RU2040993C1

RU2040993C1 - Mill for making different-flange bent channel sections

Info

Publication number: RU2040993C1
Authority: RU
Inventors: В.Г. Антипанов; В.И. Гридневский; В.Н. Кочубеев; Н.Т. Пахомов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: mill has successively arranged forming stands with upper and lower working rolls. The rolls include cylinder- cone members with different diameters. All lower rolls have two members, their small diameter member has two lateral working surfaces, symmetrical relative to its medial line. Inclination angles of generatrices of large-diameter members in each of first three stands are equal to inclination angles of generatrices of the small-diameter members. EFFECT: lowered labor consumption upon making different-flange channel sections with the same high quality of these sections. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве сортовых гнутых профилей. The invention relates to equipment for metal forming and can be used in the production of high-quality bent profiles.

Гнутые профили проката различного вида (в том числе неравнополочные швеллерного типа, с наклонными боковыми элементами) изготавливаются на многоклетевых профилегибочных станах с клетями дуо, валки которых выполнены из отдельных элементов разного диаметра, рабочие поверхности которых контактируют с формуемой полосой. Bent profiles of various types of rolled products (including unequal channel channels, with inclined side elements) are made on multi-core roll forming mills with duo stands, rolls of which are made of individual elements of different diameters, the working surfaces of which are in contact with the formed strip.

Известен профилегибочный стан, содержащий клети с парами валков, причем нижние валки черновых клетей выполнены с буртами, имеющими внутренние конические поверхности, угол наклона которых возрастает по ходу профилирования. Известен также профилегибочный стан для изготовления неравнополочных профилей, валки которого выполнены с рабочими и дополнительными конусными элементами с различными углами наклона их образующих, диаметры которых определяются по расчетным формулам. Known roll forming mill containing stands with pairs of rolls, and the lower rolls of roughing stands are made with shoulders having internal conical surfaces, the angle of inclination of which increases along the profile. Also known is a roll forming mill for the manufacture of unequal profiles, rolls of which are made with working and additional conical elements with different angles of inclination of their generators, the diameters of which are determined by calculation formulas.

Недостатком известных станов являются повышенные трудозатраты при производстве неравнополочных швеллерных профилей, обусловленные большим количеством формующих клетей, необходимых для получения качественных профилей. A disadvantage of the known mills is the increased labor costs in the production of unequal channel profiles, due to the large number of forming stands necessary to obtain high-quality profiles.

Наиболее близким к изобретению является профилегибочный стан (калибровка валков) для производства несимметричного швеллера и 43 х 106 х 32 х 3 мм. Этот стан содержит последовательно расположенные формующие клети с верхними и нижними рабочими валками, состоящими из цилиндро-конических элементов разного диаметра, и характеризуется неравенством углов наклона образующих конических рабочих поверхностей элементов в каждой из клетей. Closest to the invention is a roll forming mill (calibration of rolls) for the production of an asymmetric channel and 43 x 106 x 32 x 3 mm. This mill contains sequentially located forming stands with upper and lower work rolls, consisting of cylinder-conical elements of different diameters, and is characterized by inequality of the angles of inclination of the constituent working surfaces of the elements in each of the stands.

Недостатком стана также являются повышенные трудозатраты, связанные с относительно большим числом формующих клетей и излишним расходом валков, необходимых для получения качественных несимметричных профилей. The disadvantage of the mill is also the increased labor costs associated with a relatively large number of forming stands and excessive consumption of rolls necessary to obtain high-quality asymmetric profiles.

Основная задача, решаемая изобретения сокращение трудозатрат при производстве неравнополочных гнутых швеллерных профилей без снижения уровня из качества. The main problem solved by the invention is the reduction of labor costs in the production of unequal bent channel profiles without reducing the level of quality.

