Способ профилирования гофрированных листов

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технологии профилирования гофрированных листов. Предварительно осуществляют формообразование грибовидных гофров с полукруглыми вершинами и межгофровыми участками и промежуточных гофров с вертикальными боковыми гранями на переднем конце полосы длиной, равной межклетевому расстоянию профилегибочного стана в клети, верхний валок которой имеет разделительные реборды. Осуществляют разведение валков после формообразования грибовидных гофров для свободного прохождения гофрированной полосы, формообразование грибовидных гофров в клетях профилегибочного стана и окончательное формообразование в последней клети профилегибочного стана свободной осадкой гладкими валками промежуточных гофров с вертикальными боковыми гранями. Улучшается качество, расширяются технологические возможности процесса, а также снижаются производственные затраты.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при профилировании гофрированных листов, преимущественно с грибовидными гофрами.

Такие гофры с трапециевидным поперечным сечением имеют плоские вершины и межгофровые участки, причем ширина вершин гофров больше ширины их оснований, а боковые грани гофров наклонены к горизонтали под углом более 90°, считая от их средней осевой линии.

Формообразование гофров у листовых гнутых профилей начинается с середины ширины полосовой заготовки и с последовательным, по проходам, формированием всех остальных гофров до заданной (конечной) конфигурации. Технология профилирования гофрированных листов достаточно подробно описана в книге под ред. И.С.Тришевского «Холодногнутые гофрированные профили проката», изд. 2-е, Киев, «Технiка», 1973 г.

Известен способ профилирования стальных полос, в котором при увеличении радиусов изгиба трапециевидных гофров и увеличении ширины полосовой заготовки к ней прикладывают продольное натяжение заданной величины путем повышения скорости вращения валков двух последних клетей стана (см. пат. РФ №2149072, кл. В21D 5/06, 11/00, опубл. в БИ №14, 2000 г.). Однако этот способ неприемлем для улучшения геометрии листовых профилей с вышеописанными грибовидными гофрами.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ профилирования гофрированных листов по пат. РФ №2050999, кл. В21D 5/06, опубл. в БИ №36, 1995 г.

Этот способ включает последовательное по ширине полосовой заготовки формообразование гофров трапециевидного сечения в валках профилегибочного стана, начиная со средних гофров, и характеризуется тем, что при достижении внутренними гранями гофров, смежных со средними гофрами, заданных (конечных) углов подгибки их освобождают от контакта с валками, а при достижении требуемой конфигурации смежными гофрами средние повторно пропускают через калибры, что предотвращает уменьшение достигнутых углов подгибки, т.е. улучшает геометрию готовых профилей.

Известный способ также неприемлем для повышения качества (улучшения геометрии) листовых профилей с грибовидными гофрами.

Действительно, в известном способе осуществляется повторное пропускание сформованных средних гофров через калибры, что вполне допустимо для трапециевидных гофров с наклоном их боковых граней к горизонтали под углом менее 90° (в направлении к их средней осевой линии). Калибры для грибовидных гофров возможны только с вертикальными стенками, т.е. по сути это валки с дисковыми ребрами, наличие которых не позволяет уменьшать высоту (с увеличением ширины) таких гофров.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества листовых профилей с грибовидными гофрами за счет улучшения их геометрии и расширение технологических возможностей процесса их изготовления, а также снижение производственных затрат.

Для решения поставленной задачи заявляемый способ профилирования листов с грибовидными гофрами включает предварительное формообразование грибовидных гофров с полукруглыми вершинами и межгофровыми участками и промежуточных гофров с вертикальными боковыми гранями на переднем конце полосы длиной, равной межклетевому расстоянию профилегибочного стана в клети, верхний валок которой имеет разделительные реборды, разведение валков после формообразования грибовидных гофров для свободного прохождения гофрированной полосы, формообразование грибовидных гофров в клетях профилегибочного стана и окончательное формообразование в последней клети профилегибочного стана свободной осадкой гладкими валками промежуточных гофров с вертикальными боковыми гранями.

Сущность заявляемого технического решения заключается в предварительном формообразовании на переднем конце полосовой заготовки заданной длины гофров требуемой конфигурации, что улучшает геометрию готовых профилей. В результате этого появляется возможность на остальной части полосы формовать конечное сечение грибовидных гофров путем осадки промежуточных гофров (с вертикальными боковыми гранями) в клети с гладкими валками. Свободная осадка позволяет регулировать высоту конечных гофров в достаточно широких пределах, а использование гладких валков удешевляет их изготовление, сокращая производственные затраты.

