Способ производства гнутых корытных профилей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сортовых гнутых профилей прокатки. Задача, рещаемая изобретением, повышение уровня качества гнутых корытных профилей за счет предотвращения трещинообразования и сокращение расхода прокатных валков. Способ включает последовательное профилирование полосовой заготовки с достижением краевыми элементами шириной В конечного угла подгибки в черновых проходах и освобождением их от зажатия валками в последующих проходах и отличается тем, что часть длины H смежных с краевыми элементов, равную B ctg α, и примыкающую к краевому элементу, в промежуточных проходах, начиная с угла их подгибки α = arctg 2,5 B/H, и горизонтальные краевые элементы в последнем чистовом проходе освобождают от зажатия. 2 ил.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении сортовых гнутых профилей.

Симметричные гнутые профили проката относительно простой конфигурации (в том числе корытные) изготавливают путем последовательной по проходам подгибки элементов полосовой заготовки валками профилегибочного стана.

Известны способы производства корытных профилей [1] Одним из основных дефектов корытных гнутых профилей является трещинообразование при формовке, в особенности сталей с пониженной пластичностью (в частности низколегированных).

Известен способ производства гнутых профилей с отбортовками (типа корытных), в котором подгибку отбортовки и боковой стенки осуществляют на одинаковые углы, а при достижении угла около 70^о на разные углы, причем угол подгибки отбортовок больше угла подгибки боковых стенок на величину до 20^о с постепенным уменьшением этой разницы до нуля перед последним калибром [2] Известен также способ производства гнутых корытных профилей, формуемых в первых проходах как швеллер, в котором при достижении боковыми стенками угла 45.60^о осуществляют их перегиб и образуют боковые полки [3] Недостаток известных способов возможность появления трещин в местах гиба при профилировании сталей с пониженной пластичностью.

Наиболее близким аналогом к изобретению является способ изготовления гнутых несимметричных профилей, имеющих боковые и нижнюю стенки и полку. Этот способ включает последовательное профилирование полосовой заготовки с достижением краевым элементом конечного угла подгибки в черновых проходах и освобождением его от зажатия валками в последующих проходах и характеризуется тем, что при продолжении подгибки боковых стенок до требуемого угла одновременно осуществляют поворот поперечного формуемого сечения в сторону, противоположную винтообразному скручиванию, что позволяет уменьшить продольное скручивание готового профиля.

Недостатком этого способа также является возможность трещинообразования на профилях, в особенности при изготовлении их из сталей с пониженной пластичностью, а также повышенный расход валков.

Технической задачей изобретения является повышение уровня качества гнутых корытных профилей путем использования такой технологии, которая предотвращает возникновение трещин в местах гиба, и сокращение затрат за счет уменьшения расхода валков.

Для решения этой задачи в способе, включающем профилирование заготовки с достижением краевыми элементами шириной В конечного угла подгибки β_к в черновых проходах и освобождением их от зажатия валками в последующих проходах, часть длины Н смежных с краевыми элементов, равную B ctg α и примыкающую к краевому элементу, в промежуточных проходах, начиная с угла их подгибки α=arctg и горизонтальные краевые элементы в последнем чистовом проходе освобождают от зажатия.

Сущность данного технического решения состоит в том, что, начиная с определенного угла подгибки боковых элементов, смежных с краевыми, их верхнюю часть (см. фиг.1) полностью освобождают от контакта с коническими элементами валков; кроме того, горизонтальные краевые элементы (полки профиля) также освобождают от зажатия валками в последнем проходе.

Если упомянутые боковые элементы частично не освобождают от контакта с нижними валками (т.е. когда эти валки имеют вид, показанный на фиг.2а), то наличие выступа 7 не позволит перетачивать (восстанавливать) валки для изготовления корытного профиля прежних размеров. Напротив валки, показанные на фиг.2б (со "срезом" по линии хх), можно неоднократно перетачивать. Очевидно, что протяженность участка ab контакта валков с нижней частью подгибаемого элемента не может быть слишком малой, так как это приведет к невыполнению требуемого угла подгибки.

