SU912333A1 - Инструмент профилегибочного стана - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к оборудованию, применяемому при производстве гнутых профилей проката, и может быть использовано в валках рабочих клетей профилегибочного стана. ⁵

Валки профилегибочных станов, как правило, изготовляются составными: на ι рабочем валу закрепляют рабочие (профильные) и дистанционные дисковые элементы.

Обычно рабочая поверхность дисковых элементов выполняется в виде цилиндрической поверхности, образующая которой соответствует контуру калифа. При этом обращают на себя внимание торцовые поверхности рабочих элементов валков, которые используются не только для отформовки вертикально расположенных элементов профиля, но и для точного направле— ния профиля в калифы валков. При изготовлении профилей коробчатой формы для точцого и надежного направления заготовки в валки по крайней мере на одном из спаренных по калифу валков выполняют кромконаправляющий дисковый элемент, который своими торцовыми поверхностями определяет расстояние между кромками и ограничивает смещение формуемой заготовки при формовке профиля в калибре.

В ряде случаев в валках такой конструкции наблюдается искажение формы поперечного сечения профиля, невыполнение заданных углов и смятие кромок вследствие противодействия, подгибке со стороны кромконаправляюшего дискового элемента за осевой плоскостью валков. В этих случаях уменьшают ширину кромконаправляющего дискового элемента, однако тогда наблюдается невыполнение углов между элементами профиля и заданной кривизны в местах изгиба, возможно поперечное смещение профиля в калифе валков и переформовка его участков. Кроме того, при профилировании в калифах, содержащих участки, образованные торцовыми рабочими поверхностями валков, на поверхности профиля возникают риски и зади ³ 912333 ры. В етих случаях применяют ув о линейные боковые зазоры в калибре за счет уменьшения ширины дисковых элементов валка. Однако тогда неотформовываются места изгиба на заданные радиусы и наблюдается невыполнение углов между элементами профиля. Для предупреждения этих дефектов кромконаправляюший дисковый элемент уменьшают по ширине, однако тогда наблюдается переформовка элементов профиля, невыполнение углов подгибки и заданной кривизны в местах изгиба.

Известен инструмент профилегибочного стана, на валу которого установлен кромконаправляюший дисковый элемент валка, который при профилировании своими торцовыми плоскостями обеспечивает, Помимо центрирования профиля, еще и поперечное его сжатие для выполнения заданной кривизны в местах изгиба и углов между элементами профиля tl] .

Однако в валках такой конструкции наблюдается искажение формы поперечного сечения профиля и смятие кромок вследствие препятствия подгибке и отгибки Отбортовок за осевой плоскостью валков. Для предупреждения этих дефектов кромконаправляющий дисковый элемент валка уменьшают по ширине, однако .тогда не выполняются требуемые углы подгибки между элементами профиля и радиусы криптоны в местах изгиба.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является инструмент профилегибочного стана, который содержит неподвижно установленные на валу и закрепленные посредством шпонки и упорных гаек комплекты дисковых элементов.. При этом на рабочем валу устанавливают дисковые профильные элементы различной формы и назначения, в том числе и : кромконаправляющие с плоскими сторцовыми рабочими поверхностями [2].

Недостатком данного устройства является то, что в ряде случаев при изготовлении профилей с вертикальным расположением стенок или коробчатых, профилей кромконаправляюший дисковый элемент валка своими торцовыми поверхностями противодействует подгибке элементов профиля за осевой плоскостью валка, вследствие чего происходит отгибка отдельных элементов профиля, невыполнение заданных углов, смятие кромок, появление задиров и рисок на поверхности профилей. Увеличение зазора в калибре между кромкой и торцовой поверхностью кромконаправляющего элемента валка приводит к недоформовке мест изгиба профиля на заданный радиус кривизны и искажение формы сечения из-за смещения профиля в калибре валков.

Цель изобретения - улучшение качества профилей за счет предупреждения смятия кромок.

С этой целью в инструменте профилегибочного стана, содержащем установленные на валу профильные элементы, в том числе . кромконаправляющий дисковый элемент с цилиндрической рабочей поверхностью, на торцовой поверхности кромконаправляющего элемента выполнен паз для размещения кромки профиля, расположенный коннечтрично цилиндрической рабочей поверхности этого элемента.

