SU1480921A2 - Инструмент профилегибочного стана - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а конкретно - к оборудованию, примен емому при производстве гнутых профилей проката и может быть использовано в валках рабочих клетей профилегибочного стана. Цель изобретени  - улучшение качества профилей за счет предупреждени  поверхностных дефектов, а также снижени  энергозатрат на формовку путем уменьшени  потерь на трение. Инструмент профилегибочного стана содержит сопр женные по калибру охватывающий и охватываемый валки. Каждый валок выполнен с плоскими торцовыми и цилиндрическими рабочими поверхност ми. На торцовой поверхности охватывающего валка соосно его цилиндрической рабочей поверхности выполнена кольцева  полость, стенка которой наклонена к торцовой плоскости под углом 1...3°. Глубина полости увеличиваетс  в направлении от периферии валка к его оси и достигает максимума на уровне цилиндрической рабочей поверхности охватывающего валка. Ширина полости составл ет 0,8...1,1 высоты рабочей части калибра. На участке калибра на торцовой поверхности охватываемого валка соосно его цилиндрической поверхности выполнена кольцева  полость с углом наклона стенки 2..5° и переменной глубиной. Инструмент позвол ет изготавливать профили с защитным покрытием. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Description

1

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а более конкретно к оборудованию , примен емому при производстве гнутых профилей проката, может быть использовано в валках рабочих клетей профилегибочного стана и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1176996.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества профилей за счет предупреждени  поверхностных дефектов, а также снижение энергозатрат на формовку за счет уменьшени  потерь на трение.

На фиг. 1 показана схема спаренных по калибру валков с плоскими торцовыми и цилиндрическими рабочими поверхност ми; на фиг. 2 - спаренные по калибру валки, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - схема валков дл  формовки профилей с горизонтальными участками , примыкающими к вертикальным стенкам .

В инструменте сопр женные по калибру охватывающий (нижний) и охватываемый (верхний) валки имеют плоские торцовые и цилиндрические рабочие поверхности .

На валу 1 охватывающего (нижнего) валка установлены профильные дисковые элементы 2 с торцовыми рабочими поверхност ми 3 дл  подгибки элементов профил  и профильный элемент с цилиндрической рабочей поверхностью 4. На торцовых рабочих поверхност х 3 охватывающего валка соосно его цилиндрической рабочей поверхности 4 выполнены кольцевые полости 5 с наклоненной к торцовой плоскости 3 стенкой под углом . При этом глубина

-U

00

о

CD

ю

INJ

полости увеличиваетс  в направлении от периферии валка к его оси и достигает максимума на уровне цилиндрической рабочей поверхности 4. Ширина кольцевой полости Н0 охватывающего валка в калибре составл ет 1,1 от высоты рабочей части калибра Нк.

На валу 6 охватываемого (верхнего) валка установлен профильный дисковый элемент 7 с торцовыми рабочими поверхност ми 8, в сторону которых производитс  подгибка боковой стенки (полки) профил , и цилиндрической поверхностью 9, сопр женной с торцовой поверхностью по ском 10 с тороидальной поверхностью. На торцовых рабочих поверхност х 8 охватываемого валка соосно его цилиндрической рабочей поверхности 9 выполнены кольцевые полости 11, стенки которых наклонены к торцовым плоскост м под углом . Кольцевые полости 5 и 11 выполнены дл  освобождени  элемента 12 профил  от стеснени  по толщине в калибре валков.

Инструмент профилегибочного стана работает следующим образом.

От привода стана вращение передаетс  валу 1 нижнего охватывающего валка, валу 6 верхнего охватываемого валка и установленным на валах профильным дисковым элементам 2 (охватывающего) валка и элементу 7 (охватываемого) валка. В калибре , образованном верхним и нижним валками , размещен формуемый профиль. При этом его подгибаемый элемент 12 подгибаетс  торцовыми рабочими поверхност ми 3 и 8 дисковых элементов 2 нижнего валка на угол а, а стенка профил  зажата между цилиндрическими рабочими поверхност ми 4 нижнего валка и 9 верхнего валка.

