RU2334579C2

RU2334579C2 - Method of high-rigidity profile molding

Info

Publication number: RU2334579C2
Application number: RU2006128710/02A
Authority: RU
Inventors: Вадим Григорьевич Антипанов (RU); Вадим Григорьевич Антипанов; Владимир Леонидович Корнилов (RU); Владимир Леонидович Корнилов; Василий Леонидович Носов (RU); Василий Леонидович Носов; Александр Владимирович Архандеев (RU); Александр Владимирович Архандеев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-09-27
Also published as: RU2006128710A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: closed crimps are formed in sequence on a stripe blank in rolls in two cuts. Two lengthwise trapezoid crimps are made in the first cut. These crimps are parallel and symmetrical to the longitudinal profile axis, and are repeated in periods. The second cut forms traverse hemispherical crimps. Height of lengthwise and traverse crimps is equal. Traverse crimp crosses two opposite lengthwise crimps at half of their length. Traverse crimp ends are formed by sloping facets of lengthwise crimps, directed towards the longitudinal profile axis.

EFFECT: improved profile bearing capacity.

1 ex

Description

Изобретение относится к технологии обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве листовых профилей высокой жесткости (ПВЖ).The invention relates to a technology for the processing of metals by pressure and can be used in the production of sheet profiles of high stiffness (DRI).

Такими профилями называются гнутые листовые профили с периодически повторяющимися (замкнутыми) гофрами жесткости. Наиболее часто гофры имеют трапециевидное или полукруглое поперечное сечение и располагаются как вдоль профилей (симметрично и параллельно их средней осевой линии), так и поперек (перпендикулярно этой линии). Технология формовки ПВЖ достаточно подробно описана, например, в книге В.Ф.Рашникова и др. «Производство гнутых профилей на Магнитогорском меткомбинате», Магнитогорск, РИО МГТУ, 1999, с.99-125.Such profiles are called bent sheet profiles with periodically repeating (closed) stiffeners. Most often, the corrugations have a trapezoidal or semicircular cross section and are located both along the profiles (symmetrically and parallel to their mid-center line), and across (perpendicular to this line). The technology of forming the DRI is described in sufficient detail, for example, in the book by V. F. Rashnikov et al. “Production of bent profiles at the Magnitogorsk Iron and Steel Works”, Magnitogorsk, RIO MSTU, 1999, pp. 99-125.

Известен способ производства ПВЖ, при котором формовку замкнутых продольных гофров осуществляют с упругим зажатием формуемой полосы валками на определенных ее участках с приложением переднего натяжения (см. а.с. СССР №1543654, кл. В21Д 5/06 от 23.11.87 г.). Однако этот способ приемлем только для формовки ПВЖ с продольными гофрами.There is a known method for the production of DRI, in which the forming of closed longitudinal corrugations is carried out with elastic clamping of the formed strip by rolls in certain areas with the application of front tension (see AS USSR No. 1543654, class V21D 5/06 of 11.23.87) . However, this method is acceptable only for molding VZH with longitudinal corrugations.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ производства ПВЖ (пат. РФ №1817715, кл. В21Д 5/06, опубл. в БИ №19, 1993 г.).The closest analogue to the claimed method is a method of producing DRI (US Pat. RF No. 1817715, class. V21D 5/06, publ. In BI No. 19, 1993).

Этот способ заключается в последовательном формообразовании валками на полосовой заготовке продольных замкнутых гофров заданных размеров и характеризуется тем, что от контакта с верхним валком освобождают боковые кромки формуемой полосы определенной ширины и вершины трапециевидных гофров, а от контакта с обоими валками - середину полосы также определенной ширины.This method consists in sequential shaping by rolls on a strip blank of longitudinal closed corrugations of a given size and is characterized in that the side edges of the formed strip of a certain width and the top of the trapezoidal corrugations are released from contact with the upper roll, and the middle of the strip of a certain width is also released from contact with both rolls.

Известный способ также непригоден для формообразования поперечных замкнутых гофров, что ограничивает несущую способность (жесткость при изгибе) ПВЖ.The known method is also unsuitable for shaping transverse closed corrugations, which limits the bearing capacity (bending stiffness) of the DRI.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение несущей способности листовых профилей высокой жесткости.An object of the present invention is to increase the bearing capacity of high rigidity sheet profiles.

