RU2115503C1 - Method and apparatus for rolling variable-profile articles - Google Patents
Method and apparatus for rolling variable-profile articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115503C1 RU2115503C1 RU97114650A RU97114650A RU2115503C1 RU 2115503 C1 RU2115503 C1 RU 2115503C1 RU 97114650 A RU97114650 A RU 97114650A RU 97114650 A RU97114650 A RU 97114650A RU 2115503 C1 RU2115503 C1 RU 2115503C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- rolling
- rolls
- carriages
- guides
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к обработке металлов давлением и может быть использована при изготовлении прокаткой изделий переменного профиля, например рессорных листов для малолистовых рессор. The group of inventions relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of rolling products of variable profile, for example, spring sheets for low leaf springs.
Известен способ прокатки изделий переменного профиля, включающий нагрев заготовки, совмещение ее с подвижной профильной оправкой путем гибки заготовки с помощью указанной оправки и прокатку заготовки перемещением оправки между неприводными стационарными валками (патент РФ N 2039624, кл. В 21 Н 8/00). A known method of rolling products of variable profile, including heating the workpiece, combining it with a movable profile mandrel by bending the workpiece using the specified mandrel and rolling the workpiece by moving the mandrel between non-driven stationary rolls (RF patent N 2039624, class B 21
Недостатком способа является необходимость разгибки и правки заготовки после прокатки. The disadvantage of this method is the need for expansion and straightening of the workpiece after rolling.
Известен способ прокатки изделий переменного профиля, преимущественно рессорных листов, включающий нагрев заготовки, фиксацию заготовки от смещения при прокатке по ее среднему участку и прокатку неприводными валками в направлениях от среднего участка заготовки к ее концевым участкам. Известно также устройство для осуществления этого способа, включающее станину, каретки с неприводными валками, привод продольного перемещения кареток и механизм фиксации заготовки от смещения при прокатке (авт. свид. СССР N 1761362, кл. В 21 Н 8/00). A known method of rolling products of variable profile, mainly spring sheets, including heating the workpiece, fixing the workpiece from displacement when rolling along its middle section and rolling non-driven rolls in directions from the middle section of the workpiece to its end sections. A device for implementing this method is also known, including a bed, carriages with non-driven rolls, a drive for longitudinal movement of the carriages and a mechanism for fixing the workpiece from displacement during rolling (ed. Certificate of the USSR N 1761362, class B 21
Недостатком этого способа является сложность формообразующего инструмента, связанная с необходимостью изготовления в нем гравюры, соответствующей профилю изделия. Недостатком этого способа также является засорение гравюры окалиной, так как нагретая заготовка находится над гравюрой. Это требует выдувания окалины, что ухудшает условия работы. Недостатком этого способа также является невозможность эффективного охлаждения, например, направленными струями охлаждающей жидкости рабочих поверхностей валков непосредственно при прокатке, так как валки располагаются над нагретой заготовкой. Это уменьшает стойкость валков и ограничивает возможности уменьшения диаметров валков из-за повышения тепловых нагрузок на рабочих поверхностях и в подшипниковых узлах валков, что приводит к увеличению поверхности контактирования заготовки и валка при прокатке и, как следствие, к увеличению поперечных составляющих деформации заготовки, уменьшающих радиус скругления боковых поверхностей заготовки вплоть до получения заусенца в зазоре между элементами формообразующего инструмента, составляющими калибр прокатки. Это ухудшает качество изделия. Ограничение возможности уменьшения рабочих диаметров валков также затрудняет осуществление прокатки при увеличенном количестве валков, когда итоговая деформация заготовки распределяется между валками и достигаются дополнительные снижения нагрузок на валки и поперечных составляющих деформации. The disadvantage of this method is the complexity of the forming tool associated with the need to manufacture in it engravings corresponding to the profile of the product. The disadvantage of this method is the clogging of the engraving with scale, since the heated workpiece is located above the engraving. This requires the blowing of scale, which worsens the working conditions. The disadvantage of this method is the impossibility of effective cooling, for example, by directed jets of cooling liquid of the working surfaces of the rolls directly during rolling, since the rolls are located above the heated billet. This reduces the resistance of the rolls and limits the possibility of reducing the diameter of the rolls due to increased thermal loads on the working surfaces and in the bearing assemblies of the rolls, which leads to an increase in the contact surface of the workpiece and the roll during rolling and, as a result, to an increase in the transverse components of the deformation of the workpiece, which reduce the radius rounding the side surfaces of the workpiece until you get a burr in the gap between the elements of the forming tool that make up the rolling gauge. This affects the quality of the product. Limiting the possibility of reducing the working diameters of the rolls also makes it difficult to carry out rolling with an increased number of rolls, when the final deformation of the workpiece is distributed between the rolls and additional reductions in the loads on the rolls and the transverse components of the deformation are achieved.