Освобождение же от зажатия валками полок профиля в последнем проходе (эти полки "свободны" после черновых проходов) гарантирует предотвращение трещин в местах изгиба 6 (см. фиг.1) при профилировании заготовок с недостаточной пластичностью.

На фиг. 1 схематично (даны только пять проходов) показана последовательность формообразования корытного профиля по данному способу; на фиг.2 возможные варианты выполнения нижних валков (а известный, б для реализации данного способа) в промежуточных проходах.

В первом черновом проходе (1) элементы 1 полосы, протяженность которых равна сумме длин полок 2 с шириной В и вертикальных стенок 3 с длиной Н профиля, подгибаются на угол α 18.20^о, а в последующих черновых проходах (II-III), до достижения угла β_к 90^о между элементами 2 и 3 сечения, не подгибаются. Подгибка элементов 2 (относительно элементов 3) на углы β осуществляется в черновых проходах, начиная со второго.

После достижения угла β_к к возобновляется подгибка элементов 3 до конечного угла α_к 90^о в последнем (чистовом) проходе; при этом происходит освобождение от зажатия валками элементов 2, а также освобождение от контакта с нижним валком верхних участков 4 этих элементов с длиной, равной B ctg α, начиная с угла подгибки α=arctg Очевидно, что при меньших углах α длина l участка 4 будет больше 0,4Н, что недопустимо (см. ниже).

В последнем проходе (V) осуществляется окончательная доформовка сечения с получением готового профиля, содержащего горизонтальную 5 и вертикальные 3 стенки, а также полки 2, причем последние освобождены от зажатия валками.

Опытную проверку способа производили на стане 2-8 х 100-600 АО "Магнитогорский меткомбинат" при формовке различных корытных профилей с Н60. 120 мм и В 18.54 мм из заготовок толщиной 3.6 мм, в основном из стали 09Г2 и 10ХНДП. Трещинообразование на участках изгиба 6 (см. фиг.1) наблюдалось лишь в единичных случаях.

В опытах было установлено, что максимальная длина участка 4, обеспечивающая требуемую геометрию готовых корытных профилей, может составлять l ≥ 0,4H, так как при l < 0,4H наблюдались недопустимые искажения формы их поперечного сечения. Нижние валки при этом должны иметь конфигурацию, показанную на фиг.2б.

Профилирование по известному способу: без освобождения в последнем проходе полок профиля и с использованием нижних валков промежуточных клетей, показанных на фиг.2а, дало отсортировку готовых профилей по трещинам до 0,5% а расход валков при этом повысился (из-за невозможности вторичного их использования после переточки для части клетей и большего веса боковых элементов 8 валков (см. фиг.2б) почти на 15% П р и м е р. Корытный профиль 80 х 80 х x 40 х 4 мм (Н 80, В 40 мм) из ст. 09Г2 формуется по предлагаемому способу за 10 проходов с углами подгибки (по проходам): 1 α_o 20^o; 2 α_o 20^o; β₁= 20^o; 3 α_o= 20^o; β₂ 45^o; 4 α_o 20^o; β₃ 70^o; 5 α_o 20^o; β_к= 90^о; 6 α₁ 35^о; 7 α₂ 55^о; 8 α₃ 70^о, 9 α₄ 85^о; 10 α_к 90^о.

При α=arctg arctg arctg 1,25 51,35^o, т.е. в седьмом проходе верхняя часть подгибаемой вертикальной стенки (см. фиг.1) длиной l B ˙ctgα 40 ˙ ctg 51,35^o 40 ˙ 0,8 32 мм освобождается от контакта с нижним валками.

Полки профиля освобождены от зажатия во всех проходах, начиная с шестого.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТЫХ КОРЫТНЫХ ПРОФИЛЕЙ, включающий последовательное профилирование полосовой заготовки с достижением краевыми элементами шириной B конечного угла подгибки в черновых проходах и освобождением их от зажатия валками в последующих проходах, отличающийся тем, что часть длины H смежных с краевыми элементами, равную Bctgα, и примыкающую к краевому элементу, начиная с угла их подгибки в промежуточных проходах и горизонтальные краевые элементы в последнем чистовом проходе освобождают от зажатия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2