RU2103089C1

RU2103089C1 - Roll grooved pass system for making bent u-shaped sections

Info

Publication number: RU2103089C1
Application number: RU96122303A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Антипанов; В.Ф. Афанасьев; С.В. Кривоносов
Original assignee: Акционерное общество "Магнитогорский металлургический комплекс"
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-01-27

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely equipment for making bent U-shaped sections. SUBSTANCE: system includes upper and lower rolls mounted with gap S and having cylindrical and cone forming members defining successively arranged rough, intermediate and finishing passes. Part of said passes is closed by beads of working rolls. At piece production of sections with thickness 0.7-1.5 mm difference of inclination angles α of envelopes of cone members relative to horizon in adjacent intermediate passes Δα is equal to 16-18 degrees. All passes up to angle α equal to 42 degrees are closed by roll beads. Height of mean shaping member of upper roll of last pass is more than its depth in lower roll by 0.2S; width of said member is less than width of said pass by 2.3 S. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении корытных гнутых профилей относительно малых размеров. The invention relates to rolling production and can be used in the manufacture of trough bent profiles of relatively small sizes.

Для изготовления гнутых корытных профилей применяют калибры, образуемые парами верхних и нижних валков, содержащих цилиндрические и конические формующие элементы и установленные в черновых, промежуточных и чистовых клетях профилегибочного стана. For the manufacture of bent trough profiles, gauges are used, formed by pairs of upper and lower rolls containing cylindrical and conical forming elements and installed in rough, intermediate and finishing stands of a roll forming mill.

Известна характерная система калибров (калибровка валков) для корытных профилей [1]. A characteristic gauge system (roll calibration) for trough profiles is known [1].

Корытные профили можно изготавливать как на непрерывных станах, так и на станах с поштучным процессом профилирования, причем в последнем случае требуется большее количество формующих клетей. Trough profiles can be made both on continuous mills and on mills with a single-piece profiling process, and in the latter case, a larger number of forming stands is required.

Известна система калибров для производства гнутых неравнополочных швеллеров, у которой все промежуточные калибры выполнены с закрытием ребордой верхнего валка, расположенной около конического элемента большей ширины [2]. A known gauge system for the production of bent unequal channels, in which all the intermediate gauges are made with the closure of the upper roll flange located near the conical element of greater width [2].

Известна также система калибров для производства несимметричного гнутого профиля с горизонтальной полкой с использованием закрытия первых шести калибров ребордами нижних валков, причем, в I-IV парах валков калибры закрыты только со стороны отбортовки формируемого профиля, а в VI паре - меньшая полка профиля закрыта ребордой верхнего валка [3]. Also known is a gauge system for producing an asymmetric bent profile with a horizontal shelf using the closure of the first six calibers with flanges of the lower rolls, moreover, in I-IV pairs of rolls, the calibers are closed only on the flanging side of the formed profile, and in the VI pair, the smaller profile shelf is closed by the flange of the upper roll [3].

Недостатком этих систем калибров является их неприемлемость для производства гнутых корытных профилей. The disadvantage of these gauge systems is their unacceptability for the production of bent trough profiles.

Наиболее близким к предлагаемому является система калибров (калибровка валков) для изготовления равнополочного корытного профиля [4]. Closest to the proposed is a gauge system (calibration of rolls) for the manufacture of equal-trough trough profile [4].

Эта система содержит установленные с заданным зазором верхние и нижние валки с цилиндрическими и коническими формующими элементами, образующими последовательно расположенные черновые, промежуточные и чистовые калибры, и характеризуется тем, что первые три калибра системы (черновые) выполнены с закрытием ребордами нижних валков, а высота среднего формующего элемента верхних валков во всех калибрах соответствует глубине вреза на нижних валках. Недостатком известной системы калибров является относительно большее число формующихся клетей (десять), что увеличивает расход валков и повышает трудозатраты на профилирование. This system contains upper and lower rolls installed with a given clearance with cylindrical and conical forming elements forming successively arranged draft, intermediate and finishing calibers, and is characterized in that the first three calibers of the system (draft) are made with the flanges closing the lower rolls, and the height is medium the forming element of the upper rolls in all calibers corresponds to the depth of cut on the lower rolls. A disadvantage of the known gauge system is the relatively large number of forming stands (ten), which increases the consumption of rolls and increases the labor costs for profiling.

Целью изобретения является сокращение трудозатрат за счет уменьшения количества клетей при изготовлении корытных гнутых профилей толщиной 0,7-1,5 мм без снижения уровня их количества. The aim of the invention is to reduce labor costs by reducing the number of stands in the manufacture of trough bent profiles with a thickness of 0.7-1.5 mm without reducing the level of their number.