Выполнение на торцовой поверхности 3 охватывающего (нижнего) валка соосно его цилиндрической рабочей поверхности 4 кольцевой полости 5, стенка которой наклонена к торцовой плоскости 3 под углом , позвол ет освободить подгибаемый элемент 12 профил  от стеснени  по толщине в калибре валков и за счет удалени  от места изгиба профил  прикладываемых дл  подгибки усилий, уменьшить их величину, энергозатраты на формовку, трение в калибре валков, устранить поверхностные дефекты на профиле в виде рисок, царапин.

Выполненные на торцовой поверхности 8 верхнего валка соосно его цилиндрической рабочей поверхности 9 кольцевые конусные полости 11 позвол ют за осевой плоскостью валков подгибаемым элементам (полкам) профил  перегибатьс  (например, на угол А6) вследствие продолжающейс  подгибки (на угол больше номинального, соответствующего перпендикул рному расположению подгибаемого элемента по отношению к оси вращени  валка, наход щегос  в контакте с внутренней стороны места изгиба подгибаемого элемента).

Благодар  выполнению на торцовых рабочих поверхност х профильного элемента верхнего охватываемого валка конусных кольцевых полостей становитс  возможным

дополнительно освободить подгибаемый элемент профил  от стеснени  (зажати ) по толщине и устранить поверхностные дефекты в виде царапин и задиров, уменьшить энергозатраты на формовку за счет снижени  потерь на трение в калибре валков. При

этом места изгиба профил  в калибре валков контактируют с валком по всему внутреннему контуру сечени , что обеспечивает качественную их отформовку.

По мере удалени  подогнутых в калибре

участков профил  от осевой плоскости валков первоначально рассто ние между кромками подгибаемых элементов профил  уменьшаетс  (угол подгибки увеличиваетс ), а затем в св зи с пружинением увеличиваетс  (угол подгибки уменьшаетс ). На вы0 ходе профил  из валков подгибаемый элемент выходит из конусной полости 11 верхнего валка и с помощью элемента 10 с тороидальной поверхностью, предназначенного дл  отформовки места изгиба, фик5 сируетс  в заданном положении.

Формообразование профил  производитс  последовательно по клет м стана путем подгибки элементов профил , например полок, за счет приложени  к ним усилий

0 со стороны дисковых элементов (инструмента валков при зажатии в калибре стенки профил . По достижении подгибаемым элементом положени , перпендикул рного оси вращени  валка (90°), подгибаемый элемент 12 в калибре валков контактирует

5 наружной стороной у кромок с торцовой рабочей поверхностью нижнего валка, имеющей кольцевую полость 5; с внутренней стороны благодар  кольцевой полости 11 на торцовой поверхности верхнего валка контак0 такт не создаетс .

Следует отметить, что кромки подгибаемых элементов строго фиксируютс  на ширине профил  охватывающим (нижним валком) непосредственно в калибре, когда ширина кольцевой полости 11 составл ет

5 не более высоты рабочей части калибра, и вне калибра (до и после осевой плоскости валков), когда ширина кольцевой полости 11 составл ет более высоты рабочей части калибра.

При изготовлении профил  с вертикаль0 ными боковыми стенками и примыкающими к упом нутым стенкам отбортовкам инструмент выполн ют с шириной кольцевой полости Н0 охватывающего валка 0,8...1 от высоты рабочей части калибра Нк.

Как показывают расчеты и исследовани , при изготовлении швеллера 50Х50Х Х2 мм по режиму 0-20-40-60-75-90° в валках с кольцевыми полост ми на торцовых рабочих поверхност х в последней клети энергопараметры (усилие формовки и крут щие моменты) при увеличении угла наклона образующей поверхности указанной полости (табл. 1) на охватывающем валке уменьшаютс  на 10-30% вначале интен- сивно, а затем практически не измен ютс , т.е. остаютс  меньшими на 10-30% по сравнению с энергопараметрами в валках , на торцовых поверхност х которых не выполнены кольцевые конические полости. При этом точность профилей вначале соот- ветствует заданой, а затем уменьшаетс  вследствие недоформовки полок на 1-2%.