Для решения этой задачи в профилегибочном стане для производства неравнополочных гнутых швеллерных профилей, содержащем последовательно расположенные формующие клети с верхними и нижними валками, содержащими цилиндро-конические элементы разного диаметра, все нижние валки содержат два цилиндро-конических элемента, при этом элемент меньшего диаметра выполнен с двумя боковыми рабочими поверхностями, симметричными его средней линии, а углы наклона образующих элементов большего диаметра в каждой из первых трех клетей равны углу наклона образующих элементов с меньшим диаметром. To solve this problem, in a roll-forming mill for the production of unequal bent channel profiles, containing successively located forming stands with upper and lower rolls containing cylinder-conical elements of different diameters, all lower rolls contain two cylinder-conical elements, while the element of smaller diameter is made with two lateral working surfaces symmetrical to its midline, and the inclination angles of the forming elements of a larger diameter in each of the first three stands are equal to the inclination angle forming elements with a smaller diameter.

Сущность изобретения состоит в том, что изменение конструкции рабочих валков стана позволяет уменьшить их расход (и трудозатраты), во-первых, за счет сокращения числа формующих клетей (это также экономит время при настройках и перевалках) и, во-вторых, за счет применения во всех клетях только двух элементов нижнего валка (что упрощает и ускоряет сборку валков), один из которых (меньшего диаметра, подвергаемый наибольшему износу) используется дважды. У стана-прототипа двухэлеметные нижние валки только в двух чистовых клетях. The essence of the invention lies in the fact that a change in the design of the work rolls of the mill can reduce their consumption (and labor), firstly, by reducing the number of forming stands (this also saves time during settings and transshipments) and, secondly, due to the use of in all stands of only two elements of the lower roll (which simplifies and speeds up the assembly of the rolls), one of which (a smaller diameter, subjected to the greatest wear) is used twice. The prototype mill has two-element lower rolls in only two finishing stands.

Уменьшение числа клетей становится возможным благодаря применению при профилировании неравнополочного швеллерного профиля одинаковых углов наклона образующих четырех конических поверхностей рабочих элементов обоих валков в каждой из первых трех формующих клетей стана. The reduction in the number of stands becomes possible due to the use of the same tilt angles of the four conical surfaces of the working elements of both rolls in each of the first three forming stands of the mill when profiling a non-equal channel channel profile.

Обычно при формовке указанных профилей применяют разные углы подгибки по проходам для большей и меньшей полок, выполняя валки соответствующим образом: углы наклона образующих левой и правой конических поверхностей рабочих элементов неодинаковы. Typically, when molding these profiles, different bending angles along the aisles are used for the larger and smaller shelves, performing rolls accordingly: the inclination angles of the generatrices of the left and right conical surfaces of the working elements are not the same.

В результате этого для достижения на готовом профиле одинаковых углов наклона боковых элементов (полок) необходимы дополнительные проходы для подгибки большей полки, которая в предыдущих проходах подгибалась на меньший суммарный угол. As a result of this, in order to achieve the same angle of inclination of the side elements (shelves) on the finished profile, additional passages are necessary for folding the larger shelf, which in the previous passages was bent to a smaller total angle.

Действительно, для получения на стане-прототипе поперечного сечения с углами наклона боковых элементов близкими к основному профилю, изготовленному при опытной проверке данного стана (углы наклона к горизонтали 80^о), требуется 6 проходов до получения угла α80^о и 8 проходов до получения угла подгибки большей полки, равного 72^о. Опытный же профиль 41х34х12х3 мм был получен в 5 формующих клетях.Indeed, for the mill prototype cross section with inclination angles of the lateral elements close to the main profile, manufactured at the experimental verification of the mill (the angles of inclination to the horizontal ⁸⁰⁾ require six passes to obtain the angle α80 ^of and 8 passes before receiving angle hem a larger shelf equal to 72 ^about . An experimental profile of 41x34x12x3 mm was obtained in 5 forming stands.