Равенство длины предварительно формуемого конца заготовки межклетевому расстоянию обусловлено следующим.

При уменьшении высоты промежуточного гофра и увеличении ширины его вершины в процессе осадки в гладких валках может произойти потеря устойчивости этого гофра ("сваливание") с недопустимым искажением поперечного сечения гофра. Так как межклетевое расстояние профилегибочного стана делается не менее длины участка подгибки (т.е. зоны продольной деформации вертикальных элементов профиля, в нашем случае - боковых граней гофров), то возникающие при этом растягивающие напряжения по кромкам этих элементов (см, например, книгу А.П.Чекмарева и В.Б.Калужского "Гнутые профили проката", М., "Металлургия", 1974, с.51-52) не влияют на устойчивость сечений гофров в смежных клетях (эти напряжения как бы "гасятся" в межклетевом промежутке). Правильность выбора длины предварительно формуемого конца была подтверждена опытами (см. ниже).

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

В состав профилегибочного стана, осуществляющего формовку полос с грибовидными гофрами, вводится дополнительная клеть, устанавливаемая перед последней клетью с гадкими валками и осуществляющая окончательное формообразование грибовидных гофров. Верхний валок этой клети выполнен с разделительными ребордами, предотвращающими боковое "сваливание" гофров. После формовки на требуемой длине полосы грибовидных гофров валки этой клети разводятся, осуществляя свободное прохождение гофрированной полосы (с промежуточными гофрами) между ними в последнюю клеть стана, производящую свободную осадку этих гофров.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на профилегибочном стане 0,5-2,5×300-1500 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат".

С этой целью при профилировании полос с грибовидными гофрами опробовались два варианта профилирования: по известной технологии, выбранной в качестве ближайшего аналога, и по предлагаемой. Результаты оценивали по качеству (геометрии) готовых профилей, а также по возможности регулирования высоты гофров и расходу валков. Наилучшие результаты (выход качественных профилей до 99,6%, максимальная величина регулирования высоты грибовидных гофров при минимальных затратах на изготовление валков) получены при использовании заявляемого способа.

Уменьшение длины предварительно формуемого конца полосы (менее межклетевого расстояния стана) дало выход качественных профилей в пределах 63...95%, причем эта величина уменьшалась с уменьшением указанной длины. Профилирование по известному способу привело к выходу качественных профилей не более 82%, причем на части готовых профилей наблюдались продольные полосы и царапины на верхних закруглениях грибовидных гофров вследствие их контакта с дисковидными ребрами верхнего валка.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.

По данным технико-экономических исследований, проведенных в Центральной лаборатории ОАО "ММК", использование предлагаемого способа при производстве листовых профилей с грибовидными гофрами повысит прибыль от реализации (за счет сокращения отсортировки) не менее чем на 5% с одновременным снижением производственных затрат ориентировочно на 3%.

Пример конкретного выполнения

Гофрированный листовой профиль толщиной 1,5 мм и шириной 1000 мм с четырьмя грибовидными гофрами высотой 60 мм с углом наклона боковых граней к горизонтали 155° и с шириной верхней плоской грани 65 мм формуется в 12 клетях профилегибочного стана с межклетевым расстоянием 1000 мм.

Предварительно в дополнительной клети стана на переднем конце полосовой заготовки длиной 1000 мм формуются гофры заданной конфигурации. Затем осуществляется профилирование (без упомянутой клети) с осадкой промежуточных гофров (с вертикальными боковыми гранями и полукруглыми вершинами и межгофровыми участками) в XII клети с гладкими валками.

Диапазон регулирования высоты гофров в этой клети ±5 мм.

Способ профилирования листов с грибовидными гофрами, включающий предварительное формообразование грибовидных гофров с полукруглыми вершинами и межгофровыми участками и промежуточных гофров с вертикальными боковыми гранями на переднем конце полосы длиной, равной межклетевому расстоянию профилегибочного стана в клети, верхний валок которой имеет разделительные реборды, разведение валков после формообразования грибовидных гофров для свободного прохождения гофрированной полосы, формообразование грибовидных гофров в клетях профилегибочного стана и окончательное формообразование в последней клети профилегибочного стана свободной осадкой гладкими валками промежуточных гофров с вертикальными боковыми гранями.