Для решения этой задачи в способе формовки профилей высокой жесткости, включающем последовательное по проходам формообразование в валках на полосовой заготовке замкнутых гофров, в отличие от ближайшего аналога, формообразование замкнутых гофров осуществляют в два прохода, при этом в первом проходе производят формообразование двух продольных трапециевидных замкнутых гофров, расположенных параллельно продольной оси профиля, симметрично относительно нее и периодически повторяющихся, а во втором проходе формообразуют поперечные полукруглые гофры, высота которых равна высоте продольных гофров, при этом поперечный гофр пересекает два противолежащих продольных замкнутых гофра на середине их длины, а концы поперечного гофра образуют из направленных к продольной оси профиля наклонных граней указанных продольных гофров.To solve this problem, in the method of forming high rigidity profiles, which includes sequential shaping in rolls on a strip blank of closed corrugations, in contrast to the closest analogue, the formation of closed corrugations is carried out in two passes, while in the first pass two longitudinal trapezoidal closed corrugations are formed located parallel to the longitudinal axis of the profile, symmetrically relative to it and periodically repeating, and in the second pass form a transverse half rounded corrugations whose height is equal to the height of the longitudinal corrugations, while the transverse corrugation intersects two opposite longitudinal closed corrugations in the middle of their length, and the ends of the transverse corrugation form the inclined faces of the specified longitudinal corrugations directed to the longitudinal axis of the profile.

Сущность заявляемого технического решения состоит в формообразовании поперечного гофра, не выходящего за наружные грани продольных гофров, причем концевые участки поперечного гофра формуются из наклонных противолежащих граней двух продольных гофров. При этом, как показали опыты (см. ниже), поперечные гофры должны иметь только полукруглое сечение, а их высота должна быть равна высоте продольных гофров.The essence of the claimed technical solution consists in the formation of a transverse corrugation that does not extend beyond the outer edges of the longitudinal corrugations, and the end sections of the transverse corrugation are formed from the inclined opposite faces of two longitudinal corrugations. Moreover, as experiments have shown (see below), the transverse corrugations should have only a semicircular section, and their height should be equal to the height of the longitudinal corrugations.

В результате этого значительно (в 1,4...1,5 раза) повышается поперечная жесткость профилей, что увеличивает их несущую способность. Это позволяет при одинаковой нагрузке на ПВЖ (с продольно-поперечными гофрами и без них) уменьшить их толщину на 10...15%, что дает прямую экономию металла и снижает металлоемкость изделий.As a result of this, the transverse stiffness of the profiles is significantly (1.4 ... 1.5 times) increased, which increases their bearing capacity. This makes it possible to reduce their thickness by 10 ... 15% with the same load on the DRI (with and without longitudinal-transverse corrugations), which gives direct metal savings and reduces the metal consumption of products.

Предлагаемый способ формовки реализуется следующим образом.The proposed molding method is implemented as follows.

Формуемая полосовая заготовка задается в первую клеть профилегибочного стана, нижний валок которой выполнен с формующими выступами трапециевидного поперечного сечения, расположенными по образующей бочки валка, а верхний валок - с соответствующими впадинами на его бочке. При вращении валков этой клети на полосе образуются два направленных вверх продольных гофра.The formable strip blank is set in the first stand of the roll forming mill, the lower roll of which is made with forming projections of a trapezoidal cross section located along the forming barrel of the roll, and the upper roll with the corresponding depressions on its barrel. During the rotation of the rolls of this stand, two upward longitudinal corrugations are formed on the strip.

При заходе частично сформованной полосы во вторую клеть стана, валки которой выполнены с выступом (нижний) и впадиной (верхний валок), при их совпадении происходит формообразование поперечного полукруглого гофра. Для размещения этого гофра на середине длин продольных гофров вращение валков обеих клетей должно строго синхронизироваться.When a partially formed strip enters the second mill stand, the rolls of which are made with a protrusion (lower) and a hollow (upper roll), when they coincide, a transverse semicircular corrugation is formed. To place this corrugation in the middle of the lengths of the longitudinal corrugations, the rotation of the rolls of both stands should be strictly synchronized.

Сформованная полоса после правки в соответствующей правильной машине разрезается по плоским участкам между продольными гофрами на заданные мерные длины.The formed strip after editing in the corresponding correct machine is cut into flat sections between the longitudinal corrugations into predetermined measured lengths.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на профилегибочном стане 1-5×300-1650 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».An experimental verification of the proposed method was carried out on a roll-forming mill 1-5 × 300-1650 OJSC "Magnitogorsk Iron and Steel Works".

