WO2015142224A1 - Устройство для закругления кромок двутавра - Google Patents

Устройство для закругления кромок двутавра Download PDF

Info

Publication number
WO2015142224A1
WO2015142224A1 PCT/RU2015/000152 RU2015000152W WO2015142224A1 WO 2015142224 A1 WO2015142224 A1 WO 2015142224A1 RU 2015000152 W RU2015000152 W RU 2015000152W WO 2015142224 A1 WO2015142224 A1 WO 2015142224A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rollers
edges
processing
rounding
flange
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000152
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Владимирович ГОЛУБЯТНИКОВ
Артем Борисович ПЕТРОВ
Original Assignee
Александр Владимирович ГОЛУБЯТНИКОВ
Артем Борисович ПЕТРОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Владимирович ГОЛУБЯТНИКОВ, Артем Борисович ПЕТРОВ filed Critical Александр Владимирович ГОЛУБЯТНИКОВ
Publication of WO2015142224A1 publication Critical patent/WO2015142224A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
    • B24B39/003—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor the working tool being composed of a plurality of working rolls or balls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/085—Rail sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/005—Edge deburring or smoothing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/04—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails

Definitions

  • the invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to devices for processing elements of metal structures.
  • the purpose of the invention is the creation of a machine for rounding the sharp edges of an I-beam in order to increase the durability of paint coatings of metal structures.
  • edge milling or edge-cutting machine rounding with a brush or a mill, electrochemical process, abrasive tape, magnetic abrasive machining, as well as hand-held devices with abrasive or milling edge machining.
  • electrochemical process abrasive tape
  • magnetic abrasive machining as well as hand-held devices with abrasive or milling edge machining.
  • Japanese patent JP2002307123A describes a break-in method and a device for creating a fillet, but differs in that
  • machining rollers (FIG. 1, 2) and is designed to simultaneously round four edges of one shelf (1) of an I-beam in one pass.
  • the second shelf (2) of the I-beams must be processed with a second pass.
  • Driving rollers (3) are conventional cylindrical.
  • One or two passive rollers (4) have a conical shape and their axes are located at an angle to the plane of the flange of the I-beam, so that the conical surface and the working profile are horizontal. In this position, the rollers form sufficient free space for passing the flange of the I-beam, which is not involved in the processing (2).
  • the rotation of the conical wheel occurs in an inclined plane, which reduces the possibility of biting the workpiece.
  • rollers moving along the axis of the I-beam.
  • Rollers are made of material with a larger hardness than the material of the workpiece, due to which the sharp edge is dulled and a rounding radius is formed close to the radius of the fillet of the rolling roller.
  • a roller placed on a rotating axis is pressed against the workpiece with the force necessary for plastic deformation of the processed material by means of hydraulics, mechanics, or other methods.
  • the force required for processing depends on the hardness of the material and the size of the formed radius, for example, for steel with a yield strength of 450 MPa of radius of 2-4 mm, the force is several tons.
  • the magnitude and accuracy of the formed rounding is determined by the manufactured tool and the hardness of the material and does not depend on fluctuations in the clamping force. Due to plastic deformations of the surface, a riveting is formed in the area of the sharp edge and therefore the rounded edge is smooth and hardened. Workpiece feed speed 12 m / min.
  • the rollers are easy to manufacture (made of steel with surface hardening) and durable (replacement is done every 6 months).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Устройство предназначено для закругления острых кромок двутавра с целью повышения долговечности лакокрасочных покрытий металлоконструкций. Машина содержит четыре обрабатывающих ролика (ФИГ. 1) и предназначена для закругления одновременно четырех кромок одной полки (1) двутавра за один проход. Вторую полку (2) двутавра необходимо обрабатывать вторым проходом. Кроме двутавра остается возможность обрабатывать кромки листа. Цилиндрические ролики являются ведущими (3). Пассивные ролики (4) имеют коническую форму и их оси расположены под углом. В таком положении ролики образуют достаточное свободное пространство для прохождения полки двутавра, не участвующей в обработке (2). Формирование радиуса на кромках происходит за счет непрерывного пластического деформирования движущимся вдоль оси двутавра роликами. Острая кромка притупляется и образуется радиус скругления близкий к радиусу галтели обкатывающего ролика. За счет пластических деформаций поверхности, в зоне острой кромки образуется наклеп и поэтому скругленный край получается гладким и упрочненным. Ролики просты в изготовлении и долговечны.

