RU2335366C2 - Method of molding of stamped formed profile - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: simultaneously perform feeding of two flat preforms of certain width in the profile bending machine at different levels for molding closed stamped formed profile consisting of two corrugated sheets with orthogonally related semicircular corrugations; upper one has smaller width, consecutive molding in the first two-high stands of direct corrugations on the lower strip, directed downwards, with overcast angles, diminished in a cogging direction with a certain angle of inclination of lateral faces of ready corrugations to a horizontal plane. Simultaneously perform transportation of the upper strip in a four-high stand, forming in one operation cross-section closed corrugations, directed up with the same height and an angle of inclination of lateral faces to a horizontal plane. Connect the upper strip to the lower after overcast in three last passes of side crimps of the lower strip up and at reaching of a certain corner. In last operations in two-high stands perform overcast of side crimps of the lower strip to a corner 180° with formation of interlock of both strips of the trebled width.

EFFECT: assortment expansion of channeling mill and decrease of cost.

4 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гофрированных гнутых листовых профилей.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of corrugated bent sheet profiles.

Такие профили изготавливаются на специализированных многоклетевых станах, содержащих обычно двухвалковые формующие клети. При формовке полосовой заготовки формообразование гофров начинают с середины ширины полосы и последовательно профилируют их в направлении к кромкам заготовки. Технология профилирования гофрированных полос достаточно подробно описана в книге под ред. И.С.Тришевского «Холодногнутые гофрированные профили проката», Киев, «Техника», 1973, с.132-144. Определяющими параметрами этой технологии являются соотношение высоты гофров и толщины полосы, величина углов подгибки боковых элементов гофров за проход и величина радиусов изгиба металла.Such profiles are made on specialized multi-stand mills, usually containing two-roll forming stands. When forming a strip blank, the formation of corrugations begins from the middle of the strip width and is successively profiled towards the edges of the blank. The technology of profiling corrugated strips is described in sufficient detail in the book under the editorship of I.S. Trishevsky "Cold-formed corrugated profiles of hire", Kiev, "Technique", 1973, p.132-144. The defining parameters of this technology are the ratio of the height of the corrugations and the thickness of the strip, the magnitude of the bending angles of the side elements of the corrugations per pass, and the magnitude of the bending radii of the metal.

Известен способ производства профилей с гофрами, в котором в первых проходах формуют профиль с трапециевидными гофрами, ширина стенки которых равна развернутой ширине скругленной вершины готового гофра, после чего стенку гофра переформовывают свободной гибкой при подгибке полок гофра (см. а.с. СССР №778862, кл. В21D 5/06, опубл. 15.11.80 г.). Однако этот способ приемлем для формовки гофров продольного направления и только на одной полосе.A known method for the production of profiles with corrugations, in which in the first passages a profile with trapezoidal corrugations is formed, the wall width of which is equal to the expanded width of the rounded top of the finished corrugation, after which the corrugation wall is reshaped by free flexible bending of the corrugation shelves (see AS USSR No. 778862 , CL B21D 5/06, publ. 15.11.80). However, this method is acceptable for forming corrugations of the longitudinal direction and only on one strip.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ производства (формовки) гофрированных листов по а.с. СССР №1623817, кл. В21D 5/06, опубл. в БИ №4, 1991 г.The closest analogue to the claimed method is a method of production (molding) of corrugated sheets by A. with. USSR No. 1623817, cl. B21D 5/06, publ. in BI No. 4, 1991

Этот способ заключается в последовательном формообразовании гофров заданной формы и размеров и характеризуется тем, что формообразование каждого последующего гофра начинают после подгибки стенок предыдущего гофра на угол, определяемый по расчетной зависимости. Такой способ также пригоден только для формовки продольных сплошных гофров на одной полосе.This method consists in the sequential shaping of the corrugations of a given shape and size and is characterized in that the shaping of each subsequent corrugation begins after bending the walls of the previous corrugation at an angle determined by the calculated dependence. This method is also suitable only for forming longitudinal solid corrugations in one strip.

Технической задачей настоящего изобретения является расширение технологических возможностей профилегибочного стана и сокращение производственных затрат за счет формовки гнутого профиля, состоящего из двух сложенных вместе гофрированных листов.An object of the present invention is to expand the technological capabilities of a roll forming mill and reduce production costs by forming a bent profile consisting of two corrugated sheets folded together.

