполнение канавок с заданными размерами позволяет более равномерно охлаждаться профилю обеспечивая его прямолинейность с минимальными техническими напряжениями, минимальной кривизной, не требующей больших усилий правки, что обеспечивает равномерное напряженное состояние по высоте профиля, за счет чего повышается качество проката и снижается металлоемкость. Следовательно, выполнение профиля с канавками предполагаемой формы позволяет обеспечить условия всестороннего сжатия в зоне переходной зоне 18. одновременно выравнивая напряженное состояние по высоте профиля.

Л р и м е р. На стене 800 металлургического завода им. Петровского прокатан низ- котавровый профиль для плиты

Формула изобретения

Горячекатаный низкотавровый профиль, содержащий стенку с наклонными боковыми и верхней гранями и полку с фланцами, ограниченную верхними, боковыми и нижней гранями, с расположенными на верхней грани стенки и на нижней грани полки канавками, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и снижеавтопогрузчика, шириной по нижней грани полки равной 200 мм, шириной перхней грани стенки 160 мм, шириной верхних граней полки, равных по 15 мм, толщиной полок по

25 мм, шириной между канавками на нижней грани стенки равным 30 мм. шириной канавки на верхней грани, равной 30 мм или 1,0 расстояния между боковыми гранями канавок на нижней грани стенки. Граничные

условия для данного случая по ширине канавки на верхней грани являются 24,0 мм и 36 мм. что составляет соответственно 0,8 и 1,2 ширины расстояния между боковыми гранями канавок на нижней грани стенки.

Площадь канавки на верхней грани стенки составляет 435 мм или 0,35 площади канавок на нижней грани равной 1240 мм. Граничные условия для данного случая составляют 248 и 620 мм , что составляет

соответственно 0,2 и 0.5 площади канавок на нижней грани. Площадь канавок на нижней грани полки составляет 1240 мм или 0,827 площади фланцев полки, площадь которых составляет 1500 мм2. Граничные условия для данного случая составляют 750 мм2 и 1425 мм, что составляет соответственно 0,5 и 0,95 площади фланцев полки.

Экономический эффект предлагаемого изобретения достигается за счет повышения качества металла и снижения металлоемкости профиля.

ния металлоемкости, на верхней грани стенки по оси симметрии выполнена одна канавка, шириной, равной 0,8-1,2 ширины расстояния между боковыми гранями канавок, расположенных на нижней грани полки, причем площадь канавки на верхней грани стенки составляет 0,2-0,5 площади канавок на нижней грани полки, а площадь канавок на нижней грани полки составляет 0,5-0,95 площади фланцев.

/f F

гб

V У. 7 А Л „ 7j Г в V-

ТУ « «Т Т

Ьд

Фъг.1