RU2036038C1

RU2036038C1 - Bent c-shaped shape production method

Info

Publication number: RU2036038C1
Application number: RU93003589A
Authority: RU
Inventors: В.И. Гридневский; С.А. Шуткин; В.Г. Антипанов; В.Ф. Афанасьев; В.В. Пахарев
Original assignee: Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: metal machining. SUBSTANCE: shape is produced from strip by bending shape members, using rollers and producing bent wall, vertical walls and seats. In the case, during initial, intermediate and finishing passes seats and vertical walls of shape are released from contact with upper roller. Besides, during firs four passes slant members of bent wall are additionally released, and during last pass - its horizontal member. During last three passes the member is bent down with successive decreasing radius of bending. As vertical walls achieve 80 deg. angle of bending, lower rollers with round grooves are used to decrease radius of bending between the walls and slant members of bent wall to value, equal to 0.75 - 0.85 of shape thickness. Location of groves corresponds to position of bending areas. During prefinishing pass vertical walls are bent to angle of 89.0 - 89.5 deg. . EFFECT: bent C-shaped shape production method is used in metal machining. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве сортовых гнутых профилей специального назначения. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the production of high-quality bent profiles for special purposes.

Холодногнутые профили проката изготавливают путем последовательного изгиба полосовой заготовки в валках профилегибочного стана с черновыми, промежуточными и чистовыми калибрами. Cold-rolled rolled profiles are made by successively bending a strip billet in the rolls of a roll-forming mill with draft, intermediate and finishing calibers.

Известен способ производства гнутого С-образного профиля, включающий последовательную подгибку элементов профиля валками с образованием изогнутой стенки, вертикальных стенок и полок при освобождении от контакта с верхним валком подгибаемых полок и вертикальных стенок профиля в черновых, промежуточных и чистовых проходах. A known method for the production of a bent C-shaped profile, comprising sequentially bending the profile elements with rolls to form a curved wall, vertical walls and shelves when the bent shelves and vertical profile walls are released from contact with the upper roll in rough, intermediate and finishing passes.

Недостатками этого способа являются относительно невысокая точность размеров профиля, изогнутая стенка которого имеет наклонные и горизонтальные элементы, а также невозможность получения радиусов изгиба между вертикальными стенками профиля и наклонными элементами его изогнутой стенки менее толщины профиля, что ухудшает потребительские свойства готовых изделий. The disadvantages of this method are the relatively low accuracy of the dimensions of the profile, the curved wall of which has inclined and horizontal elements, as well as the inability to obtain bending radii between the vertical walls of the profile and the inclined elements of its curved wall less than the thickness of the profile, which affects the consumer properties of the finished product.

Технической задачей изобретения является улучшение свойств С-образных гнутых профилей за счет повышения точности размеров и улучшения их геометрии. An object of the invention is to improve the properties of C-shaped bent profiles by improving dimensional accuracy and improving their geometry.

Для этого в способе, включающем последовательную подгибку элементов профиля валками с образованием изогнутой стенки, вертикальных стенок и полок при освобождении от контакта с верхним валком подгибаемых полок и вертикальных стенок профиля в черновых, промежуточных и чистовых проходах при производстве профилей, изогнутая стенка которых имеет наклонные и горизонтальные элементы, дополнительно освобождают от контакта с валками наклонные элементы изогнутой стенки в первых четырех проходах и ее горизонтальный элемент в последнем проходе, в трех последних промежуточных проходах горизонтальный элемент прогибают вниз с последовательно уменьшающимися радиусами изгиба и при достижении вертикальными стенками угла подгибки 80^о для уменьшения радиусов изгиба между этими стенками и наклонными элементами изогнутой стенки до величины, равной от 0,75 до 0,85 от толщины профиля, используют нижние валки с круговыми проточками, соответствующими местоположению упомянутых участков изгиба, а в предчистовом проходе вертикальные стенки подгибают до угла 89,0-89,5^о.To this end, in a method comprising sequentially bending profile elements with rolls to form a curved wall, vertical walls and shelves when the bent shelves and vertical profile walls are released from contact with the upper roll in rough, intermediate and finishing passes in the manufacture of profiles whose curved wall has inclined and horizontal elements additionally free from contact with the rolls the inclined elements of the curved wall in the first four passes and its horizontal element in the last pass In the last three intermediate element extends horizontally deflect downward with successively smaller bending radii and when the angle of the vertical walls ^{of the} hem 80 to reduce bending radii between the walls and the sloping wall elements curved to a value of from 0.75 to 0.85 of the thickness profile, use lower rolls with circular grooves corresponding to the location of the mentioned sections of the bend, and in the pre-passage passage, the vertical walls are bent to an angle of 89.0-89.5 ^about .

