RU2068747C1 - Formed section production method - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method involves bending strips of basic uniform-width billet to predetermined position; forming corrugation, having variable width along the length of section development, on billet portion corresponding to future wall; joining portions in the proximity of corrugation base at profile cross section by applying transverse compressive force to profile wall. EFFECT: increased efficiency, simplified method and improved quality of product. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при формовке гнутых профилей проката преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной по длине шириной стенки на профилегибочном оборудовании. The invention relates to the processing of metals by pressure and is intended for use in the formation of bent sections of rolled products, mainly of the type of channels with a constant shelf height and a variable length wall width on roll forming equipment.

Известен способ для непрерывного изготовления профилей с переменным по длине сечением и машина для их изготовления (см. пат. Франции N 2484874, кл. B 21 D 5/14, 1981 г.). A known method for the continuous manufacture of profiles with a variable cross-sectional length and a machine for their manufacture (see US Pat. France N 2484874, CL B 21 D 5/14, 1981).

Способ заключается в изготовлении гнутых профилей, преимущественно типа швеллеров из заготовки переменной ширины путем их постепенной подгибки по переходам, причем для получения профиля с переменной по длине шириной стенки одновременно с подгибкой к месту изгиба профиля прикладывают сдвиговые усилия, обеспечивая сопряжения мест изгиба со стенкой по плоским кривым. The method consists in the manufacture of bent profiles, mainly of the type of channels from a workpiece of variable width by gradually bending along the transitions, moreover, to obtain a profile with a variable length of the wall width, shear forces are applied simultaneously to the bending of the profile to ensure that the bending points are joined to the wall on a flat crooked.

Недостатком данного аналога является получение некачественного профиля, из-за одновременного в каждом переходе приложения усилий подгибки и сдвига, заложенного конструкцией данного способа, предусматривающей жесткое сцепление между сгибом верхнего и нижнего формующих валков и таким образом их одновременного смещения в процессе профилирования. В результате будет происходить переформовка профиля, выражающаяся в его разнополочности, а в ряде случаев при формовке из толстого металла (более 4 мм) возможно заклинивание валков при их аксиальном перемещении. The disadvantage of this analogue is to obtain a low-quality profile, due to the simultaneous application of bending and shear forces in each transition, which is incorporated by the design of this method, which provides for rigid adhesion between the bending of the upper and lower forming rolls and thus their simultaneous displacement during profiling. As a result, the profile will be reshaped, expressed in its multidimensional nature, and in some cases when forming from thick metal (more than 4 mm) jamming of the rolls during their axial movement is possible.

Известен также способ изготовления гнутых профилей с переменным по длине сечением, осуществляемый с помощью рабочей клети профилегибочного стана (см. а. с. N 1022389, кл. B 21 D 5/06, 1983 г). Данный способ заключается в изготовлении гнутых профилей переменного по длине сечения, а именно швеллеров с переменной шириной стенки путем их постепенной подгибки по переходам, причем одновременно с приложением усилий подгибки в каждом переходе к местам изгиба прикладывают усилия сдвига, обеспечивая сопряжение мест изгиба со стенкой по плоским кривым. There is also a known method of manufacturing bent profiles with a variable cross-sectional length, carried out using a working stand of a roll forming mill (see A. p. N 1022389, class B 21 D 5/06, 1983). This method consists in the manufacture of bent profiles of variable cross-sectional length, namely, channels with a variable wall width by gradually bending along the transitions, and simultaneously with the application of bending forces, shear forces are applied at each transition to the bending points, ensuring that the bending points are connected to the wall on a flat crooked.

Недостатком данного аналога является невозможность получения качественного профиля, из-за одновременного в каждом переходе усилий подгибки и сдвига, заложенного конструкцией рабочей клети стана для осуществления способа, которая предусматривает жесткую связь между собой, попарно сопряженных формующих элементов, снабженных индивидуальным приводом аксиального перемещения на каждую пару формующих элементов, в результате чего будет происходить переформовка профиля, выражающаяся в его разнополочности, а в ряде случаев при формовке из толстого металла возможно заклинивание при их аксиальном перемещении. The disadvantage of this analogue is the impossibility of obtaining a high-quality profile, due to the simultaneous bending and shear forces in each transition, laid down by the design of the mill working stand for the implementation of the method, which provides for rigid connection between each other, paired forming elements provided with an individual axial movement drive for each pair forming elements, as a result of which the profile will be reshaped, expressed in its multi-polarity, and in some cases when molding from t thick metal may jam during axial movement.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа способ производства гнутых профилей проката (см. заявку на изобретение N 4222225/23-27, кл. В 21 D 5/06, реш. о выдаче а.с. от 12.01.88). Closest to the technical nature of the claimed is the selected as a prototype method for the production of bent profiles of rolled products (see application for invention N 4222225 / 23-27, CL 21 D 5/06, dec. On the issuance of AS from 12.01. 88).