На фиг. 1 изображена схема кромконаправляющего дискового элемента инструмента, установленного в рабочей клети совместно с сопряженными по калибру дисковыми профильными элементами; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

В предлагаемой конструкции инструмента кромконаправляющий дисковый элемент 1 установлен на верхнем валу 2 ра— бочей клети совместно с дисковыми профильными элементами 3. Профиль 4 размещен в ручье, образованном профильными дисковыми элементами 5 нижнего валка. Па торцовых поверхностях 6 кромконаправляюхцего дискового элемента 1 выполнены концентрические по отношению к цилиндрической рабочей поверхности 7 инструмента кольцевые пазы 8 для захода в них кромок 9 профиля 4.

Инструмент профилегибочного стана предложенной конструкции работает следующим образом.

*5

От привода стана вращение передает^· ся рабочему валу 2 с закрепленными на нем дисковыми 'кромконаправляющими 1 и профильными элементами 3. При этом профиль 4, размещенный в ручье . образованном профильными дисковыми элементами 5, перемещаясь вдоль стана, контактирует в осевом сечении валков кромками 9 с торцовыми плоскостями 6 кромконаправляющего дискового элемента 1. За осевой плоскостью валков вследствие продолжающейся подгибки боковых стенок профиля расстояние между кромками 9 профиля уменьшается. Это становится возможным из-за выполненных на торцовых плоскостях 6 кромконаправляющего дискового элемента 1 кольцевых пазов 8, в которые и попадают за с

С—_ — ' осевой плоскостью валков кромки профиля,

По мере удаления от осевой плоскости валков первоначально расстояние между кромками профиля уменьшается (угол подгибки боковой стенки увеличивается), а затем в связи с пружинением увеличивается (угол подгибки боковой стенки уменьшается).

Выполнение на торцовой поверхности кромконаправляющего дискового элемента, концентрического по отношению к его цилиндрической рабочей поверхности кольцевого паза для захода в него кромки профиля позволяет предупредить искажение формы поперечного сечения профиля и смятие кромок за осевой плоскостью валков. При этом выполнение внутренней окружности кольцевого паза с радиусом, равным или большим, чем расстояние от оси валка до кромки профиля в калибре, обеспечивает воздействие кромконаправляющего дискового элемента на кромки профиля в осевой плоскости валков и в связи с этим позволяет выполнять заданные углы между элементами профиля и кривизну в местах изгиба.

В процессе профилирования центрирование профиля в валках и приложение к его' элементам формующих сил производится непосредственно в калибре путем воздействия кромконаправпяющего дискового элемента на кромки профиля. За осевой плоскостью валков кромки профиля размещаются - в кольцевой проточке и сво~₃₅ бодно пении углы большие, чем в калибре валков.

На от осевой плоскости спаренных по калибру валков воздействие на подгибаемые элементы профиля со стороны формуемого участка становится незначительным, что позволяет легко без смятия кромок и искажения формы поперечного сечения профиля возвратить кромку из паза в исходное положение, соответствующее ее нахождению в калибре. Осуществляется возвращение кромки из паза как за счет . пружинения металла после подгибки, так и с помощью кольцевого пояска, оставляемого на торце кромконаправляющего дискового элемента валка при выполнении кольцевого паза.

Формообразование полузакрытого Сообразного) профиля производят последовательно по клетям стана путем подгибки полок и боковых стенок. Боковые стенки с предварительно подогнутыми перемещаются в поперечном направпри подгибке элементов профиля на выходе из валка по мере удаления

912333 * полками подгибают путем приложения к ним усилий со стороны дисковых элементов 5 валков, инструмента профилегибочного стана с наружной стороны, а центрирование профиля в калифе и отформовку мест изгиба на заданные радиусы кривизны - кромконаправляющим дисковым элементом 1.

Качественная отформовка мест изгиба профиля и подгибка на заданные углы обеспечиваются в калибре за счет воздействия кромконаправляющего дискового элемента инструмента на кромки профиля в осевой плоскости валков с доследующей продолжающейся за упомянутой, плоскостью свободной подгибкой элементов профиля без искажения формы сечения и свободному перемещению кромок в кольцевом пазу на торцовой поверхности кромконаправляющего дискового элемента валка. На выходе профиля из валков его кромки выходят из проточки. Глубина про-, точки Δ на основании очевидных геометрических соотношений определяется углом (Ь перегиба подгибаемых боковых стенок профиля где расстояние от места изгиба боковой стенки профиля до кромки;

угол перегиба боковой стенки.

Профили, изготовлешпяе с применением предложенного инструмента, характеризуются стабильностью геометрических размеров, не выходящих за пределы допуска— емых отклонений (максимальные отклонения ширины элементов профиля составляют до + 0,8 мм) без смятия кромок, искажения формы поперечного сечения, переформовки и разноширинности отдельных элементов профиля по длине, в то время как при изготовлении подобных профилей с помощью известного инструмента (базовый объект) наблюдается смя/ие кромок,, искажение формы поперечного сечения профиля, невыполнение заданных углов между его элементами (отклонения углов подгибки от заданных на 5-10°), переформовка и .разноширинность участков профиля (до 5 мм).

