RU2056194C1

RU2056194C1 - Shape bending mill tool

Info

Publication number: RU2056194C1
Application number: RU94028178A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Антипанов; В.И. Гридневский; В.Ф. Афанасьев; В.Н. Кочубеев
Original assignee: Акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 1996-03-20

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: tool has an upper and a lower calibrated rolls, mounted with a gap S and having cylinder-cone members with two cone surfaces and a radius R of inner working roundings of the upper roll being more, than their outer radius r. Generatrices of the cone surfaces of that roll, having a length b, are inclined relative to horison by an angle α, being determined according to a formula, given in a description of the invention; a width of their cylindrical surfaces a=(0.14...0.15)h, where H - a width of a cylindrical mean portion of the lower roll; R=(1.4...1.6)r. Each member of the upper roll has a cylindrical protrusion on one end and a reciprocal seat on its other end. EFFECT: lowered wear of rolls, enlarged manufacturing possibilities, lowered labor consumption of profiling operations. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве сортовых гнутых профилей. The invention relates to rolling production and can be used in the production of high-quality bent profiles.

В качестве основного инструмента для изготовления сравнительно простых по конфигурации гнутых профилей (например, швеллеров) применяются ручьевые (калиброванные) валки, образуемые отдельными цилиндрическими и коническими элементами, устанавливаемыми на валах [1]
Известен инструмент профилегибочного стана, состоящий из верхнего и нижнего валков, профильные шайбы которых закреплены на валу жестко, а профильные втулки установлены на подшипниках.As the main tool for the manufacture of bent profiles, relatively simple in configuration (for example, channels), grooved (calibrated) rolls are used, formed by separate cylindrical and conical elements mounted on the shafts [1]
A known tool roll forming mill, consisting of upper and lower rolls, the profile washers which are fixed to the shaft rigidly, and the profile bushings are mounted on bearings.

Известен также инструмент профилегибочного стана, содержащий кромконаправляющий дисковый элемент с пазом на его торцовой поверхности, расположенным концентрично цилиндрической рабочей поверхности элемента [2]
Недостатком известных профилегибочных инструментов являются относительно невысокая длительность их рабочей кампании, а также пригодность только для производства одного конкретного профилеразмера.A roll forming mill tool is also known, comprising an edge guiding disk element with a groove on its end surface located concentrically to the cylindrical working surface of the element [2]
A disadvantage of the known roll forming tools is the relatively short duration of their working campaign, as well as their suitability only for the production of one specific profile size.

Наиболее близким аналогом к изобретению является инструмент профилегибочного стана для формовки профилей швеллерного типа [3] содержит установленное с зазором S верхний и нижний калиброванные валки с формующими цилиндроконическими элементами, из которых элементы верхнего валка выполнены с внутренними радиуса R и внешними радиуса r формующими закруглениями, при этом R валков предчистовых клетей на 12,6.13,8% а чистовой клети на 16,8. 17,4% больше r соответствующей клети, и ширина разделительной вставки верхнего валка чистовой клети составляет не более 0,51 ширины калибра в его нижней части. The closest analogue to the invention is a roll forming mill tool for forming channel type profiles [3], comprising an upper and lower calibrated rolls with forming cylindrical elements installed with a clearance S, of which the elements of the upper roll are made with internal radius R and external radius r with forming roundings, this R rolls of the finishing stands for 12.6.13.8% and the finishing stand for 16.8. 17.4% is greater than r of the corresponding stand, and the width of the dividing insert of the upper roll of the finishing stand is not more than 0.51 of the width of the caliber in its lower part.

Такое исполнение инструмента позволяет взаимозаменять элементы валков при износе их поверхностей и увеличении радиусов формующих закруглений и, тем самым, продлять рабочую кампанию валков без их ремонта (переточки). Однако, описанный инструмент применим только для изготовления одного профилеразмера гнутого швеллера (при конкретных параметрах валков) и устанавливается в трех последних клетях стана, что ограничивает технологические возможности, не снижает расход валков в других клетях и повышает трудозатраты на профилирование. This design of the tool allows you to interchange the elements of the rolls when their surfaces wear and increase the radii of the forming curves and, thereby, extend the working campaign of the rolls without repair (regrinding). However, the described tool is applicable only for the manufacture of one profile size of a bent channel (with specific roll parameters) and is installed in the last three stands of the mill, which limits technological capabilities, does not reduce the consumption of rolls in other stands and increases the labor costs for profiling.

