SU925475A1 - Профилегибочный стан - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а более конкретно к оборудованию, примен емому дл  производства гнутых профилей проката. При изготовлении гнутых профилей на профилегибочных станах существенное вли ние на качество продукции и стабильность процесса формовки, износ валков, производительность оборудовани , энергозатраты, величину крут щих моментов и распределение их между валками оказывает скоростной режим профилировани , который во многом зависит от прин тых значений основных диаметров валков и уровн  размещени  валков в стане по клет м. Известен профилегибочный стан, в котором содержитс  р д последовательно установленных клетей с расположенными попарно один над другим валками, о-бразующими калибры. Верхний валок в каждой .«лети выполнен с основным диаметром, равным основному диаметру нижнего валка . Рабочие калибры валков выполнены .от уровн  формовки в сторону верхнего валка. При этом уровень формовки определ етс  плоскостью, касательной к основным окружност м нижних валков 1. В каждой паре валков калибр размещен та1кимобразом, :чтобы его стенки были удалены от оси нижнего валка не менее, чем на радиус основной окружности. Недостатком такого стана  вл етс  то, что при изготовлении гнутых профилей, преимущественно полузакрытых и закрытых , в том числе содержащих подогнутые на угол более чем 90° баковые стенки, в последних клет х стана, после достижени  профилем максимальной высоты формовки не обеспечиваетс  требуема  скорость профилировани  и натЯЖение профил  между клет ми, вследствие чего, имеет место петлеобразование формуемой заготовки и ее излом в продольном .направлении, на поверхности изготавливаемых профилей возникают дефекты в виде царапин, задиров, рисок. Из-за пробуксовки профил  в валках имеют место значительные энергопотери на трение, а также поломки рабочих и щестеренных клетей стана вследствие перегрузок . Известен профилегибочный стан, в котором содержитс  р д последовательно установленных клетей с расположенными попарно один над другим валками, образующими калибры переменной высоты и ширины; верхние валки в этом стане выполнены с основным диаметром., равным основному диаметру нижнего валка, причем оси верхних валков каждой клети смещены в вертикалыюи плоскости относительно оси верхнего валка первой клети на величин}-, равную высоте калибра данной клети, а рассто ние между ос ми валков определено формулой А (,й(Д -. -Лов) h, где Дон - основные диаметры соответственно нижнего и верхнего валков каждой клети; h - высота калибра 2. Преимуществом этого стана  вл етс  его компактность и минимальный вес комплекта валков дл  изготовлени  профилей, оптнмальные габарнты |Шестереиных и рабочих клетей, минимальные энергозатраты при нрофилировании широкого сортамента ирофилей. Недостатком такого стана  вл етс  то, что в р де сл1учаев при изготовлении полузакрытых и зааСрытых профилей, в том числе содержащих боковые стеики, подогнутые более чем на 90°, в послединх клет х стана носле достижени  профилем максимальной высоты формовки не обеснечиваетс  требуема  скорость профилировани  и нат жение профил  между .клет ми, вследствие чего имеет место петлеобразование формуемой заготовки и ее излом в продольном направлении, на новер,хности изготавливаемых нрофилей возникают дефекты в виде царапин, заднров, рисок. Из-за пробуксовки профил  в валках имеют место значительные энергопотерн на трение, а также поломки рабочих н шестеренных клетей стана вследствие перегрузок. Наиболее блиаким по технической оущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  профилегибочный стан, в котором содержитс  р д последовательно установленных клетей с расноложеиными попарно один над другим валками, образующими калибры. Нижний валок в каждой клети выполнен с минимально допустимым основным диаметром, определ емым из услови  прочности валка при максимально возможных нагрузках {S. Оси всех нижних валков в стане размещены в одной плоскости. Рассто ние между ос ми верхнего и нижнего валков в каждой клети посто нно и онредел. етс  формулой А 0,5(Дон-|-Д„в) +S, где 5 - толщина заготовки. Соотнощенйе между осно вными диаметрами верхнего и нижнего валков прин то дл  всех клетей стана одинаковым. Это соотношение выбрано из услови  выполнени  в верхнем валке калибра дл  получени  профил  с максимальной высотой фор .мовки и соответствует передаточному отно шению шестеренной клети. В стане предусмотреи1зг олинаковые линейные скорости на основных окружност х верхнего и нижнего валков при онтимальных размерах нижних валиков. На таком стане изготавливают профили широкого сортамента со сравнительно большой высотой формовки (до 200- 250 мм) непрерывным, порулонным и поштучным способами. Общим дл  прототипа и предлагаемого стана  вл етс  то, что профилегибочиый стан содержит р д кинематически св заиных с шестеренными клет ми рабочих клетей с расположениымн в них попарно один над другим валками, образующими за счет вреза рабочих ручьев от уровн  формовки в сторону верхних валков калибры. Нреимуществом такого стана  вл етс  возможность изготавливать на нем профили сравнительно щирокого сортамента ненрерывным н ноштучным способами при оптимальных размерах нижких валков, простота настройки стана благодар  пр молинейности осп профилировани . Недостатком такого стана  вл етс  то, что при изготовлении гнутых ирофилей, преимущественно полузакрытых и закрытых , в том числе содержащих подогнутые на угол более, чем 90°, боковые стенки, is последних клет х стана после достижени  профилей максимальной высоты формовки не обеспечиваетс  требуема  скорость профилировани  н нат жение профил  между клет ми, вследствие чего имеет место петлеобразование формуемой заготовки и ее излом в продольном наиравлеиии, на поверхности изготавливаемых профилей возникают дефекты в виде царапин, задиров, рисок. Из-за пробуксовки профил  в валках имеют место значительные энергонотери на трение, а также поломки отдельных узлов и агрегатов стана. Целью изобретени   вл етс  новышение качества профилей и уменьшение энергозатрат на формовку. С этой целью в профнлегибочном стане преимущественно дл  профилей, высота которых при формовке последовательно возрастает в первых «лет х и по достижении максимума уменьшаетс  в последних, содержащем р д клетей с установленными один под другим валками, образующими калибры, в последних клет х, носле клети, содержащей валки с калибром максимальной высоты, верхние и нижние валки выполнены с соотношением между основными диаметрами, равным единице, при этом осп всех валков расположены на неизменном уровне относительно оси профилировани  и рассто ние между ос ми верхних и нижних валков одинаково во всех клет х. На фиг. 1 приведены схемы валков специального полузакрытого профил  в профилегибочном стане предлагаемой конструкцик; на фиг. 2- схема расположени  валков в стане.