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что один из основных параметров профиля его ширину, стабилизируют за счет максимального снятия остаточных напряжений, возникающих при профилировании, освобождая наклонные и горизонтальный элементы изогнутой стенки от возможного зажатия валками в соответствующих проходах и подгибая вертикальные стенки в последнем проходе на максимальный угол. The essence of the invention lies in the fact that one of the main parameters of the profile, its width, is stabilized by maximizing the removal of residual stresses arising during profiling, freeing the inclined and horizontal elements of the curved wall from possible pinching by the rolls in the corresponding passages and bending the vertical walls in the last pass on maximum angle.

Кроме того, при достижении определенной величины угла подгибки вертикальных стенок участки изгиба между ними и наклонными элементами изогнутой стенки освобождают от контакта с нижними валками путем создания круговых проточек в соответствующих местах бочки валка, что позволяет "осаживать" профиль со свободным заходом металла в проточки и уменьшает величину радиусов изгиба без возникновения трещин. In addition, upon reaching a certain value of the angle of folding of the vertical walls, the bending sections between them and the inclined elements of the curved wall are freed from contact with the lower rolls by creating circular grooves in the corresponding places of the roll barrel, which allows the profile to “precipitate” with free entry of metal into the grooves and reduces the value of the bending radii without cracking.

Прогиб вниз горизонтального элемента изогнутой стенки обеспечивает его прямолинейность в готовом поперечном сечении, что также благоприятно сказывается на повышении точности ширины С-образного профиля, уменьшение величины радиусов между вертикальными стенками и наклонными элементами изогнутой стенки упрочняет места изгиба, что препятствует "свалу" и "развалу", т.е. наклону вертикальных стенок внутрь и наружу на концах штанг при поштучном профилировании, в результате чего облегчается монтаж профиля, используемого в качестве дорожного ограждения автострад. The downward deflection of the horizontal element of the curved wall ensures its straightness in the finished cross section, which also favorably affects the increase in the accuracy of the width of the C-shaped profile, the reduction of the radii between the vertical walls and the inclined elements of the curved wall strengthens the bending points, which prevents “collapse” and “collapse” ", i.e. the inclination of the vertical walls inward and outward at the ends of the rods by piece profiling, as a result of which the installation of the profile used as a road fence of freeways is facilitated.

На чертеже показана схема формовки С-образного профиля дорожного ограждения. The drawing shows a diagram of the molding of the C-shaped profile of the road fence.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Формуемая полоса 1 толщиной S в четырех первых калибрах (I, II и III черновые, закрытые ребордами нижних валков) подгибается с образованием изогнутой стенки, состоящей из горизонтального участка (вершины) 2 и боковых наклонных элементов 3, а также полок 4 профиля, причем с нижним валком 5 (показан тонкой линией) полоса контактирует по всей ширине, а элементы 3 в проходах I-IV освобождены от контакта с верхним валком 6. Углы подгибки элементов 3 α₁. α₄, полок 4 β₁ и β₂. В VII проходе начинается подгибка вертикальных стенок 7 на угол δ₁.The formed strip 1 of thickness S in the first four calibers (draft, I, II and III, covered by the flanges of the lower rolls) is bent to form a curved wall consisting of a horizontal section (top) 2 and side inclined elements 3, as well as shelves 4 of the profile, with the lower roll 5 (shown by a thin line) the strip is in contact over the entire width, and the elements 3 in the passages I-IV are exempted from contact with the upper roller 6. The bending angles of the elements 3 α ₁ . α ₄ , shelves 4 β ₁ and β ₂ . In the VII passage begins bending of the vertical walls 7 at an angle δ ₁ .

В промежуточном проходе VIII начинается изгиб участка 2 стенки вниз по радиусу r₁, изгиб продолжается и в проходах IX и Х (X последний промежуточный) по радиусам соответственно r₂ и r₃, причем r₁>r₂>r₃.In the intermediate passage VIII, the bending of the wall portion 2 begins along the radius r ₁ , the bending continues in the passages IX and X (X last intermediate) along the radii r ₂ and r ₃ , respectively, and r ₁ > r ₂ > r ₃ .