Опытную проверку стана производили на непрерывном стане 1-4х40-300 Магнитогорского меткомбината. С этой целью при формовке неравнополочного швеллерного профиля (ширина стенки 41 мм, длина большей и меньшей полок соответственно 34 и 12 мм, угол их наклона 80^о, матер. ст.3) в 5 формующих клетях испытывались валки с одинаковыми и разными углами наклона конических образующих рабочих элементов первых трех клетей, причем во всех случаях нижние валки всех клетей состояли только из двух элементов, один из которых имел две рабочие поверхности.An experimental test of the mill was carried out on a continuous mill 1-4x40-300 of the Magnitogorsk Iron and Steel Works. To this end, when forming an unequal channel channel profile (wall width 41 mm, the length of the larger and smaller shelves 34 and 12 mm, respectively, their angle of inclination 80 ^° , material st. 3), rolls with the same and different conical angles were tested in 5 forming stands forming the working elements of the first three stands, and in all cases the lower rolls of all stands consisted of only two elements, one of which had two working surfaces.

Качественный профиль удалось получить только на предлагаемому стане. При разных углах подгибки боковых полок профиля в I-III проходах приходилось в IV и V проходах увеличивать угол подгибки большей полки, что вызывало продольное скручивание готовых профилей. В обоих вариантах длительность рабочей кампании валков была примерно одинаковой (100%). A quality profile was obtained only on the proposed mill. For different bending angles of the side flanges of the profile in I-III passes, it was necessary to increase the bending angle of the larger shelf in the IV and V passages, which caused longitudinal twisting of the finished profiles. In both cases, the duration of the work roll campaign was approximately the same (100%).

Формовка этого же профиля на известном стане в 7 формующих клетях не изменила уровень качества готового проката, но длительность кампании валков составила около 55% а их суммарный вес увеличился в 1,3 раза. Все это привело к возрастанию трудозатрат на профилирование почти в 1,7 раза. The molding of the same profile on a well-known mill in 7 forming stands did not change the quality level of finished products, but the duration of the roll campaign was about 55% and their total weight increased 1.3 times. All this led to an increase in profiling labor by almost 1.7 times.

На стане также успешно формовались в 6 клетях неравнополочные швеллеры 50х40х12х2,5 и 50х48х15х3 мм. In the mill, unequal channels of 50x40x12x2.5 and 50x48x15x3 mm were also successfully molded in 6 stands.

Таким образом, опыты подтвердили приемлемость изобретения и его преимущества перед прототипом. Thus, the experiments confirmed the acceptability of the invention and its advantages over the prototype.

На фиг.1 показана схема стана; на фиг.2 конструкция валков I-III формующих клетей этого стана. Figure 1 shows a diagram of the mill; figure 2 the design of the rolls I-III forming stands of this mill.

Стан содержит последовательно расположенные клети I (I-V), из которых I-III выполнены с верхними 2 и нижними 3 валками, показанными на фиг.2. Направление движения формуемой полосы 4 показано стрелкой. The mill contains sequentially located stands I (I-V), of which I-III are made with the upper 2 and lower 3 rolls shown in figure 2. The direction of movement of the formed strip 4 is shown by an arrow.

Нижние валки всех клетей состоят из двух рабочих цилиндроконических элементов 5 и 6 разных диаметров d и D, причем элемент 5 меьшего диаметра d выполнен с двумя боковыми рабочими поверхностями 7, расположенными симметрично относительно средней его линии y y и наклоненными под одним углом α к горизонтали. В I-III клетях элемент 6 с большим диаметром D выполнен с рабочей поверхностью 8, угол наклона которой α одинаков с углами наклона элемента 5. The lower rolls of all stands consist of two working cylindrical elements 5 and 6 of different diameters d and D, and the element 5 of smaller diameter d is made with two lateral working surfaces 7 located symmetrically about its midline y y and inclined at the same angle α to the horizontal. In the I-III stands, the element 6 with a large diameter D is made with a working surface 8, the angle of inclination of which α is the same with the angle of inclination of the element 5.