Предлагаемый профилегибочный стан содержит р д кинематически св занных с шестеренными клет ми рабочих клетей с расположенными в них попарно один над другим верхним 1 и нижним 2 валками (фиг. 1), образующими за счет вреза рабочих ручьев от уровн  формовки в сторону верхних валков калибры 3.

Во всех «лет х стана основные диаметры нижних валков До„ прин ты одинаковыми: минимальных размеров из услови  прочности, а рассто ние между ос ми верхнего и нижнего вал1ков - из услови  размещени  в валках калибра максимально возможной высоты из прин того дл  этого стана сортамента профилей.

Высота калибра h в каждом проходе определ етс  высотой профил  4 и, как правило , дл  полузакрытых и закрытых профилей , в том числе содержащих боковые стенки и смыкающиес  пол1ки, увеличиваетс  по ходу профилировани  До максимума - /г max , а Г5атем в последних клет х высота профил  и калибра валков уменьшаетс ..

Оси 5 нижних валков в профилегдбочном стане размещены в одной плоскости и при одинаковых основных диаметрах валкой Д он обеспечиваетс  пр молинейность линии профилировани  6. Верхние валщ 1 в рабочих клет х стана установлены таким образом, что во всех клет х в начале стана до достижени  профилем максимальной высоты формовки рассто ние между ос ми верхнего 7 и нижнего 4 валков определ етс  величиной

Л 0,5(Дон-ЬДов)+5

При этом передаточное отношение шестеренной клети i больше 1 и равно отношению диаметров верхнего и нижнего валков До„/Д„„.

В последних клет х стана после клети, содержащей валки с калибром максимальной высоты, соотношение между основными диаметрами верхнего и нижнего вал1К1ов уменьщено до единицы за счет уменьшени  основного диаметра верхних валков при одинаковом рассто нии между ос ми верхних и нижних валков во всех клет х.

При этом передаточное отношение i в естеренных клет х соответствует соотноению между основными диаметрами верхнего и нижнего валков и дл  последних клетей уменьшено до единицы, что обеспечивает одинаковые окружные скорости на кружност х основных диаметров всех валков .