В первом чистовом проходе XI при достижении стенками 7 угла подгибки δ₅= 80^о используется нижний валок с круговыми проточками 8 прямоугольного сечения. Профиль "осаживается" верхним валком с зажатием и выпрямлением участка 2. Металл под действием усилия от верхнего валка частично заходит в проточки, расположенные напротив участков изгиба между стенками 7 и элементами 3, что позволяет уменьшить радиус изгиба R₃ до величины, равной от 0,75 до 0,85 толщины S профиля.In the first finishing pass XI when the walls 7 hem angle δ = ₅ to 80 is used ^on the lower roller with circular bores 8 of rectangular section. The profile is "deposited" by the upper roll with clamping and straightening of section 2. The metal under the action of the force from the upper roll partially enters the grooves located opposite the bending sections between walls 7 and elements 3, which makes it possible to reduce the bending radius R ₃ to a value equal to 0, 75 to 0.85 thickness S profile.

В предчистовом XII в чистовом XIII проходах продолжается использование нижних валков с круговыми проточками. При этом в XII проходе стенки 7 подгибают не на 90^о, а на 89,0-89,5^о, т.е. в последнем проходе угол подгибки стенок составляет 0,5-1,0^о, в результате чего исключается пружинение подогнутых до 90^о элементов (явление пружинения всегда имеет место при профилировании) и повышается точность выполнения угла 90^о на готовом профиле.In the finishing XII in the finishing XIII passes, the use of lower rolls with circular grooves continues. Thus in XII passage wall 7 does not buckle at ^about 90, and ^about 89,0-89,5, i.e. in the latter passage angle hem walls is ^about 0.5-1.0, thereby preventing spring back ^{of the} bent elements 90 (springback phenomenon always occurs when profiling) and increased accuracy of the angle ⁹⁰ on the finished profile.

В последнем XIII проходе полки 4 перегибают вниз на угол 1,5-2,0^ои одновременно освобождают от контакта с верхним валком вершину 2 изогнутой стенки, завершая профилирование.In the last XIII passage, the shelves 4 are bent down by an angle of 1.5-2.0 ^about and at the same time, the top 2 of the curved wall is released from contact with the upper roll, completing the profiling.

Опытную проверку способа производили на полунепрерывном профилегибочном стане 2-8х100-600 Магнитогорского меткомбината. An experimental verification of the method was carried out on a 2-8x100-600 semi-continuous roll-forming mill of the Magnitogorsk Iron and Steel Works.

С этой целью при формовке в 13-ти клетях С-образного профиля 100х55х4 мм фиксировали основные его размеры, а также величину радиусов R₁,R₂ и R₃ (допуски на размеры В, Н. R₁ и R₂ ± 1,5 мм, b_n±2,0 мм, R₃±1,0 мм) с одновременным контролем кривизны и продольного скручивания штанг.For this purpose, when molding in 13 stands of a C-shaped profile 100x55x4 mm, its main dimensions, as well as the values of the radii R ₁ , R ₂ and R ₃ (the tolerances on sizes B, N. R ₁ and R ₂ ± 1.5 mm, b _n ± 2.0 mm, R ₃ ± 1.0 mm) with simultaneous control of the curvature and longitudinal twisting of the rods.

При профилировании по предлагаемому способу отсортировка составила около 0,7% причем до 75% профилей соответствовали повышенной точности размеров (с фактическими отклонениями от номинальных величин в пределах половины допуска). When profiling by the proposed method, the sorting was about 0.7%, and up to 75% of the profiles corresponded to increased dimensional accuracy (with actual deviations from the nominal values within half the tolerance).

Использование нижних валков с проточками при углах подгибки вертикальных стенок менее 80^о привело к появлению трещин в местах изгибов радиусом R₃ на отдельных штангах. Использование таких же валков при углах более 80^о не позволило сделать величину радиуса менее толщины профиля S.The use of lower rolls with grooves at the bending angles of vertical walls of less than 80 ^about led to the appearance of cracks in places of bends of radius R ₃ on individual rods. Using the same rolls at angles greater than ⁸⁰ are not allowed to make the radius less than the thickness profile S.

Уменьшение угла δ₆ в XII проходе до 85-88^о повысило отклонения параметра В от номинала.The decrease in the angle δ ₆ in the XII passage to 85-88 ^about increased the deviation of parameter B from the nominal.