Использование предложенного инструмента профилегибочного стана обеспечивает надежное направление профиля в стане по клетям, что позволяет, ужесточив режим профилирования, сократить количество технологических переходов на 2О~ 2 5%, а следовательно,, и снизить энергозатраты на 5-10%.

Как показывают проведенные расчеты, использование изобретения при изготовлении полузакрытых профилей с отбортовками наружу для теплиц и электромонтажных изделий позволяет организовать их производство на 10 клетевых профилеЫбочных станах вместо их штамповки на Прессах, что обеспечивает годовой экономический эффект свыше 120 тыс, руб.

Следует отметить, что изготовление ¹ Профилей с применением инструмента известной конструкции не обеспечивает эен Данного качества и требует применения станов с большим количеством клетей (до 18-20). Экономический эффект получен за счет меньшей стоимости профйлегибочноГо оборудования, планируемого К установке в цехах заводов сборных теплиц и электромонтажных изделий вместо изготовления гнутых профилей на прессах в штампах.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а более конкретно к , оборудованию, примен емому при прои; водетве гнутых профилей проката, и может быть использовано в валках рабочих клетей профилегибочноГо стана. Валки профилегибочных станов, как правило, изготовл кггс  составными: на i рабочем валу закрепл ют рабочие (профильные ) и дистанционные дисковые элемен ты. Ойьпшо рабоча  поверхность дисковых элементов вьшолн етс  в виде цилшщр ческой поверхности, офазующа  которой соответствует контуру калифа. При этом обращают на себ  внимание торцовые поверхности рабочих элементов валков, которые используютс  не только дл  ртформовки вертикально расположенных элементов профил , но и дл  точного направлени  профил  в калифы валков. При изготовлении профилей коробчатой формы дл  точрого и надежного направлени  заготовки в валки по крайней мере на одном из спаренных по калибру валков вьшолн ют кромконапрашшющий дисковый элемент, который своими торцовыми поверхност ми определ ет рассто тш между кромками и ограничивает смещение форл-гуемой заготовки при (jOpMOBKe профил  Б калибре. В р де случаев в валках такой конст ругаши наблюдаетс  искажение формы поперечного сечени  профил , невыполнение заданных углов и см тие 1фомок .вследствие противодействи , подгибке со стороны кромконаправл ющего дискового элемента за осевой плоскостью валков. В этих случа51х уменьшают umpmiy кромконаправл ющего дискового элемента, однако тогда наблюдаетс  невьтолнение углов между элементами профшю и заданной кривизны в местах изгиба, возможно поперечное смеще1ше профил  в калифе валков и переформовка его участков. Кроме того, при профилировании в калифах, со- держащих участки, образованные торцовыми рабочими поверхност ми валков, на поверхности профил  возникают риски и зади9 ры. В втаж случа х примен ют увел1гч1ен- кые боковые зазоры в калифе за счет уменьшени  iinqjKHbi дисковых элементов валка. Однако тогда неотформовываю1х:  места изгиба на заданные радиусы и наб пюдаетс  neBbmomieime углов между элементами профил . Дл  предупреждени  этих дефектов кротлконаправл юпшй дисковый элемент уменыпают по ширине, однако тогда наблюдаетс  переформовка элементов прО(}мл , невьшолнение углов подгибки и заданной кривизны в местах иэ№ба . Известен инструмент профилегибочног стана, на валу которого установлен кромконаправл юлшй дисковый элемент вал1Ш, который при прО())илирова гаи своими торцовыми плоскост ми обеспечивает, Помимо центрировани  , еще и поперечное его сжатие дл  вьшо нени  заданной кр1гоизны в местах изгиба и ут ов между элементами профил  1 Однако в валках такой конструкзиш набгподаетс  искажение формы поперечного сечеташ профил  и см тие кромок вследствие преп тстви  подгибке и от гибки отбортовок за осевой плоскостью ватсов. Дл  предупреждени  этих де(})ектов кромкопаправл ющий дисковый эле- мент вашса уменьшают по игарике, однако . тогда не вьтолшпотс  требуемые углы подгибки между элементами профил  и р 1Диусы крив11зиы в местах изгиба, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо ду результату  вл етс  зпгструмент 1трофилеrH6o4iioro стана, который содержит неподвижно устшюБлеютые на валу и закре пленные посредством шпонки и упорных гаек комплекты дисковых