По указанному способу гнутые профили проката преимущественно типа швеллеров с постоянной высотой полки, состоящие из крайних участков с широкой и узкой стенкой постоянной ширины и среднего участка со стенкой переменной ширины формуют путем постепенного приложения формующих усилий подгибки на всех участках профиля и сдвига на среднем участке при задаче предварительно раскроенной заготовки переменной ширины в валки узким концом. Причем усилие сдвига со стороны внутренней поверхности места изгиба прикладывают при прохождении через осевую плоскость валков сечения, находящегося от сечения перехода от крайнего участка с узкой стенкой к среднему на расстоянии, равном длине поверхности контакта верхнего валка с местом изгиба за осевой плоскостью валков. According to this method, bent sections of rolled products, mainly of the type of channels with constant shelf height, consisting of extreme sections with a wide and narrow wall of constant width and a middle section with a wall of variable width are formed by gradually applying forming efforts to bend in all sections of the profile and to shift in the middle section for the task pre-cut blanks of variable width in rolls with a narrow end. Moreover, the shear force from the side of the inner surface of the bending point is applied when passing through the axial plane of the rolls of a section located from the cross section of the transition from the extreme section with a narrow wall to the average at a distance equal to the length of the contact surface of the upper roll with the bend beyond the axial plane of the rolls.

К существенным недостаткам прототипа можно отнести неточную в ряде случаев отформовку требуемого внутреннего радиуса места изгиба и получение углов подгибки меньше заданных. Кроме того в ряде случаев возможно появление рисок и задиров на поверхности профиля. Significant disadvantages of the prototype include, in some cases, inaccurate molding of the required internal radius of the bending point and obtaining bending angles less than specified. In addition, in some cases, the appearance of scratches and scoring on the surface of the profile.

Целью изобретения является повышение качества профилей за счет исключения поперечного смещения заготовки и снижения трудоемкости за счет уменьшения количества технологических переходов. The aim of the invention is to improve the quality of the profiles by eliminating the lateral displacement of the workpiece and reduce the complexity by reducing the number of technological transitions.

Для достижения указанной цели в способе производства гнутых профилей проката типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной по длине шириной стенки, включающем подгибку полок по переходам, вначале на заготовке постоянной ширины осуществляют подгибку полок до заданного положения, а затем на участке заготовки, соответствующем стенке с переменной по длине шириной отформовывают гофр с изменяющейся по длине шириной развертки поперечного сечения. To achieve this goal in the method for the production of bent profiles of the type of channels with a constant shelf height and a variable length of the wall width, including bending the shelves along transitions, first on the billet of constant width bending of the shelves to a predetermined position, and then on the section of the billet corresponding to the wall with a corrugation with a variable length is molded with a transverse cross-sectional width varying along the length.

После отформовки гофра к участку профиля, соответствующему стенке с переменной по длине шириной, прикладывают поперечные сжимающие усилия, обеспечивая смыкание в поперечном сечении криволинейных участков гофров, сопряженных со стенкой, после чего гофр переформовывают в плоский выступ. After molding the corrugation, transverse compressive forces are applied to the section of the profile corresponding to the wall with a variable length in length, ensuring that the curved sections of the corrugations connected to the wall are closed in cross section, after which the corrugation is reshaped into a flat protrusion.

На фиг. 1 показан равнополочный по длине профиль с переменной по длине шириной стенки; на фиг.2 промежуточный профиль с постоянными по длине размерами поперечного сечения; на фиг.3 схема калибра для отформовки гофра с изменяющейся по длине шириной развертки на стенке предварительно отформованного профиля постоянного сечения; на фиг.4 разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 схема формовки профиля с переменной по длине шириной стенки; на фиг.6 схема калибра, обеспечивающего смыкание в поперечном сечении в плоскости стенки концов хорды, на которую опирается гофр с переменной по длине шириной развертки; на фиг.7 схема калибра для переформовки гофра в плоский выступ. In FIG. 1 shows a profile equal to the length of the length with a variable length of the wall width; figure 2 is an intermediate profile with constant along the length of the cross-sectional dimensions; figure 3 diagram of the caliber for molding the corrugation with a varying length of the sweep width on the wall of a preformed profile of constant cross section; figure 4 section aa in figure 3; figure 5 diagram of the molding profile with a variable length of the width of the wall; in Fig.6 diagram of the caliber, providing the closure in cross section in the plane of the wall of the ends of the chord, on which the corrugation with a variable length sweep is supported; 7 is a caliber diagram for transforming the corrugation into a flat protrusion.