Задача изобретения - уменьшение затрат на формообразующий инструмент за счет его упрощения, уменьшения размеров и повышения стойкости, улучшение условий труда за счет исключения выдувания окалины из гравюры, улучшение качества изделий за счет сохранения скруглений на боковых поверхностях заготовки. The objective of the invention is to reduce the cost of the forming tool due to its simplification, reduction in size and increase durability, improving working conditions by eliminating the blowing of scale from engraving, improving product quality by maintaining rounding on the side surfaces of the workpiece.
Задача решается тем, что в способе прокатки изделий переменного профиля, преимущественно рессорных листов, включающем нагрев заготовки, фиксацию заготовки от смещения при прокатке по ее среднему участку, и прокатку неприводными валками в направлениях от среднего участка заготовки к ее концевым участкам, продольно ориентированную нагретую заготовку укладывают на валки с ограничением по боковым поверхностям заготовки, валки с заготовкой перемещают вверх до соприкосновения верхней поверхности заготовки с плоской поверхностью, расположенного над заготовкой опорного элемента, и с одновременным образованием замкнутого калибра прокатки, фиксацию заготовки осуществляют путем прижима к упомянутому опорному элементу, а прокатку ведут при контактировании нижней поверхности заготовки с валками и при одновременном принудительном перемещении осей валков по направлению к заготовке на заданных участках по длине заготовки. В таком способе прокатки прижим среднего участка заготовки совмещают с центрированием по предварительно изготовленному в нем отверстию, а также с формообразованием в нем углубления. The problem is solved in that in the method of rolling products of variable profile, mainly spring sheets, including heating the workpiece, fixing the workpiece from displacement when rolling along its middle section, and rolling non-drive rolls in directions from the middle section of the workpiece to its end sections, a longitudinally oriented heated billet stacked on rolls with a restriction on the side surfaces of the workpiece, the rolls with the workpiece are moved up to the contact of the upper surface of the workpiece with a flat surface, located the support element above the workpiece, and with the formation of a closed rolling gauge, the workpiece is fixed by pressing it against the said support element, and rolling is carried out by contacting the lower surface of the workpiece with the rolls and at the same time forcing the roll axes towards the workpiece in predetermined sections along the length blanks. In this method of rolling, the clamp of the middle section of the workpiece is combined with centering along the hole previously made in it, as well as with the formation of the recess in it.
Указанная задача решается также тем, что устройство для прокатки изделий переменного профиля, включающее станину, каретки с неприводными валками, привод продольного перемещения кареток и механизм фиксации заготовки от смещения при прокатке, снабжено платформой с направляющими, выполненной с возможностью вертикального перемещения, на верхней горизонтальной полке станины установлен опорный элемент с обращенной вниз плоской поверхностью, на нижней горизонтальной полке станины установлены направляющие, каретки снабжены роликами, контактирующими с направляющими и расположенными под валками, привод кареток выполнен в виде приводных цилиндров, соединяющихся с каретками с возможностью обеспечения их вертикального перемещения, механизм фиксации выполнен в виде приводного цилиндра, платформа выполнена с возможностью размещения на ней кареток в исходном перед прокаткой положении и с возможностью образования замкнутого калибра прокатки между опорным элементом и валками и совмещения направляющих платформы и станины в верхнем положении платформы, а сами направляющие выполнены профильными. This problem is also solved by the fact that the device for rolling products of variable profile, including a bed, carriages with non-driven rolls, a drive for longitudinal movement of the carriages and a mechanism for fixing the workpiece from displacement during rolling, is equipped with a platform with guides made with the possibility of vertical movement on the upper horizontal shelf bed support element is installed with a flat surface facing down, guides are installed on the lower horizontal shelf of the bed, carriages are equipped with rollers, casing with guides and located under the rollers, the carriage drive is made in the form of drive cylinders, connected to the carriages with the possibility of vertical movement, the locking mechanism is made in the form of a drive cylinder, the platform is configured to place carriages on it in the initial position before rolling and with the possibility the formation of a closed rolling gauge between the support element and the rolls and the alignment of the guides of the platform and the bed in the upper position of the platform, and the guides themselves ying profile.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства при размещении заготовки на валках; на фиг. 2 - то же при фиксации заготовки перед прокаткой; на фиг. 3 - то же после прокатки заготовки; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 6 изображена фиксация заготовки, совмещенная с центрированием по предварительно изготовленному в заготовке отверстию; на фиг. 7 - то же, совмещенное с формообразованием в заготовке углубления; на фиг. 8 - общий вид каретки; на фиг. 9 и 10 - заготовка и изделие соответственно для примера осуществления способа. In FIG. 1 shows a General view of the device when placing the workpiece on the rolls; in FIG. 2 - the same when fixing the workpiece before rolling; in FIG. 3 - the same after rolling the workpiece; in FIG. 4 is a section AA in FIG. 2; in FIG. 5 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 6 shows the fixation of the workpiece, combined with centering on a pre-made hole in the workpiece; in FIG. 7 - the same, combined with shaping in the workpiece of the recess; in FIG. 8 is a general view of the carriage; in FIG. 9 and 10 show a blank and an article, respectively, for an example implementation of the method.