Формуемая полоса 4, проходя через клети I, II и III стана, подгибается с образованием большей 9 и меньшей 10 наклонных полок и горизонтальной стенки 11, причем суммарные углы подгибки α₁, α₂, α₃ обеих полок в каждом проходе (I-III) одинаковы (см. ниже пример). В IV и V проходах углы подгибки α ₄, α ₅ малой полки 10 больше углов β₄ и β₅ подгибки большой полки 9.Formable strip 4, passing through the stands of I, II and III of the mill, bends to form more than 9 and less than 10 inclined shelves and a horizontal wall 11, with the total bending angles α ₁ , α ₂ , α _{3 of} both shelves in each passage (I-III ) are the same (see example below). In the IV and V passes, the bending angles α ₄ , α _{5 of the} small flange 10 are greater than the angles β ₄ and β _{5 of the} bending of the large flange 9.

Так как элемент 5 меньшего диаметра (его рабочая поверхность 7) изнашивается быстрее, то при перевалках валков по износу ("выработке") нет необходимости переточки этого элемента: достаточно повернуть его таким образом, чтобы неработавшая коническая поверхность оказалась внутри калибра. Since the element 5 of smaller diameter (its working surface 7) wears out faster, when transferring the rolls for wear (“working out”), there is no need to regrind this element: it is enough to rotate it so that the idle conical surface is inside the caliber.

П р и м е р. Стан для формовки гнутого швеллерного профиля 41х34х12х3 мм (12 и 34 длина полок; угол наклона их к горизонтали 80^о) содержит 5 формующих клетей, содержащий валки с цилиндро-коническими элементами. Нижние валки всех клетей выполнены из двух рабочих элементов разного диаметра, причем элемент меньшего диаметра выполнен с двумя боковыми рабочими поверхностями, симметричными его средней линии.PRI me R. Mill for forming the bent U-profile 41h34h12h3 mm (12 and 34, the length of the shelves, their angle of inclination to the horizontal ^of 80) 5 comprises forming cages containing rolls with cylindrical-conical members. The lower rolls of all stands are made of two working elements of different diameters, and the smaller diameter element is made with two side working surfaces symmetrical to its midline.

Углы наклона рабочих поверхностей обоих элементов нижних валков I-III клетей равны между собой: α₁ 20^о, α₂ 40^о и α₃ 65^о. В IV клети угол наклона α₄ меньшего элемента 80^о, большего элемента β₄ 60^о. В V клети рабочие элементы обоих валков, формующие горизонтальную стенку профиля, наклонены под углом γ 10^о к горизонтали; β₅ 90^о, α₅ 70^о.The inclination angles of the working surfaces of both elements of the lower rolls of the I-III stands are equal to each other: α ₁ 20 ^о , α ₂ 40 ^о and α ₃ 65 ^о . In the IV stand, the inclination angle α _{4 of the} smaller element is 80 ^° , of the larger element β _{4 is} 60 ^° . The V stands operating elements of the two rolls, forming a horizontal profile wall, are inclined at an angle γ ¹⁰ ° to the horizontal; β ₅ 90 ^about , α ₅ 70 ^about .

Технико-экономическая эффективность устройства по сравнению с прототипом состоит в уменьшении трудозатрат при производстве несимметричных швеллерных профилей. Technical and economic efficiency of the device compared with the prototype is to reduce labor costs in the production of asymmetric channel profiles.

Claims

MILL FOR THE PRODUCTION OF NANEQUANOUS BENDED CHANNEL PROFILES, comprising sequentially forming stands with upper and lower work rolls containing cylinder-conical elements of different diameters, characterized in that all lower rolls contain two cylindrical-conical elements, while the smaller diameter element is made with two lateral working surfaces its middle line, and the angles of inclination of the forming elements of a larger diameter in each of the first three stands are equal to the angle of inclination of the forming elements ntov with a smaller diameter.