Для решения этой задачи в системе калибров, содержащей установленные с заданным зазором S верхние и нижние валки с цилиндрическими и коническими формующими элементами, образующими последовательно расположенные черновые, промежуточные и чистовые калибры, часть которых закрыта ребордами нижних валков, разница углов наклона α образующих конических элементов к горизонтали в смежных промежуточных калибрах Δα = 16-18^o, при этом черновые и один из промежуточных калибров закрыты ребордами нижних валков до угла α = 42^o, а высота среднего формующего элемента верхнего валка последнего калибра больше его глубины на нижнем валке на 0,2S, а ширина этого элемента меньше ширины упомянутого калибра на 2,3S.To solve this problem, in a gauge system containing upper and lower rolls installed with a given clearance S with cylindrical and conical forming elements forming successively arranged draft, intermediate and finishing calibers, some of which are covered by lower roll flanges, the difference in the angle of inclination α of the conical elements horizontals in adjacent intermediate calibers Δα = 16-18 ^o , while the draft and one of the intermediate calibers are closed by the flanges of the lower rolls to an angle α = 42 ^o , and the height of the middle forming about the element of the upper roll of the last caliber is greater than its depth on the lower roll by 0.2S, and the width of this element is less than the width of the mentioned caliber by 2.3S.

Сущность найденного технического решения состоит в том, что за счет увеличения разницы углов наклона образующих конических элементов к горизонтали в смежных промежуточных калибрах, т.е. увеличения частных углов подгибки вертикальных полок профиля с 12^o до 16-18^o, уменьшено число формующихся клетей с 9 до 7. Это сделано без снижения уровня качества (геометрии) корытных профилей, во-первых, в результате увеличения до угла подгибки 42^o последнего из закрытых калибров и, во-вторых, за счет "освобождения" горизонтальных и вертикальных полок профиля в последнем чистовом калибре.The essence of the technical solution found is that by increasing the difference in the angles of inclination of the generatrix of the conical elements to the horizontal in adjacent intermediate calibers, i.e. increasing the partial bending angles of the vertical profile shelves from 12 ^o to 16-18 ^o , the number of forming stands is reduced from 9 to 7. This was done without reducing the quality level (geometry) of the trough profiles, firstly, as a result of increasing the last bending angle to 42 ^o from closed gauges and, secondly, due to the "release" of horizontal and vertical shelves of the profile in the last finishing gauge.

Действительно, в известной системе глубина вреза в нижнем валке последнего чистового калибра равна высоте среднего формующего элемента верхнего валка, а ширина калибра равна ширине этого элемента (с учетом межвалкового зазора). При профилировании полосовой заготовки с толщиной "на плюс" может произойти как обжатие (раскатка) горизонтальных полок, так и застревание в чистовом калибре вертикальных полок профиля, что неизбежно ухудшает его геометрию. Indeed, in the known system, the insertion depth in the lower roll of the last finishing gauge is equal to the height of the middle forming element of the upper roll, and the caliber width is equal to the width of this element (taking into account the roll gap). When profiling a strip blank with a thickness of "plus" can occur both compression (rolling) of horizontal shelves, and stuck in the finishing gauge of the vertical shelves of the profile, which inevitably worsens its geometry.

Предлагаемая же схема калибров свободна от этих недостатков, а вышеприведенные величины "освобождения" элементов корытного профиля получены опытным путем и являются эмпирическими. The proposed gauge scheme is free from these shortcomings, and the above values of the "liberation" of the elements of the trough profile are obtained empirically and are empirical.

На чертеже представлена предлагаемая система калибров для изготовления гнутых корытных профилей (условно показаны только левые половины калибров) и получаемый профиль. The drawing shows the proposed gauge system for the manufacture of bent trough profiles (only the left halves of the gauges are conventionally shown) and the resulting profile.

Система содержит семь калибров, из которых I-II - черновые, III-V - промежуточные и VI-VII - чистовые. Каждый калибр образован установленными с заданным зазором S (он равен номинальной толщине формуемой полосы) верхними 1 и нижними 2 валками. Валки (кроме последней VII клети) состоят из конических 3 и цилиндрических 4 формующих элементов; углы наклона α образующих элементов 3 к горизонтали последовательно возрастают по ходу прокатки до конечной величины α = 90^o. При этом калибры I-III выполнены закрытыми ребордами 5 нижних валков. Величины Δα (т.е. частные углы подгибки вертикальных полок профиля) в промежуточных калибрах III-V равны 16-18^o. Глубина вреза h_к нижнего валка последней VII клети меньше высоты среднего формующего элемента верхнего валка h_в, т.е. h_в- h_к= 0,2S, а ширина верхнего формующего элемента h = H-2,3S.The system contains seven calibers, of which I-II are draft, III-V are intermediate and VI-VII are fair. Each caliber is formed by the upper 1 and lower 2 rolls installed with a given clearance S (it is equal to the nominal thickness of the formed strip). Rolls (except for the last VII stand) consist of conical 3 and cylindrical 4 forming elements; the inclination angles α of the forming elements 3 to the horizontal successively increase along the rolling course to a final value α = 90 ^o . At the same time, gauges I-III are made by closed flanges of 5 lower rolls. The Δα values (i.e., the partial bending angles of the vertical profile shelves) in the intermediate gauges III-V are 16-18 ^° . The depth of cut h _{to the} lower roll of the last VII stand is less than the height of the middle forming element of the upper roll h _in , i.e. h _in - h _to = 0.2S, and the width of the upper forming element h = H-2,3S.