По заявляемому способу в процессе получения профиля с переменной по длине шириной стенки 1 и постоянной высотой полки 2 целесообразно сначала из заготовки постоянной ширины 3 отформовать профиль 4 с постоянными по длине размерами поперечного сечения, а затем в валках 5 и 6 с формующим элементом 7 и вертикальных роликах 8 подпружиненных пружинами 9 отформовать гофр 10 с изменяющейся по длине шириной развертки. According to the claimed method, in the process of obtaining a profile with a variable length of the wall width 1 and a constant height of the shelf 2, it is advisable to first form a profile 4 with a constant width 3 blank with a constant cross-sectional length, and then in rolls 5 and 6 with forming element 7 and vertical rollers 8 spring-loaded with springs 9 to form a corrugation 10 with a sweep width varying in length.

При этом участок гофра с наибольшей шириной развертки располагают со стороны участка стенки с наименьшей шириной. In this case, the corrugation section with the largest sweep width is located on the side of the wall section with the smallest width.

При реализации способа по п.2. после перехода IХ полученный профиль II пропускают (переход Х, фиг.5) через калибр, состоящий из вертикальных формующих роликов 12 горизонтального валка 13 и вертикальных роликов 14, осуществляя смыкание концов хорды, на которую опирается гофр 10, и получают профиль 15 с гофром 16 (переход Х, фиг.5). Затем в валках 17, 18 и вертикальных роликах 19 (переходы XI, фиг.5) гофр 16 переформовывают в плоский выступ 20 получая готовый профиль. When implementing the method according to claim 2. after transition IX, the obtained profile II is passed (transition X, Fig. 5) through a gauge consisting of vertical forming rollers 12 of the horizontal roll 13 and vertical rollers 14, closing the ends of the chord, on which the corrugation 10 rests, and obtain a profile 15 with corrugation 16 (transition X, Fig. 5). Then, in the rolls 17, 18 and vertical rollers 19 (transitions XI, Fig. 5), the corrugations 16 are reshaped into a flat protrusion 20 to obtain a finished profile.

Заявляемый способ может быть реализован с помощью обычного профилегибочного станка, в первых 7-9 клетях которого формуется швеллер с постоянной высотой полки и постоянной шириной стенки. Последующая клеть содержит валки для отформовки на стенке профиля гофра с изменяющейся по длине шириной развертки. За данной клетью расположены вертикальные ролики, осуществляющие смыкание концов хорды, на которую опирается гофр. Последняя клеть стана содержит гладкие валки для переформовки гофра в плоский выступ. The inventive method can be implemented using a conventional roll forming machine, in the first 7-9 stands of which a channel is formed with a constant shelf height and constant wall width. The subsequent stand contains rolls for molding on the wall of the corrugation profile with a sweep width varying in length. Behind this stand there are vertical rollers that close the ends of the chord, on which the corrugation rests. The last mill stand contains smooth rolls for transforming the corrugation into a flat protrusion.

так например при формовке швеллера 200(250)•90• 2,5 мм с перемежной по длине шириной стенки длина профиля L 2,0 мм; (ширина изменяется по всей длине) первоначально по режиму обычно применяемому для швеллеров 10-22-36-52-68-84-90^o формовался швеллер 200(250)90•2,5 мм. Затем на стенке профиля формовался гофр с переменной (от 50 до 100 мм) по длине шириной развертки, который в дальнейшем переформовывался в плоский выступ. При этом участок гофра с наибольшей шириной развертки располагался со стороны участка стенки с наименьшей шириной.for example, when forming a channel 200 (250) • 90 • 2.5 mm with a wall length intermittent along the wall width, the profile length L is 2.0 mm; (the width varies over the entire length) initially, according to the mode usually used for channels 10-22-36-52-68-84-90 ^{o, a} channel 200 (250) 90 • 2.5 mm was formed. Then, a corrugation was formed on the profile wall with a variable (from 50 to 100 mm) along the length of the sweep width, which was subsequently reformed into a flat protrusion. In this case, the corrugation section with the largest sweep width was located on the side of the wall section with the smallest width.