элементов. Пр этом на рабочем валу устанавливают Д11сковые профишыгые элементы различной формы и назначени , в том числе и . кромконаправл ющле с плоскими сторцовы jvCH рабочими поверхност ми 2, Недостатком устройства  вл етс  то, что в р де случаев при изготовпешш профилей с вертикалып:.1М расположением стенок или зшробчатых- профилей кромконаправл ющий дисковый элемент валка CBoiiMH торцовыми поверхност ми противодействует подгибке эпеме1ттов профааота за осевой плоскостью валка, вследствие чего цроисходит отгибки отде льных элементов профил , невыполнение ; еаданных углов, см тие кромок, ло впешш задиров к рисок на поверошос ти профилей . Увештчение зазора в калибре меж ду кромкой и торцовой псжерхностью А кромконаправл ющего элемента валка приводит к недоформовке мест изгиба профил  на заданный радиус кривизны и искаже юе формы сечени  из-за смещени  профил  в калибре валков, Цель изофете ш  - улучшегаш качества профилей за счет предупреждени  см ти  кромок, С целью в инструменте профилегибочного стана, содержащем установленные на валу профильные элементы, в том числе 1. кромконалравл ющий дисковый эле MeiiT с цилиндрической рабочей поверхностью , на торцовой поверхности кромконаправл ющего элемента вьтолнен паз дл  размещени  кромки профил , расположе1П1ый концентрично цилиндрической рабочей поверхности этого элемента. На фиг. 1 изображена схема кромко iaпpaвл ющeгo дискового элемента инст румеета , установленного в рабочей клети совместно с сопр жезшыми по калибру дисковьгми профильными элементами; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1. В предлагаемой конструшши инструмента кромконаправл ющий дисковый элемент 1 установлен на верхнем валу 2 ра бочей клети совместно с дисковыми про4шлы ыми элемента1 и 3. Профиль 4 размещен в ручье, образованном профильными дисковыми элементами 5 нилшего валка , Ма торцовых поверхност х 6 кромконаггравл ющего дискового элемента 1 выполнены концентрические по отнощению к цигапщрической рабочей поверхности 7 инструмента кольцевые пазы 8 дл  захода в них кромок 9 профил  4, Инструмент профилегибо шо1-чэ стана предложенной конструкции работает следуюищм офазом, От прушода стана враще1ше передает с  рабочему валу 2 с закрепленными на нем дисковыми кромконаправлтощими 1 и профильными элементами 3. При этом профиль 4, раамеще шый в ручье , офазованпом профильными дисковыми элементами 5, перемеща сь вдоль стана, контактирует в осевом сечении валков кромками 9 с торцовыми плоскост ми 6 кромконаправл ющего дискового элемента 1. За осевой плоскостью валков вследствие продолжающейс  подгибки бо ковых стенок профил  рассто ние между кромками 9 профил  уменыиаетс . Это становитс  возможньм иэ-за выполненных на торцовых плоскост х в кромконаправл ющего дискового элемента 1 кольцевых пазов 8, в которые и попадают за осевой плоскостью валков кромки профил , По мере удалени  от осевой плоско сти валков первоначально рассто ние между кромками профил  уменьшаетс  (угол подгибки боковой стенки увеличиваетс ), а затем в св зи с пружинением увеличиваетс  (угол подгибки боковой стенки уменьшаетс ). Вьшолнение на торцовой поверхности кромконаправл ющего дискового элемента , концентрического по отношению к его цилиндрической рабочей поверхности кольцевого паза дл  захода в него кромха профил  позвол ет предупредить искажение формы поперечного сечени  профил  и см тие кромок за осевой плоскостью валков. При этом вьшолнение внутре1гаей окружности кольцевого паза с радиусом, равным или большим, чем рассто ние от оси валка до кромки профил  в калибре, обеспечивает воздействие кромконаправ л ющего дискового элемента на кромки профил  в осевой плоскости валков и в св зи с этим позвол ет выполн ть задан ные углы между элементами профил  и кривизну в местах изгиба. В процессе профилировани  центрирование профил  в валках и приложе ше к его- элементам формующих сил производитс  непосредственно в калибре путем воздействи  кромконаправл ющего дискового элемента на кромки профил . За осе вой плоскостью валков кромки профил  размещаютс  - в кольцевой проточке и сво бодно перемещаютс  в поперечном направ лении при подгибке элементов профил  на утлы большие, чем в калибре валков. На выходе из валка по мере удалени  от осевой плоскости спаренных по кагшбру валков воздействие на подгибаемые элементы профил  со стороны формуемого участка становитс  незначительным, что позвол ет легко без см ти  кромок и искажени  формы поперечного сечени  профил  возвратить кромку из паза в исходное положение, соответствующее ее нахождению в калибре. Осуществл етс  возвращение кромки из паза как за счет . пружинени  металла после подгибки, так и с помощью кольцевого по ска, оставл емого на торце кромконаправл ющего ДИСКОВО.