В начале стана, включа  клеть, где проиль достигает максимальной высоты, скоостной режим в жалибре валков характеизуетс  на нижнем валке минимальными

скорост ми на окружност х основного диаметра УОН и максимальными в местах контакта с кромками, а на верхнем валке - максимальными на окружност х основного 5 диаметра УОВ и минимальными в местах контакта с кромками.

Средн   скорость в калибре по контуру нижнего валка Vcp.n превышает скорость на окружност х основных диаметров, а на верхнем Кср.в - ниже этой скорости: УОВ увеличением высоты калибра h вследствие того, что Vcp..B средн   скорость возрастает, что обеспечивает нат жение профил  между клет ми. Однако в стане известной конструкции после достижени  профил  максимальной высоты h max

с уменьшением высоты калибра h средн   скорость в калибре уменышаетс , что приводит к затормаживанию профил  и его пробуксовке в калибрах валков, перегрузкам рабочих и шестеренных клетей, дефектам на поверхности профилей, повышенным энергозатратам при профилировании.

5 Б стане предлагаемой конструкции в последних клет х после клети, содержащей валки с калибром максимальной высоты /1,пах, основные диаметры верхних валков уменьшены до величины основных диаметров нижних валков, обеспечива  хмежду ними соотношение j Дов/Дон,равным единице .. ,

Передаточное .отношение i щестеренньгх клетей при этом соответствует- соотношению между основными диаметрами валков . Рассто ние между ос ми верхнего и нижнего валков во всех клет х выдержано равным рассто нию в первых клет х. В вышеуказанных последних клет х

0 стана по мере уменьшени  высоты калибра диаметры верхних валков на участках контакта с профилем увеличиваютс , что обеспечивает в каждой последующей клети возрастание средней скорости в калибре

5 валков.

При этом основной диаметр верхнего валка (фиг. 2) после клети, где высота калибра и формовки профил  максимальные , будет меньшим, чем диаметр валка

0 на участках его контакта с профилем.

Скоростной режим в калибре валков в клет х, где производитс  подгибка на углы больше 90°, характеризуетс  минимальными скорост ми на основных диаметрах

5 верхнего Уов и нижнего Voir валков. Средние окружные скорости в калибре валков как на верхнем Уср.в, так и на нижнем VCO.H валках принимают равные или большие значени , чем на окружност х основ0 кых диаметров.

Из приведенных на фиг. 2 эпюр скоростей на участках калибра дл  верхнего валка i8 и нижнего 9 видно, что с уменьшением высоты калибра h средн   скорость

Уср.в возрастает при неизменной Уср.н,

что обеспечивает нат жение профил  между клет ми по ходу профилировани .

Как показали данные расчетов, применение предложенной конструкции стана дл  изготовлени  полузакрытых и закрытых профилей в сравнении с конструкцией стана, прин той за прототип, позвол ет улучшить скоростной режим профилировани  и снизить энергозатраты на формовку на 30-40%.

В св зи с обеспечением возрастани  средней скорости в калибре в каждой последующей клети стана, в том числе и в последних клет х, где высота профил  уменьшаетс , исключаетс  продольный изгиб и излом профил , устран ютс  перегрузки рабочих и шестеренных клетей, а также устран ютс  поверхностные дефекты профил  в виде царапин, задиров, рисок, вм тин .

Как показали проведенные расчеты, использование предложенной конструкции стана позволит организовать производство гнутых профилей с элементами двойной толщины дл  электромонтажных изделий вместо их штамповки на прессах, что обеспечит годовой экономический эффект свыше 200 тыс. руб.

Claims (3)

1. Давыдов В. И., Максаков М. П. Производство гнутых тонкостенных профилей, М., Металлургиздат, 1959, с. 154-158.

2.За вка № 263665i2/25-27, 03.07.78, кл. В 21 D 5/06, по которой прин то решение о выдаче авторского свидетельства.

3.Производство и применение гнутых профилей проката. СправочнИ|К под ред. И. С. Тришевского, М., «Металлурги , 1975, с. 168-169, 200-201 (прототип).

,Л УА§ (-(- Y - - J5;r|

/ /.у.У / V /

.

. у

г

д

..- .

J

-, ,

. t

с