При формовке профилей в инструменте охватываемый валок которого выполнен с кольцевыми конусными полост ми на тор- цовых рабочих поверхност х, в последней клети дл  угла наклона образующей в диапазоне 2-5° наблюдалось уменьшение энергопараметров (усилие формовки и крут щие моменты на валках) при улучшении качества профилей.

В табл. 1 приведены результаты испытани  инструмента при , .

В табл. 2 приведены результаты испытани  инструмента при , .

При увеличении угла наклона образующей поверхности указанной полости на верхнем валке (табл. 2) энергопараметры уменьшаютс  вначале интенсивно (на 10-20%), а затем незначительно. При этом точность профилей вначале повышаетс  (до угла 4°), а затем уменьшаетс  вследствие превыше- ни  угла подгибки полок на 1-2°.

Ширину кольцевой полости охватывающего валка целесообразно выполн ть равной 0,8...1,1 от высоты рабочей части калибра . Дл  валков, имеющих направл ющие бурты, ширина кольцевой полости мо- жет быть выполнена и большей ширины, чем высота рабочей полости, т.е. равной 1,1 Но. При увеличении ширины кольцевой полости свыше 1,1 Но наблюдаетс  недо- формовка профилей. При уменьшении ширины кольцевой полости меньше 0,8 Нс на- блюдаетс  стеснение полок в калибре у кромок.

Как показывают лабораторные испытани , предлагаемый инструмент профилеги- бочного стана в сравнении с известным обеспечивает улучшение качества профилей за счет повышени  точности профилей (максимальные отклонени  ширины профил  у кромок до ±0,5 мм), без поверхностных дефектов в виде задиров, рисок, цара- пин, даже при формовке профилей из заготовки с защитным покрытием (пленочным и цинковым), обеспечивает снижение

энергозатрат на формовку на 10-30% за счет уменьшени  потерь на трение и увеличение скорости профилировани  на 3-5%.

При изготовлении р да профилей, в том числе швеллеров корытных, гофрированных и других с вертикальными стенками, с помощью известного инструмента наблюдалось искажение формы поперечного сечени  профилей , невыполнение заданных углов между его элементами (отклонение углов подгибки от заданных на 2-5°, отклонени  ширины элементов профил  до 3-5 мм), поверхностные дефекты в виде рисок, царапин , задиров. При использовании предлагаемого инструмента расшир етс  сортамент изготавливаемых профилей за счет профилей с защитными покрыти ми, улучшаетс  их качество путем повышени  точности и устранени  поверхностных дефектов в виде рисок, царапин, задиров.

Использование изобретени  при изготовлении профилей позволит организовать промышленное производство гнутых профилей из заготовки с защитным покрытием, в том числе из металлопласта и оцинкованной заготовки, дл  электромонтажных изделий и строительства.

Экономический эффект от применени  предлагаемого инструмента профилегибоч- ного стана обеспечиваетс  за счет снижени  эксплуатационных расходов при использовании гнутых профилей нового сортамента , снижени  металлоемкости на 10- 30% и повышени  их долговечности в 2-3 раза.

Claims (2)

1.Инструмент профилегибочного стана по авт. св. № 1176996, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества профилей за счет предупреждени  поверхностных дефектов, а также снижени  энергозатрат на формовку за счет уменьшени  потерь на трение, на торцовой рабочей поверхности охватывающего валка соос- но его цилиндрической рабочей поверхности выполнена кольцева  полость, стенка которой наклонена к торцовой плоскости под углом 1...30, при этом глубина полости увеличиваетс  в направлении от периферии валка к его оси и достигает максимума на уровне цилиндрической рабочей поверхности охватывающего валка.

2.Инструмент по п. 1, отличающийс  тем, что ширина кольцевой полости охватывающего валка в калибре составл ет 0,8... 1,1 высоты рабочей части калибра.

8 Таблица 1

Таблица

У//7777/777Ф7Я ,6

п

v

12

12

Фиг.2 fj

Фм. Ь