Устройство (фиг. 1-3) включает станину 1, две каретки 2, каждая из которых имеет, например, по два неприводных валка 3 (фиг.4), привод 4 продольного перемещения кареток и механизм 5 фиксации заготовки от смещения при прокатке. Устройство также снабжено платформой 6 с направляющими 7. Для вертикального перемещения платформы 6 предназначены гидроцилиндры 8 и клиновая передача 9. На верхней горизонтальной полке 10 станины 1 установлен опорный элемент 11 с обращенной вниз плоской поверхностью 12. На нижней горизонтальной полке 13 станины 1 установлены направляющие 14. Каретки 2 снабжены роликами 15 (фиг.4), контактирующими с направляющими 7 и 14 и расположенными под валками 3. Привод 4 кареток 2 выполнен в виде приводных цилиндров, например гидроцилиндров 16. Соединение штока гидроцилиндра 16 с кареткой 2 (фиг. 5) осуществляется через вилку 17, ось 18, ролик 19 и паз 20 в корпусе 21 каретки 2. The device (Fig. 1-3) includes a
Это обеспечивает возможность вертикального перемещения кареток 2. Механизм 5 фиксации заготовок от смещения выполнен в виде приводного цилиндра, например гидроцилиндра 22. Платформа 6 выполнена с возможностью размещения на ней кареток 2 в исходном перед прокаткой положении, а также с возможностью образования замкнутого калибра прокатки между опорным элементом 11 и валками 3 и совмещения направляющих 7 платформы и направляющих 14 станины в верхнем положении платформы 6. Замкнутый калибр прокатки достигается охватом опорного элемента 11 ребордами 23 (фиг.4) валков 3. Направляющие 7 и 14 выполнены профильными с возможностью обеспечения вертикального перемещения кареток 2 и осей 24 валков 3 по направлению к опорному элементу 11 одновременно с продольным перемещением кареток 2 при прокатке. Валки 3 и ролики 15 установлены в корпусе 21 каретки 2 с помощью соответственно втулок 25 и 26 (фиг. 4), являющихся подшипниками скольжения. Корпус 21 каретки 2 имеет перемычку 27, выполненную в виде ванны для сбора охлаждающей жидкости. В каретках 2 установлены спрейера 28 для подачи направленных струй охлаждающей жидкости на рабочие поверхности валков 3 при прокатке. В корпусе 21 каретки 2 имеется отверстие 29 для отвода охлаждающей жидкости. Трубопроводы, например, гибкой конструкции для подачи охлаждающей жидкости к спрейерам 28, а также для отвода охлаждающей жидкости из корпуса каретки, на фиг. не показаны. Шток 30 гидроцилиндра 22 завершается либо центрирующим штифтом 31 (фиг. 6), либо пуансоном 32 (фиг.7). На фиг. (1-3) также показаны заготовка 33 и средний участок 34 заготовки, на фиг. 4 - боковая поверхность 35 заготовки, верхняя поверхность 36 заготовки и нижняя поверхность 37 заготовки, на фиг. 6 - предварительно изготовленное на среднем участке заготовки отверстие 38, на фиг. 7 - углубление 39 на среднем участке заготовки и на фиг. 3 - изделие 40. Оси 24 валков 3 в каждой из кареток 2 (фиг.8) удалены от общей оси а направляющих роликов 15 на разные расстояния L1 и L2, где L1 > L2. Большее расстояние L1 соответствует роликам, обращенным к средней части заготовки. This provides the possibility of vertical movement of the
Работа устройства и осуществление способа происходят следующим образом. В исходном положении каретки 2 находятся на платформе 6, платформа 6 опущена, шток 30 гидроцилиндра 22 опущен. Заготовку 33 нагревают до температуры деформации, например на участках, подлежащих деформации. Далее продольно ориентированную нагретую заготовку 33 укладывают (средства укладки на фиг. не показаны) на валки 3 с ограничением боковых поверхностей 35 заготовки ребордами 23 валков 3. Далее платформа 6 и каретки 2 с валками 3 перемещаются вверх до соприкосновения верхней поверхности 36 заготовки с плоской поверхностью 12 опорного элемента 11. При этом за счет совмещения валков 3 с опорным элементом 11 образуется замкнутый калибр прокатки. Одновременно осуществляют фиксацию заготовки 33 от смещения при последующей прокатке по среднему участку 34 заготовки путем прижима среднего участка 34 к плоской поверхности 12 опорного элемента. При этом возможно совмещение прижима среднего участка 