Основная задача, решаемая изобретением, снижение расхода валков за счет продления их рабочей кампании во всех клетях стана, а также расширение технологических возможностей инструмента и снижение трудозатрат на производство гнутых швеллеров. The main task solved by the invention is to reduce the consumption of rolls by extending their working campaign in all mill stands, as well as expanding the technological capabilities of the tool and reducing labor costs for the production of bent channels.

Для решения этой задачи в инструменте образующие конических поверхностей элементов верхнего валка с длиной b наклонены к горизонтали под углом α ≅

и ширина их цилиндрических поверхностей а (0,14. 0,15)h, где h ширина цилиндрического среднего участка нижнего валка; R (1,4. 1,6)r, при этом каждый элемент верхнего валка выполнен с осевыми цилиндрическими выступом на одном торце и сооветствующим ему гнездом на другом.To solve this problem, the tool generates the conical surfaces of the elements of the upper roll with a length b inclined to the horizontal at an angle α ≅

and the width of their cylindrical surfaces a (0.14. 0.15) h, where h is the width of the cylindrical middle section of the lower roll; R (1,4. 1,6) r, with each element of the upper roll is made with an axial cylindrical protrusion at one end and its corresponding socket on the other.

На чертеже показана конструкция инструмента профилегибочного стана для формовки швеллеров. The drawing shows the design of the tool roll forming mill for forming channels.

Инструмент содержит верхний валок с диаметром D_в, состоящий из двух цилиндроконических элементов 1, установленных на валу 2 с диаметром d и нижний валок с диаметром d_н, также состоящий из двух элементов 3. Каждый элемент 1 верхнего валка выполнен с двумя коническими поверхностями 4, образующие которых наклонены к горизонтали под углом α и имеют длину b, определяемую шириной полки формуемого швеллера, и с цилиндрической поверхностью 5 шириной а (0,14.0,15)h, где h ширина цилиндрического среднего участка нижнего валка, образованного двумя цилиндрическими частями 6 элементов 3, равная высоте стенки швеллера.The tool contains an upper roll with a diameter of D _in , consisting of two cylinder-conical elements 1 mounted on a shaft 2 with a diameter of d and a lower roll with a diameter of d _n , also consisting of two elements 3. Each element 1 of the upper roll is made with two conical surfaces 4, the generators of which are inclined to the horizontal at an angle α and have a length b determined by the width of the shelf of the channel being formed, and with a cylindrical surface 5 of width a (0,14.0,15) h, where h is the width of the cylindrical middle section of the lower roll formed by two cylinders parts of 6 elements 3, equal to the height of the channel wall.

Верхние элементы 1 выполнены с разной величиной радиусов закруглений между цилиндрическими 5 и коническими 4 частями, причем внутренний радиус больше внешнего: R (1,4.1,6)r. Валки установлены с зазором S, равным номинальной толщине швеллера. Элементы 3 нижнего валка также имеют по две конических поверхности. The upper elements 1 are made with different values of the radii of curvature between the cylindrical 5 and conical 4 parts, and the inner radius is larger than the outer: R (1,4.1,6) r. The rolls are installed with a gap S equal to the nominal thickness of the channel. Elements 3 of the lower roll also have two conical surfaces.

Каждый элемент 1 верхнего валка выполнен с осевым цилиндрическим выступом (этот выступ необходим для закрепления изготавливаемого элемента в патроне вальцетокарного станка) на одном торце и соответствующим ему гнездом 8 на другом, размеры которых определяются конструктивно. Each element 1 of the upper roll is made with an axial cylindrical protrusion (this protrusion is necessary for fixing the manufactured element in the chuck of the roller mill) on one end and its corresponding socket 8 on the other, the dimensions of which are determined structurally.

При установке на валу 2 выступ 7 полностью входит в гнездо 8, позволяя элементам непосредственно контактировать своими торцовыми поверхностями. Очевидно, что любое "раздвигание" элементов 1 приводит к увеличению α (при h const). When installed on the shaft 2, the protrusion 7 is fully included in the socket 8, allowing the elements to directly contact their end surfaces. Obviously, any “pushing apart” of elements 1 leads to an increase in α (for h const).

Конструкция предлагаемого инструмента позволяет не только дважды использовать каждый элемент обоих валков трех последних клетей стана, но и нескольких (иногда всех) предшествующих формующих клетей (количество клетей в этом случае определяется величиной угла α), что дополнительно уменьшает расход валков. Заявляемое соотношение величин R и r дает возможность использовать инструмент для формовки как швеллеров из обычных марок сталей (с радиусами кривизны r), так и из низколегированных сталей (имеющих больший радиус кривизны R). The design of the proposed tool allows not only twice to use each element of both rolls of the last three stands of the mill, but also several (sometimes all) of the previous forming stands (the number of stands in this case is determined by the angle α), which further reduces the consumption of rolls. The claimed ratio of the values of R and r makes it possible to use the tool for forming both channels from ordinary steel grades (with radii of curvature r) and low alloy steels (having a larger radius of curvature R).