Description

Описание изобретения:
Название изобретения: Устройство для закругления кромок двутавра.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ. Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для обработки элементов металлоконструкций. Цель изобретения - создание машины для закругления острых кромок двутавра с целью повышения долговечности лакокрасочных покрытий металлоконструкций.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ. Проблема скругления кромок элементов конструкций является острой и сложной задачей. Как правило, производители
довольствуется созданием фаски или притуплением кромки, однако сегодня для повышения конкурентоспособности своей продукции им приходится все чаще решать эту проблему. Долговечность покраски, оцинковки и других видов покрытия напрямую зависит от качества подготовки кромок деталей. Закругленные кромки позволяют снизить травмоопастность открытых элементов металлоконструкций. За счет скругленных кромок металлоконструкции выглядят более завершенными, изящными и современными.
В настоящее время в основном используются следующие способы скругления кромок: вручную напильником или шабером, на
кромкофрезерном или кромкострогальном станке, скругление щёткой или фрезой, электрохимическим процессом, абразивной лентой, магнитно-абразивной обработкой, а также ручными устройствами с абразивной или фрезерной обработкой кромки. Ни один из представленных выше методов не гарантирует качество кромок по обеспечению размеров и формы. Все инструменты
быстроизнашивающиеся и в промышленных масштабах влекут за собой огромные расходы. Кроме этого, при использовании методов с
удалением металла, образуется стружка или металлическая пыль, которые обладают повышенной проникающей способностью, и на деталях часто образуется заусенец.
ИЗВЕСТНЫЕ АНАЛОГИ. Известен патент SU1712027A1 на устройство для обработки кромок, которое отличается тем, что может применяться только на листовом прокате, причем две кромки листа формируются 1 роликом, из-за чего накатываются фаски вместо радиусов, иначе конструкцию может заклинить.
В японском патенте JP2002307123A описывается способ обкатки и устройство для создания скругления, однако отличается тем, что
предназначен для обработки только пластин и только с очень точными размерами. Если размеры заготовки будут отличаться, то получение точных радиусов становится невозможно или может произойти
заклинивание.
Прототипом описываемого технического решения является патент
RU2483860C2, где применяется способ пластического деформирования острых кромок раздельными обминающими роликами. Данный способ применим для обработки пластин, но не применим для двутавров. При работе под нагрузкой в 5 тонн оси роликов и сами ролики должны быть достаточно массивные, подшипники грузоподъемными, и поэтому диаметр колес составляет от 350 мм, в следствие чего колеса не способны поместиться между полок двутавров с высотой меньше чем 400 мм. В то же время, двутавры высотой выше 400 мм чаще всего выполняются сварными и значит их кромки могут быть обработаны до сварки, когда полки двутавра еще были пластинами. Поэтому самыми
востребованными размерами для изготовления металлоконструкций являются двутавры с прямыми полками высотой 150-300 мм, для которых обработать внутренние кромки не представляется возможным.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Описываемое техническое решение
представляет собой машину, которая содержит четыре обрабатывающих ролика (ФИГ. 1, 2) и предназначена для закругления одновременно четырех кромок одной полки (1) двутавра за один проход. Вторую полку (2) двутавра необходимо обрабатывать вторым проходом. Кроме полки двутавра также остается возможность обрабатывать четыре кромки одного листа. Два ролика являются ведущими (3) и два пассивными (4). Ведущие ролики (3) - обычные цилиндрические. Один или два пассивных ролика (4) имеют коническую форму и их оси расположены под углом к плоскости полки двутавра, так чтобы коническая поверхность и рабочий профиль был горизонтальными. В таком положении ролики образуют достаточное свободное пространство для прохождения полки двутавра, не участвующей в обработке (2). Кроме того, вращение конического колеса происходит в наклонной плоскости, что уменьшает возможность закусывания заготовки.
Формирование радиуса на острых кромках происходит за счет
непрерывного пластического деформирования движущимся вдоль оси двутавра роликами. Ролики выполнены из материала с большей твердостью, чем материал обрабатываемой заготовки, из-за чего острая кромка притупляется и образуется радиус скругления близкий к радиусу галтели обкатывающего ролика. Ролик, размещенный на вращающейся оси, прижимается к заготовке с усилием необходимым для пластической деформации обрабатываемого материала посредством гидравлики, механики или другими способами. Необходимое для обработки усилие зависит от твердости материала и величины формируемого радиуса, например, для стали с пределом текучести 450 МПа радиуса в 2-4 мм усилие составляет несколько тонн. Величина и точность формируемого скругления определяется изготовленным инструментом и твердостью материала и не зависит от колебаний прижимного усилия. За счет пластических деформаций поверхности, в зоне острой кромки образуется наклеп и поэтому скругленный край получается гладким и упрочненным. Скорость подачи заготовки 12 м/мин. Ролики просты в изготовлении (выполнены из стали с поверхностным упрочнением) и долговечны (замена производится раз в 6 месяцев).

Claims

Формула изобретения:
Устройство для создания гладких радиусов закругления на острых внешних кромках двутавров, путем пластического деформирования кромок при помощи движущихся вдоль кромки роликов, причем пластическое деформирование каждой кромки осуществляют галтелью ролика, выполненного из материала с твердостью выше чем у заготовки, отличающееся тем, что как минимум один обминающий ролик имеет коническую форму и его ось расположена под углом к плоскости полки двутавра, для того чтобы при обработке одной полки двутавра ролики не мешали движению второй полки двутавра.
PCT/RU2015/000152 2014-03-20 2015-03-17 Устройство для закругления кромок двутавра WO2015142224A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014110535/02A RU2564183C1 (ru) 2014-03-20 2014-03-20 Устройство для закругления кромок двутавра
RU2014110535 2014-03-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015142224A1 true WO2015142224A1 (ru) 2015-09-24