С этой целью при формовке ПВЖ с продольно-поперечными гофрами испытывались различные варианты технологии их производства: с гофрами одинаковой и разной высот (продольные-трапециевидные, поперечные-полукруглые); с гофрами одной высоты, но трапециевидной формы (в т.ч. поперечные); с гофрами предлагаемой формы и одинаковой высоты, но с пересечением продольных гофров поперечными и с выходом концов последних за пределы наружных граней продольных гофров. Наилучшие результаты (выход ПВЖ требуемого качества до 99,6%) получены при реализации заявляемой технологии. Отклонения от нее ухудшали достигнутые показатели.For this purpose, during the formation of the DRI with longitudinally transverse corrugations, various versions of the technology for their production were tested: with corrugations of the same and different heights (longitudinal-trapezoidal, transverse-semicircular); with corrugations of the same height, but trapezoidal (including transverse); with the corrugations of the proposed shape and the same height, but with the intersection of the longitudinal corrugations transverse and with the exit of the ends of the latter beyond the outer faces of the longitudinal corrugations. The best results (yield of DRI of the required quality up to 99.6%) were obtained with the implementation of the claimed technology. Deviations from it worsened the achieved indicators.

Так, при формовке гофров рекомендуемой формы, но разной высоты, в местах сопряжения продольных и поперечных гофров наблюдалось искажение их формы и, в отдельных случаях, появление трещин. Формообразование всех гофров с трапециевидным сечением привело к отсортировке до 5% ПВЖ по неудовлетворительной геометрии мест пересечений гофров (появились вспучивания металла). Выход концов поперечных гофров за пределы продольных гофров также искажал геометрию мест пересечений, а до 1% ПВЖ имели трещины в этих местах.So, when molding corrugations of the recommended shape, but of different heights, at the junctions of the longitudinal and transverse corrugations, a distortion of their shape and, in some cases, the appearance of cracks were observed. The shaping of all corrugations with a trapezoidal cross-section led to the sorting of up to 5% of DRI according to the unsatisfactory geometry of the intersection points of the corrugations (metal swelling appeared). The exit of the ends of the transverse corrugations beyond the longitudinal corrugations also distorted the geometry of the intersection points, and up to 1% of the DRI had cracks in these places.

Способ, выбранный в качестве ближайшего аналога, в опытах не испытывался из-за его неприемлемости для получения ПВЖ с продольно-поперечными гофрами. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.The method chosen as the closest analogue was not tested in the experiments because of its unacceptability to obtain a DRI with longitudinally transverse corrugations. Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to achieve the goal and its advantages over a known object.

По данным технико-экономических исследований, проведенных в Центральной лаборатории контроля ОАО «ММК» использование заявляемого способа при производстве ПВЖ на профилегибочном стане 1-5×300-1650 комбината позволит реализовать ПВЖ с улучшенными эксплуатационными характеристиками и уменьшить расход металла на их производство не менее чем на 10%.According to technical and economic studies conducted at the Central Control Laboratory of OJSC MMK, the use of the proposed method in the production of DRI on a roll forming mill 1-5 × 300-1650 of the plant will allow for the implementation of DRI with improved performance and reduce metal consumption for their production not less than on 10%.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Профиль высокой жесткости 1350×2×1725×39,2×3,2 мм, содержащий 14 продольных и семь поперечных гофров высотой 36 мм формуется за два прохода: в I образуются два продольных трапециевидных гофра, во II - поперечный полукруглый гофр, пересекающий продольные, но не выходящий за их наружные боковые грани.A high rigidity profile of 1350 × 2 × 1725 × 39.2 × 3.2 mm, containing 14 longitudinal and seven transverse corrugations 36 mm high, is formed in two passes: in I two longitudinal trapezoid corrugations are formed, in II - a transverse semicircular corrugation intersecting the longitudinal , but not beyond their outer side faces.

Ширина продольного гофра - 200 мм, длина поперечного - 800 мм, его ширина - 154 мм.The width of the longitudinal corrugation is 200 mm, the length of the transverse is 800 mm, its width is 154 mm.

Благодаря наличию на профиле поперечных гофров его толщина уменьшена с 3,6 до 3,2 мм, т.е. на 11%.Due to the presence of transverse corrugations on the profile, its thickness is reduced from 3.6 to 3.2 mm, i.e. by 11%.

Claims

A method of forming high rigidity profiles, including sequential shaping in rolls on the strip blank of closed corrugations, characterized in that the forming of closed corrugations is carried out in two passes, while in the first pass, two longitudinal trapezoidal closed corrugations are arranged parallel to the longitudinal axis of the profile, symmetrically with respect to it and periodically repeating, and in the second pass form transverse semicircular corrugations, the height of which is equal to OTE longitudinal corrugations, the corrugations transverse intersects two opposing longitudinal corrugation closed in the middle of their length, and the ends of the transverse corrugation form directed to the longitudinal axis of the profile of the inclined faces of said longitudinal corrugations.