34 с центрированием заготовки по предварительно изготовленному в заготовке 33 отверстию 38. При этом штифт 31 вводится в отверстие 38. Также возможно совмещение прижима среднего участка 34 с формообразованием в нем с помощью пуансона 32 углубления 39, которое возможно использовать как базирующий элемент при дальнейшей после прокатки обработке изделия. Далее осуществляют прокатку заготовки 33 валками 3 путем перемещения кареток 2 в направлениях от среднего участка 34 заготовки к ее концевым участкам. При этом нижняя поверхность 37 заготовки контактирует с валками 3. При этом каретки перемещаются по направляющим 7 и 14. При этом за счет профилирования направляющих одновременно с продольным перемещением кареток на заданных участках осуществляется вертикальное перемещение кареток и осей 24 валков по направлению к заготовке 33 и опорному элементу 11, что обеспечивает получение в изделии 40 переменного по длине профиля. Разноудаленность осей 24 валков 3 от общей оси а направляющих роликов 15 обеспечивает последовательное включение валков в деформацию и обеспечивает распределение итоговой деформации заготовки между валками. При этом одновременно с прокаткой заготовки осуществляют охлаждение рабочих поверхностей валков направленными струями охлаждающей жидкости на участках, исключающих попадание охлаждающей жидкости на заготовку. После завершения прокатки происходит освобождение изделия 40 от воздействия штока 30 гидроцилиндра 22, и изделие 40 удаляется из устройства (средства удаления на фиг. не показаны). После этого каретки 2 возвращаются в исходное положение, платформа 6 опускается и цикл повторяется. The operation of the device and the implementation of the method are as follows. In the initial position, the
Пример. Прокатке подвергали заготовку из стали 50 ХГ с размерами, указанными на фиг. 9. Ширина заготовки составляла 75 мм. Заготовку нагревали индукционно до температуры 1150 + 20oС на участках, подлежащих деформации. Фиксацию заготовки от смещения проводили с одновременным центрированием по предварительно изготовленному в ней отверстию диаметром 12,5 мм. Прокатку проводили двумя неприводными валками с рабочим диаметром 50 мм и диаметром по ребордам 95 мм. Разноудаленность осей валков от общей оси роликов составляла 1,7 мм, т.е. L1 - L2 = 1,7 мм. Скорость прокатки составляла 100 мм/с. Наибольшее усилие прокатки составляло 90 кН. В результате прокатки получали рессорный лист малолистовой рессоры грузового автомобиля с размерами, указанными на фиг. 10. Ширина рессорного листа составляла 76 мм, размерная и геометрическая точность рессорного листа соответствовала требованиям чертежа. При этом серповидность рессорного листа не превышала 0,5 мм, разбег по толщине на деформированном прямолинейном участке рессорного листа не превышал 0,3 мм. Скругленность на боковых поверхностях заготовки сохранялась и после прокатки.Example. A billet of 50 HG steel was subjected to rolling with the dimensions indicated in FIG. 9. The width of the preform was 75 mm. The billet was heated inductively to a temperature of 1150 + 20 o C in areas subject to deformation. Fixing the workpiece from displacement was carried out with simultaneous centering along a hole previously made in it with a diameter of 12.5 mm. Rolling was carried out by two non-driven rolls with a working diameter of 50 mm and a diameter of 95 mm along the flanges. The distance between the axes of the rolls from the common axis of the rollers was 1.7 mm, i.e. L1 - L2 = 1.7 mm. The rolling speed was 100 mm / s. The greatest rolling force was 90 kN. As a result of rolling, a spring sheet of a sheet spring of a truck with the dimensions indicated in FIG. 10. The width of the spring leaf was 76 mm, the dimensional and geometric accuracy of the spring leaf corresponded to the requirements of the drawing. In this case, the crescent shape of the spring sheet did not exceed 0.5 mm, the takeoff in thickness on the deformed straight section of the spring sheet did not exceed 0.3 mm. The roundness on the side surfaces of the workpiece remained after rolling.