Family

ID=54145037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000152 WO2015142224A1 (ru) 2014-03-20 2015-03-17 Устройство для закругления кромок двутавра

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2564183C1 (ru)
WO (1) WO2015142224A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170348821A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 United Technologies Corporation Deep roll peening system and method
CN114833525A (zh) * 2022-04-08 2022-08-02 铜陵山海智能制造有限公司 阀杆倒密封面滚光装置及其使用方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112893570A (zh) * 2021-01-18 2021-06-04 安徽科汇钢结构工程有限公司 一种钢结构工字钢生产加工用压边机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1082515A1 (ru) * 1981-07-28 1984-03-30 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова Устройство дл правки сортового проката типа двутавра
RU2366526C2 (ru) * 2003-06-30 2009-09-10 Бетрибсфоршунгсинститут Фдех-Институт Фюр Ангевандте Форшунг Гмбх Способ правки горячего фасонного проката
EP1758694B1 (en) * 2004-06-23 2011-08-10 Smorgon Steel Litesteel Products Pty Ltd Improvements in welding hollow flange members
RU2483860C2 (ru) * 2011-06-10 2013-06-10 Артем Борисович Петров Способ закругления кромок

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1082515A1 (ru) * 1981-07-28 1984-03-30 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова Устройство дл правки сортового проката типа двутавра
RU2366526C2 (ru) * 2003-06-30 2009-09-10 Бетрибсфоршунгсинститут Фдех-Институт Фюр Ангевандте Форшунг Гмбх Способ правки горячего фасонного проката
EP1758694B1 (en) * 2004-06-23 2011-08-10 Smorgon Steel Litesteel Products Pty Ltd Improvements in welding hollow flange members
RU2483860C2 (ru) * 2011-06-10 2013-06-10 Артем Борисович Петров Способ закругления кромок

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170348821A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 United Technologies Corporation Deep roll peening system and method
US10603761B2 (en) * 2016-06-06 2020-03-31 United Technologies Corporation Deep roll peening system and method
US11673227B2 (en) 2016-06-06 2023-06-13 Raytheon Technologies Corporation Deep roll peening system and method
CN114833525A (zh) * 2022-04-08 2022-08-02 铜陵山海智能制造有限公司 阀杆倒密封面滚光装置及其使用方法
CN114833525B (zh) * 2022-04-08 2023-08-15 铜陵山海智能制造有限公司 阀杆倒密封面滚光装置及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2564183C1 (ru) 2015-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105414826B (zh) 机架固定式多面划线切割装置
CN203109241U (zh) 型材车削剥皮加工装置
WO2015142224A1 (ru) Устройство для закругления кромок двутавра
EP3139229A3 (de) Verfahren zum abrichten eines werkzeuges
Vukelic et al. BURNISHING PROCESS BASED ON THE OPTIMAL DEPTH OF WORKPIECE PENETRATION
CN105026063B (zh) 卷板中空滚筒的制造方法、卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置
Steitz et al. Effect of process parameters on surface roughness in hammer peening and deep rolling
DE102015108305A1 (de) Vorrichtung zur spanlosen Kantenbearbeitung eines Blechs und Verfahren zur spanlosen Kantenbearbeitung eines Blechs
EP1727648B1 (en) Apparatus and method for deburring and roller-burnishing machine parts
DE102007033767A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstückoberflächen
DE102016115819A1 (de) Bremsscheiben-Werkzeug zum Bearbeiten eines Bremsscheiben-Rohlings, Bremsscheiben-Herstellanlage und Verfahren zum Herstellen einer Bremsscheibe
RU2483860C2 (ru) Способ закругления кромок
US20150033816A1 (en) Double Ended Hemming Roller
DE102009040060A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Feinstbearbeitung von Umfangsflächen an ringförmigen Werkstücken aus gehärtetem Stahl
RU2006137432A (ru) Способ обработки детали и инструмент для такой обработки
PL224271B1 (pl) Sposób i narzędzie do walcowania skośnego kul walcami wklęsłymi
RU2221667C1 (ru) Устройство для резки проволоки на заготовки
CN100471626C (zh) 螺纹制造工具的磨削加工方法
DE102015009481A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Feinbearbeiten von vorbearbeiteten Lagersitzen der Hauptlager und Hublager von Kurbelwellen
WO2018028742A1 (de) Werkzeugmaschine zum schleifen von mindestens einem rundkörper, schleifscheibe für die werkzeugmaschine sowie verfahren
Lee et al. A study of the die roll height of SHP-1 and SCP-1 materials in the fine blanking process
CN203592006U (zh) 翻钢机
EP0828572B1 (de) Verfahren zum herstellen von ringförmigen werkstücken aus metall mit profiliertem querschnitt und walzwerk zu dessen durchführung
EP2903759B1 (en) Method and apparatus for cold forming thread rolling dies
RU2353501C2 (ru) Способ шлифования сферических торцов конических роликов и станок для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15765899

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15765899

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1