Инструмент профилегибочного стана Советский патент 1993 года по МПК B21D5/06 

СО

С

Использование: обработка металлов давлением, в частности оборудование для производства гофрированных гнутых профилей высокой жесткости. Цель изобретения - расширение технологических возможностей. Инструмент профилегибочного стана для производства профилей высокой жесткости содержит установленные с зазором верхний и нижний валки соответственно с формирующими впадинами и выступами высотой h, занимающими неполную длину окружности бочек, и отличается тем, что впадины и выступы выполнены с одинаковыми формирующими радиусами R (1,25 ... 1,40)h, при этом ребра концов выступов закруглены радиусами г (0,45 ... 0,55)R, а поперечное сечение нижнего валка образовано дугами окружностей с радиусами RI и Ra Ri + h. из которых меньшая сопряжена с окружностью радиуса г общей касательной.2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для производства гнутых профилей высокой жесткости.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей инструмента профилегибочного стана для производства ПВЖ.

При анализе известных технических решений не обнаружены конструктивные признаки устройства, которые отличают изобретение от прототипа. Поэтому можно сделать вывод, что отличительные признаки предмета изобретения обладают существенными отличиями.

Вышеприведенные зависимости для R и г получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

Сущность изобретения состоит в оптимизации основных параметров инструмента для формовки ПВЖ, что позволяет изготавливать профили с гофрами большой высоты (до 75-80 мм) без появления трещин на гофрах при удовлетворительной геометрии профилей. Это расширяет технологические возможности инструмента (увеличивается диапазон сортамента выпускаемых профилеразмеров).

Опытную проверку устройства производили на формовочном стане 1-5 х 300-1650 Магнитогорского меткомбината при изго00

го ю чэ

XI СП

со

товлении ПВЖ с гофрами различной высоты из полосовой заготовки с О0 Ј 62 кгс/мм2 различных марок стали. С этой целью испытывался инструмент с разными величинами h, R, r, Ri, R2, а в ходе опытов фиксировалось качество получаемых ПВЖ.

Наилучшие результаты (отсутствие трещин и удовлетворительная геометрия ПВЖ с гофрами высотой 75-80 мм) наблюдались при формовке инструментом с R - (1,25 ... 1,40)h, r (0,45 ... 0,55)R и в том случае, если поперечное сечение нижнего валка (по его выступу) имело вид, показанный на фиг. 2, т.е. когда концы формирующего выступа бочки плавно (по касательной) переходят в окружность меньшего радиуса RL контактирующей с плоскими межгофровыми участками профиля. При ступенчатом переходе у оснований гофров предельной высоты возникали трещины, К трещинообразованию приводила и формовка с неодинаковыми по величине формирующими радиусами (трещины возникали со стороны меньшего радиуса), кроме того, в этом случае повышалась неплоскостность межгофровых участков по ширине профилей.

Увеличение R от 1,41 до 1,75 h также ухудшало плоскостность профилей, а при величинах, начиная с R (1,6 ... 1,65) h, отрицательно сказывалось на жесткости профилей (они выдерживали меньшую статическую нагрузку). При R (1,24-1,0)h наблюдалось трещинообразование.

Уменьшение радиусов закруглений ребер на концах формирующих выступов нижнего валка (см. фиг. 2) при величинах г (0,2 ... 0,4) R приводило к появлению трещин, при г (0,6-0.8) R на профилях наблюдалось продолжение гофров на плоских участках (дефект-пузырь).

Сравнительные испытания инструмента - прототипа (см. выше) показали, что с его помощью возможна бездефектная формовка ПВЖ с высотой гофров не более 45 мм. Таким образом, опыты подтверждали приемлемость данного изобретения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.

На фиг. 1 показан инструмент профиле- гибочного стана; на фиг. 2 - поперечное сечение (по формующему выступу) его нижнего валка.

Инструмент (фиг. 1) содержит верхний 1 и нижний 2 валки, установленные в станинах клети (не показаны) с зазором S. На верхнем валке выполнены впадины 3, занимающие не полную длину.окружности его бочки, а на нижнем - соответствующие им по конфигурации поперечного сечения выступы 4, Впадины и выступы высотой h выполнены с формирующими радиусами одинаковой величины R (1,25 ... 1,40)h и расположены на одинаковом расстоянии от

средней линии уу.

Поперечное сечение (по оси выступа у у1) нижнего валка (фиг. 2) образовано дугами двух окружностей с радиусами Ri и Ra Ri + + hi, причем окружность большего радиуса

совпадает с вершиной 5 формующего выступа. Дуги радиусов Ri и г сопряжены прямыми 6, образующими концы выступа, в результате чего переход от выступа к окружности радиуса R2 - плавный, по касательной

в точке А. Ребра 7 выступа закруглены радиусами г (0,45 ... 0,55)R.

Длина отрезка АВ общей касательной к окружностям радиусов Ri и г при постоянных Ri, R2. г не зависит от длины выступов

нижнего валка.

Формуемая полоса при захвате валками попадает в межвалковый зазор, в результате чего происходит формирование замкнутых гофров (за счет локальной вытяжки

металла) и плоских межгофровых участков как по ширине, так и по длине профиля. При этом выступы и впадины валков с вышеуказанными параметрами обеспечивают отсутствие трещин на формуемых гофрах

большой высоты и требуемую геометрию ПВЖ.

П р и м е р 1.

На верхнем валке - две впадины, по ширине симметричные относительно уу, d 440 мм, на нижнем валке - соответствующие впадинам выступы, D 750 мм. Угол наклона боковых их граней а 36,5°, расстояние Г между осями - 700 мм, ширина выступов о 240 мм, их высота h 75 мм. Величины: R 1,25, h 1,25-75 94 мм.

г - 0.55 R 0,55 94 52 мм, R2 Ri +h° 300 мм, R2 Ri + h 300 + 75 375 мм.

По окружности бочки каждого валка размещены две впадины и два выступа (в одном поперечном сечении). Длина участка

. АВ:

(R2-r) 2-Rl- R - Г

-Vf r(R2-r) -22 1 Ri - r J

V . 300(375-52 ) . 2- 3002 1 300 -.52 j

- V г 52 ( 375 - 52 ) 1 300-52

2 -52 207 м

Пример 2.

Аналогичный инструмент с dK 600 мм, L - 1300 мм, D 750 мм, Г 700 мм, b - 240 мм. h 75 мм.

Другие параметры: R - 1,32, h 1,32 75 - 99 мм, г - 0,5, R - 49,5 мм, RI - 300 мм, R2 375 мм. Величина I 208 мм.

ПримерЗ.

Тот же инструмент, но R 1,4, h 1,4 -75 105 мм, г 0,45, R 47 мм, I 209 мм.

Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с прототипом заключается в расширении технологических возможностей. С помощью предлагаемого инструмента могут производиться

ПВЖ с высотой гофров 70-80 мм, например поддоны для пачек листовой стали. Формула изобретения Инструмент профилегибочного стана

для производства профилей высокой жесткости, содержащий установленные с зазором верхний и нижний валки соответственно с формующими впадинами и выступами высотой И/занимающими неполную длину окружности бочек, отличающийся тем, что впадины и выступы выполнены с одинаковыми формирующими радиусами R - (1.25 ... 1,40)h, при этом ребра концов выступов закруглены радиусами г

«(0.45 ... 0.55)R, а поперечное сечение нижнего валка образовано дугами окружностей с радиусами RI и Ra Ri + h, из которых меньшая сопряжена с окружностью радиуса г общей касательной.

Ч/

9и.2