При изгибе горизонтального элемента стенки вниз в четырех последних промежуточных проходах (VII-X) следы изгиба наблюдались на готовых профилях, а при таком же изгибе только в двух проходах (IX и X) элемент не был прямолинейным в поперечном сечении. Не привел к выпрямлению этого элемента и изгиб его радиусом постоянной величины. When the horizontal wall element was bent down in the last four intermediate passages (VII-X), traces of bending were observed on the finished profiles, and with the same bend in only two passes (IX and X), the element was not rectilinear in cross section. It did not lead to the straightening of this element and its bending with a radius of constant magnitude.

П р и м е р 1. С-образный спецпрофиль с размерами В=1000 мм, Н=55 мм, h= 26 мм, b_n=16 мм, R₁=R₂=4 мм и S= 4 мм формуется в 13-ти клетях (I-III черновые, IV-V промежуточные и XI-XIII чистовые, см. чертеж).PRI me R 1. C-shaped special profile with dimensions B = 1000 mm, H = 55 mm, h = 26 mm, b _n = 16 mm, R ₁ = R ₂ = 4 mm and S = 4 mm is formed in 13 stands (I-III rough, IV-V intermediate and XI-XIII finishing, see drawing).

Величины углов подгибки по проходам: I α₁=15^o; II α₂=30^о; III α₃=45^о; β₁= 20^о; IV β₂=40^о; γ=4^o; α₃=α₄=45^o; Vβ₃=60^o; γ=4^o; VI β₄=80^o; VII δ₁=20^o; VIII δ₂=40^o; r₁=50 мм; IX δ₃=55^o; r₂=26 мм; X δ₄=70^o, r₃=18 мм; XI δ₅=80^о; XII δ₆=89,5^о; XIII ω= 1,5^o; R₃=3,4 мм (0,85 S).The values of the angles of bending along the aisles: I α ₁ = 15 ^o ; II α ₂ = 30 ^about ; III α ₃ = 45 ^about ; β ₁ = 20 ^about ; IV β ₂ = 40 ^about ; γ = 4 ^o ; α ₃ = α ₄ = 45 ^o ; Vβ ₃ = 60 ^° ; γ = 4 ^o ; VI β ₄ = 80 ^o ; VII δ ₁ = 20 ^o ; VIII δ ₂ = 40 ^° ; r ₁ = 50 mm; IX δ ₃ = 55 ^o ; r ₂ = 26 mm; X δ ₄ = 70 ^o , r ₃ = 18 mm; XI δ ₅ = 80 ^about ; XII δ ₆ = 89.5 ^about ; XIII ω = 1.5 ^° ; R ₃ = 3.4 mm (0.85 S).

П р и м е р 2. Аналогичные режимы подгибки, но δ₆=89^о.PRI me R 2. Similar modes of bending, but δ ₆ = 89 ^about .

П р и м е р 3. Формообразование проводят аналогичным образом, но ω=2^о и R₃=3,0 мм, т.е. 0,75 S.PRI me R 3. The shaping is carried out in a similar manner, but ω = 2 ^about and R ₃ = 3.0 mm, ie 0.75 S.

Эффективность предлагаемого способа состоит в повышении точности и улучшении геометрии С-образных профилей и, следовательно, в улучшении их потребительских свойств. The effectiveness of the proposed method consists in increasing the accuracy and improving the geometry of C-shaped profiles and, therefore, in improving their consumer properties.

Claims

METHOD FOR PRODUCING BENDED C-SHAPED PROFILE, including sequential bending of profile elements by rolls with the formation of a curved wall, vertical walls and shelves when released from contact with the upper roll of bent shelves and vertical profile walls in rough, intermediate and finishing passages, characterized in that during production profiles, the curved wall of which has inclined and horizontal elements, in the first three rough and first intermediate passages the inclined element is released from contact with the rolls s of the curved wall, and in the last finishing its horizontal element, then in the last three intermediate passages, the horizontal element is bent down with successively decreasing bending radii and when the vertical walls reach a bending angle of 80 ^o to reduce the bending radii by these walls and inclined elements of the curved wall to a value equal from 0.75 to 0.85 thickness of the profile, use the lower rolls with circular grooves corresponding to the location of the mentioned sections of the bend, while ib vertical walls finish at an angle of 89-89.5 ^o .