Опытную проверку заявляемой системы калибров производили на профилегибочном стане легкого типа 0,3-1,5x20-90 АО ММК. С этой целью было изготовлено два варианта калибров: по известной схеме [1] и предлагаемой [4]. В ходе опытов сравнивалось качество получаемых корытных профилей из полосовой стали толщиной 0,7-1,5 мм с пределом прочности σ_в ≤ 47 кгс/мм².An experimental verification of the inventive system of calibres was performed on a roll forming mill of the light type 0.3-1.5x20-90 JSC MMK. For this purpose, two versions of calibers were made: according to the well-known scheme [1] and the proposed [4]. During the experiments, the quality of the obtained trough profiles from strip steel with a thickness of 0.7-1.5 mm with a tensile strength σ _of ≤ 47 kgf / mm ^{2 was} compared.

Опыты показали, что уровень качества профилей, изготовленных по обоим вариантам, был практически одинаков. Однако, при профилировании в известной системе калибров в отдельных случаях (при использовании полос повышенной толщины) наблюдались пробуксовки профилей в последнем чистовом калибре, что повышало износ валков и приводило к незапланированным простоям стана. The experiments showed that the level of quality of the profiles made according to both options was almost the same. However, when profiling in the known gauge system in some cases (when using strips of increased thickness), slippage of the profiles in the last finishing gauge was observed, which increased the wear of the rolls and led to unplanned downtime of the mill.

Технико-экономический анализ подтвердил, что использование заявляемой системы калибров при производстве гнутых корытных профилей относительно малых размеров снижает расход валков по сравнению с известной системой калибров не менее, чем на 20%, а трудозатраты при профилировании - примерно на 15%. The feasibility study confirmed that the use of the inventive system of calibers in the production of bent trough profiles of relatively small sizes reduces the consumption of rolls in comparison with the known system of calibers by at least 20%, and the labor costs during profiling by about 15%.

Пример. Корытный профиль с h = 25 мм, b = 15 мм и a = 10 мм и толщиной S = 1 мм формируется за семь проходов по режиму (величины углов α): 0^°_→ 12^°_→ 26^°_→ 42^°_→ 60^°_→ 78^°_→ 88^°_→ 90^° в калибрах с катающими диаметрами верхних валков D_в = 133 мм, нижних D_n = 95 мм.Example. A trough profile with h = 25 mm, b = 15 mm and a = 10 mm and a thickness S = 1 mm is formed in seven passes in the regime (angles α): 0 ^° _ → 12 ^° _ → 26 ^° _ → 42 ^° _ → 60 ^° _ → 78 ^° _ → 88 ^° _ → 90 ^° in calibers with rolling diameters of the upper rolls D _in = 133 mm, lower D _n = 95 mm.

Калибры I-III закрыты ребордами нижних валков; величины углов в промежуточных (III-V) калибрах равны 16-18^o.Gauges I-III are closed by flanges of the lower rolls; the angles in the intermediate (III-V) calibers are 16-18 ^o .

Высота среднего формирующего элемента верхнего валка последнего VII калибра h_в больше его глубины h_к на нижнем валке на: h_в-h_к = 14,2-14,0 = 0,2 мм, т.е. на 0,2S.The height of the middle forming element of the upper roll of the last VII gauge h _is greater than its depth h _k on the lower roll by: h _in -h _k = 14.2-14.0 = 0.2 mm, i.e. at 0.2S.

Ширина этого элемента: h¹ = H -2,3S = 25-2,3 = 22,7 мм.The width of this element: h ¹ = H -2.3S = 25-2.3 = 22.7 mm.

Радиусы изгиба готового профиля R = 1,5 мм. Bending radii of the finished profile R = 1.5 mm.

Claims

A gauge system for the manufacture of bent trough profiles containing upper and lower rolls with flanges installed with a given clearance S with cylindrical and conical forming elements forming successively arranged draft, intermediate and finishing calibers, some of which are secured by lower roll flanges, characterized in that in the manufacture by a piece-wise process of profiles with a thickness of 0.7 1.5 mm, the difference in the angles of inclination α of the forming conical elements to the horizontal in adjacent intermediate calibers Δα = 16 - 18 ^° , at ohms, the draft and one of the intermediate gauges are closed by the flanges of the lower roll to an angle α = 42 ^° , the height of the middle forming element of the upper roll of the last caliber is 0.2 S greater than its depth on the lower roll, and the width of this element is 2 less than the width of the last caliber 3 S.