Преимуществом способом является упрощение формообразующего инструмента, имеющего форму прямолинейного бруса с прямоугольным сечением. При этом отсутствие гравюры в формообразующем инструменте и размещение его над заготовкой исключает негативное влияние окалины на процесс прокатки и исключает необходимость ее выдувания. Преимуществом способа является возможность эффективного охлаждения рабочих валков непосредственно при прокатке благодаря расположению валков под заготовкой. Это дает возможность повысить стойкость валков, уменьшить их диаметр, увеличить количество с распределением итоговой деформации между валками и, как следствие, уменьшить поперечные составляющие деформации и получать рессорный лист со скруглениями на боковых поверхностях. An advantage of the method is the simplification of the forming tool having the shape of a straight beam with a rectangular cross section. In this case, the absence of engraving in the forming tool and its placement above the workpiece eliminates the negative influence of scale on the rolling process and eliminates the need for blowing it. The advantage of the method is the ability to effectively cool the work rolls directly during rolling due to the location of the rolls under the workpiece. This makes it possible to increase the resistance of the rolls, reduce their diameter, increase the number with the distribution of the final deformation between the rolls and, as a result, reduce the transverse components of the deformation and obtain a spring sheet with fillets on the lateral surfaces.
Благодаря указанным по отношению к прототипу преимуществам возможно сокращение затрат на формообразующий инструмент, улучшение условий труда и улучшение качества изделия. Due to the advantages indicated with respect to the prototype, it is possible to reduce the cost of the forming tool, improve working conditions and improve product quality.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97114650A RU2115503C1 (en) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Method and apparatus for rolling variable-profile articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97114650A RU2115503C1 (en) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Method and apparatus for rolling variable-profile articles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2115503C1 true RU2115503C1 (en) | 1998-07-20 |
RU97114650A RU97114650A (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20196776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97114650A RU2115503C1 (en) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Method and apparatus for rolling variable-profile articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2115503C1 (en) |
-
1997
- 1997-08-20 RU RU97114650A patent/RU2115503C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1119469A (en) | Apparatus and method for forming seamed tube | |
US4491004A (en) | Apparatus for manufacturing a metal pipe | |
US20110179842A1 (en) | System for cold roll forming profiles having variable cross-sections | |
EP2149409A1 (en) | Manufacturing method, manufacturing apparatus and continuous manufacturing apparatus for bent products | |
US3392566A (en) | Metal rolling | |
CN210996261U (en) | Roller forming device | |
US5001918A (en) | Method and apparatus for making blanks of a profile varying lengthwise | |
CN109351854B (en) | Forming device and preparation method of balance bar | |
RU2115503C1 (en) | Method and apparatus for rolling variable-profile articles | |
CN204018434U (en) | A kind of hydraulic pressure guide rail straightener | |
CN210876918U (en) | Online forming auxiliary device for square tubes | |
JP2000042611A (en) | Rolling mill using continuous spiral motion system | |
EP2418029B1 (en) | Stamping and rolling method and a device for implementing same | |
CN111421055A (en) | Beam part roller punching composite forming equipment and roller punching composite forming process thereof | |
RU2102170C1 (en) | Bending-and-straightening machine tool | |
SU804079A1 (en) | Machine for bending cylindrical articles | |
CN111151594A (en) | Strip steel plate straightening machine | |
CN213793629U (en) | Variable-curvature roller arc forming device for rolled parts | |
JP4026927B2 (en) | Sectional steel cutting machine and method for driving the tool post | |
EP0810045A2 (en) | Method and apparatus for forming a leaf spring eye | |
CN216779864U (en) | Processing device for bundling metal plates | |
CN220329601U (en) | Rolling type outlet guide of hot-rolled H-shaped steel universal mill | |
CN215845174U (en) | Punching unit for high-throughput punching of profiles | |
CN221109687U (en) | Flat pipe bending machine | |
RU2288802C1 (en) | Method for lengthwise rolling of articles with single-side die rolled profile and apparatus for performing the same |