ГО элемента валка при вьшолненин кольцевого паза. Формообразование полузакрытого (Софазного ) профил  производ т последовательно по клет м стана путем подгибки полок и боковых стенок. Боковые стенки с предварительно подогнутыми a 33 полками подпгбают путем приложени  к Ш1м усилий со стороны дисковых элемен тов 5 валков, инструмента профилещбоч;ного стана с парунаюй стороны, а центрировашге профил  в калифе и отформовку мест изгиба на заданные радиусы кривизны - кромшэнаправп ющим дисковым элементом 1. Качественна  отформовка мест изгиба профил  и подгибка на задатшые углы обеспечиваютс  в калибре за счет воздействи  кромконалргшл юшего дискового элемента инструмента на кром1ш профил  в осевой плоскости валков с последующей продолжающейс  за упом нутой;плоскостью свободной подгибкой элементов профил  без ис1сажешш формы сечею1  и свободному перемещению кромок в кольцевом пазу на торцовой поверхности кромконаправл ющего дисково1Х) элемента валка. На выходе профил  из валков его кромки выход т из npoTO4Ktr, Глубина про-, точки Д на основании очевидга к геометри- ческ1 Х соотношений определ етс  углом перегиба подгибаемьк боковьк стенок про4)ил  , - рассто ние от места изги& боковой стелки профил  до кромки; |Ь - угол перегиба боковой ст-ен1Ш. Профили, изготовле1тые с применением предложе1шого 1щструмеита, хар 1стеризу ютс  стабильностью геометрических размеров , не выход щих за пределы до уска- емых отююненпй (мшсс Ема;шные отклоне- тл  Щ11рш ы элементов профил  составл т до + 0,8 мм) без см ти  кромок, ис кшкеиш ({.opNCbi поперечного сечени , поpeclxjpMOBKii и рачзноцпфинности отдельных элементов профил  по длине, в то врем  как лри изготовлении подобных профлетей с иомощыо известного гаютрумента (базовый объект} наблюдаетс  см /ие кромок,, искажение формы поперечного сечени  профил , невыпогаюию заданных углов между его элементами (отклонешш углов подгибки от зада101ых на 5-10), переформовка и .разноширнниость участков про4ил  (до 5 мм). Использование предложенно.го шютру- мента профилегибочлого стапа обеспечивает надежное направление профил  в стане по клот м, что по.эвол ет, ужесточ1ш режим профилировани , сократить кол1Гче- стБо технологлчесюк переходов на 25%, а следовательно,, и снизить энергозатра- . на 5-10%. Как показьгоают проведенные расчеты, использование изобретеин  при изгото&лёнии полузакрытых профилей с отбортовKJEiMH наргужу дл  теплиц и зпектромонжаж ных изделий позвол ет организовать их производство на 10 клетевых профилегтйбочных станах вместо их штамповки на Прессах, что обеспечивает гюйовой экоЧомический эффект свыше 120 тыс, руб. Следует отметить, что изготовление Профшей с применением инструмента иэ51ест1юй конструкции не обеспечивает э Йанного качества и трепет применени  ётанов с большим количкством клетей (до 18-20). Экономический эффект поиучен за счет меньшей стоимости профй егибочного оборудовани , планируемого К установке в цехах заводов сборных теплиц и электромонтгансных изделий вмес то изготовлени  гнутых профилей на прессах в штом1тах. Формула изобретени  Инструмент профилегибочного стана, содержащий установленные на валу профильные элементы, в том числе кромконаправл юишй дисковый элемент с цилиндрической рабочей поверхностью, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества профилей за счет предупреждени  см ти  кромок, на торцовой поверхности кромконаправл ющего элемента вьшолнен паз дл  размещени  кромки профил , расположенный концентрично цилиндрической рабочей поверхности этого элемента. I Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Теори  и технологи  производства экономичных гнутых про4вшей проката . Труды Ущ)НИИмета. Харьков, 197О, с. 278-280.
2. 2.Производство и применение гнутых профилей проката. Справочник . Под рец. И. С. Тришевского, М., Металлурги  , 1975, с. 167-168 (прототип ).