Как показали данные опытной проверки, в результате использования заявляемого способа при формовке швеллера 200(250) •90•2,5 отклонение величины внутренних радиусов изгиба от расчетной (8 мм) не превышало 0,3 мм, в то время как при производстве по прототипу отклонение достигало 2 мм. As shown by the test data, as a result of using the proposed method when forming the channel 200 (250) • 90 • 2.5, the deviation of the internal bending radii from the calculated one (8 mm) did not exceed 0.3 mm, while in the production of the prototype deviation reached 2 mm.

При формовке профиля с изменяющейся по длине шириной стенки практически не нарушалась поверхность профиля, в то время, как по базовому способу на стенке и полках появлялись царапины и риски длиной 3-10 мм. When forming a profile with a wall width varying in length, the profile surface was practically not violated, while according to the basic method, scratches and risks 3-10 mm long appeared on the wall and shelves.

Согласно данным проведенных расчетов и экспериментов заявляемое изобретение в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: а) повышается качество профилей за счет точной отформовки внутренних радиусов мест изгиба: отклонение величины внутреннего радиуса при формовке швеллера 200(250)•90•2,5 от расчетной (8 мм) не превышало 0,3 мм, в то время, как при формовке по базовому способу достигало 2 мм; повышается качество поверхности профиля, не образуются царапины и риски, упрощается процесс формовки; б) снижается трудоемкость настройки, т.к. при формовке по базовому способу (со смещением валков в поперечном направлении в процессе профилеобразования) необходимо синхронизировать механизмы смещения валков каждой из клетей между собой и по отношению к положению полосы в стане. According to the calculations and experiments, the claimed invention has the following advantages in comparison with the prototype: a) the quality of the profiles is improved due to the exact molding of the internal radii of the bending points: the deviation of the internal radius when forming the channel 200 (250) • 90 • 2.5 from the calculated 8 mm) did not exceed 0.3 mm, while during molding according to the basic method it reached 2 mm; the quality of the surface of the profile is increased, scratches and risks do not form, the molding process is simplified; b) the complexity of the setup is reduced, because when forming according to the basic method (with the rolls shifting in the transverse direction during the profile formation process), it is necessary to synchronize the rolls displacement mechanisms of each of the stands with each other and with respect to the position of the strip in the mill.

Заявляемый способ производства гнутых профилей проката представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволяет значительно упростить технологию изготовления на профилегибочном оборудовании профилей типа швеллеров с переменной по длине шириной стенки. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3 ЫЫЫ4 ЫЫЫ5 ЫЫЫ6 The inventive method for the production of bent profiles of rolled products is of significant interest to the national economy, as it allows to significantly simplify the manufacturing technology on roll forming equipment of profiles such as channels with a variable length of the wall width. YYY1 YYY2 YYY3 YYY4 YYY5 YYY6

Claims (2)

1. Способ производства гнутых профилей проката типа швеллеров с постоянной высотой полки и переменной по длине шириной стенки из плоских заготовок постоянной ширины, включающий отформовку гофра с изменяющейся по длине шириной развертки поперечного сечения на участке заготовки постоянной ширины, соответствующем будущей стенке, и подгибку полок до заданного положения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества профилей за счет исключения поперечного смещения заготовки и снижния трудоемкости за счет уменьшения количества технологических переходов, подгибку полок осуществляют на исходной заготовке, а отформовку гофра осуществляют после подгибки полок. 1. A method for the production of bent sections of the type of channels with a constant shelf height and a variable length along the wall width from flat blanks of constant width, which includes molding corrugations with a cross-sectional sweep width varying along the length of a blank of constant width corresponding to the future wall, and folding the shelves to a predetermined position, characterized in that, in order to improve the quality of the profiles by eliminating the lateral displacement of the workpiece and reducing the complexity by reducing the number of technolo ble transitions hem flanges is performed on the original blank, and is performed after the corrugation otformovku hem flanges. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после отформовки гофра к участкам стенки профиля, расположенным от гофра с обеих сторон, прикладывают поперечные сжимающие усилия, обеспечивая смыкание криволинейных участков гофра, сопряженных со стенкой, после чего гофр переформовывают в плоский выступ. 2. The method according to claim 1, characterized in that after molding the corrugation, transverse compressive forces are applied to the sections of the profile wall located on both sides of the corrugation, ensuring the closure of the curved corrugated sections conjugated with the wall, after which the corrugation is reshaped into a flat protrusion.

Images