Кроме того, указанное соотношение величин R и r позволяют достаточно долго работать верхним валкам с уменьшенной шириной цилиндрических поверхностей. При этом валки изнашиваются примерно одинаково во всех клетях и одновременно поступают на переточку. In addition, the indicated ratio of R and r values allows the upper rolls to work for a sufficiently long time with a reduced width of cylindrical surfaces. In this case, the rolls wear out approximately the same in all stands and at the same time go to regrind.

При опытной проверке найденного технического решения в процессе профилирования швеллеров различных размеров (с h120.200, b 50.100 и S 3.8 мм) и марок сталей на стане 2-8 х 100-600 АО "Магнитогорский меткомбинат" были уточнены параметры α, а и R/r инструмента. Применение такого инструмента снизило общий расход валков при профилировании швеллеров, в среднем, в 1,5 раза (без ухудшения их качества) и дало возможность использовать одни и те же комплекты валков (α 180 мм, D_в 620-690 мм; d_н 250-280 мм) для производства профилей с разными радиусами кривизны, что снизило трудозатраты на 15-25%
Профилирование с использованием инструментов другими величинами а и R/r (отличных от заявленных), а также известного инструмента дало снижение трудозатрат не более чем на 10% Таким образом опыты подтвердили приемлемость заявляемого объекта для решения поставленной задачи и его преимущества перед известным устройством.During the experimental verification of the technical solution found in the process of profiling channels of various sizes (with h120.200, b 50.100 and S 3.8 mm) and steel grades at the mill 2-8 x 100-600 of JSC Magnitogorsk Iron and Steel Works, the parameters α, a and R were specified / r tool. The use of such a tool has reduced overall consumption of the rolls when profiling channels, an average of 1.5 times (without impairing their quality) and give the opportunity to use the same sets of rolls (α 180 mm, D _to 620-690 mm; d 250 _N -280 mm) for the production of profiles with different radii of curvature, which reduced labor costs by 15-25%
Profiling using tools with other values of a and R / r (other than declared), as well as a well-known tool, reduced labor costs by no more than 10%. Thus, experiments have confirmed the acceptability of the claimed object to solve the problem and its advantages over the known device.

П р и м е р. Инструмент для профилирования швеллера 180 х 70 х 5 (т.е. h 180, b 70 и S 5 мм) содержит валки, элементы которых выполнены с двумя коническими поверхностями каждый; r 6 мм (величина задаваемая). PRI me R. The tool for profiling the channel 180 x 70 x 5 (ie h 180, b 70 and S 5 mm) contains rolls, the elements of which are made with two conical surfaces each; r 6 mm (value set).

Величины а 0,145 h 0,145 · 180

28 мм и R 1,5 · r 1,5 · 6 9 мм; возможно изготовление швеллеров из низколегированных и обычных сталей (см. ГОСТ 8278).Values a 0.145 h 0.145180

28 mm and R 1.5 · r 1.5 · 6 9 mm; it is possible to produce channels from low alloy and ordinary steels (see GOST 8278).

Минимальная величина угла α
α ≥ arcsin

≥
≥ arcsin

≥ arcsin 0,48 ≥ 28,7^°
Это означает, что инструмент можно устанавливать во всех клетях станов, начиная со II формующей клети (с углом подгибки в ней α 30^o).Minimum angle α
α ≥ arcsin

≥
≥ arcsin

≥ arcsin 0.48 ≥ 28.7 ^°
This means that the tool can be installed in all stands of the mills, starting with the II forming stand (with an angle of bending in it α 30 ^o ).

Claims

TOOL FOR MILLING SHAFT for forming channels, comprising upper and lower calibrated rolls installed with a clearance S with cylindrical elements made with two conical surfaces, the radii of the inner forming roundings R of the upper roll being larger than the outer radii r, characterized in that forming conical surfaces of the elements of the upper roll with a length b are inclined to the horizontal at an angle

and the width of their cylindrical surfaces a = (0.14 - 0.15) h, where h is the width of the cylindrical middle section of the lower roll, and R = (1.4 - 1.6) r, with each element of the upper roll being made with axial cylindrical protrusion on one end and its corresponding socket on the other.