Для решения этой задачи в способе формовки замкнутого гнутого листового профиля, состоящего из двух гофрированных листов с взаимно перпендикулярными полукруглыми гофрами высотой Н в пределах 10...40 толщин заготовки S, включающем подачу в профилегибочный стан на разных уровнях одновременно двух полосовых заготовок толщиной 0,7...2,0 мм, верхняя из которых имеет меньшую ширину, последовательную формовку в первых двухвалковых клетях продольных гофров на нижней полосе, направленных вниз, с углами подгибки, уменьшающимися в направлении прокатки от 25° до 8° и с углом наклона боковых граней готовых гофров к горизонтали α=84°...87° и одновременную транспортировку верхней полосы в четырехвалковую клеть, в которой формуют за один проход поперечные замкнутые гофры, направленные вверх с теми же величинами Н и α, после подгибки в трех последних проходах боковых кромок нижней полосы вверх и при достижении ими угла 83°...85° соединяют верхнюю полосу с нижней, а в последних проходах в двухвалковых клетях осуществляют загибку боковых кромок нижней полосы до угла 180° с образованием замкового соединения обеих полос толщиной 3S; величина радиусов изгиба готового профиля у оснований его гофров равна (10...12)S; ширина полосы с продольными гофрами больше, чем ширина полосы с поперечными гофрами на 50...120 мм, образование замкового соединения осуществляют за 7...8 проходов с максимальным углом подгибки за проход, равным 40°.To solve this problem, in a method of forming a closed bent sheet profile consisting of two corrugated sheets with mutually perpendicular semicircular corrugations of height H within 10 ... 40 thicknesses of the workpiece S, which includes simultaneously feeding two billet workpieces with a thickness of 0 to the bending mill at different levels, 7 ... 2.0 mm, the upper of which has a smaller width, sequential molding in the first two-roll stands of longitudinal corrugations in the lower strip, directed downward, with bending angles decreasing in the rolling direction from 25 ° to 8 ° and with the angle of inclination of the side faces of the finished corrugations to the horizontal α = 84 ° ... 87 ° and the simultaneous transportation of the upper strip into a four-roll stand, in which transverse closed corrugations directed upward with the same values are formed in one pass H and α, after bending in the last three passes of the lateral edges of the lower strip up and when they reach an angle of 83 ° ... 85 °, they connect the upper strip to the lower one, and in the last passes in double roll stands bend the lateral edges of the lower strip to an angle of 180 ° with the formation of a castle connection Nia both bands 3S thick; the value of the bending radii of the finished profile at the bases of its corrugations is (10 ... 12) S; the width of the strip with longitudinal corrugations is greater than the width of the strip with transverse corrugations by 50 ... 120 mm, the formation of a locking joint is carried out in 7 ... 8 passes with a maximum bending angle per pass equal to 40 °.

Сущность заявляемого технического решения заключается в профилировании одновременно двух полос с противоположно направленными гофрами (сплошными и замкнутыми) и в соединении гофрированных полос в один замкнутый профиль. Такой профиль с гофрами рекомендуемых параметров обладает изотропной жесткостью, т.е. при его длине, равной ширине, сопротивление изгибу и скручиванию у него одинаково в двух взаимно перпендикулярных направлениях.The essence of the proposed technical solution lies in the profiling of two bands simultaneously with oppositely directed corrugations (solid and closed) and in combining the corrugated bands into one closed profile. Such a profile with corrugations of the recommended parameters has isotropic rigidity, i.e. with its length equal to its width, the resistance to bending and twisting is the same in two mutually perpendicular directions.

Особенностью заявляемого способа является также и то обстоятельство, что формуемые сплошные гофры своими вершинами направлены вниз (обычно такие гофры всегда формуют вершинами вверх).A feature of the proposed method is also the fact that the molded solid corrugations with their vertices are directed downward (usually such corrugations are always formed with their tops up).

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

В профилегибочный стан подают (на разных уровнях) одновременно две полосовых заготовки. Формообразование продольных гофров на нижней полосе начинают с первых же клетей стана (клети - известные, двухвалковые, но с «перевернутыми» калибрами). Верхнюю же полосу просто транспортируют по стану до четырехвалковой клети, в которой осуществляют формообразование (за один проход) поперечных замкнутых гофров на этой полосе, и происходит соединение (накладка) обеих полос с началом образования их замкового соединения, которое продолжается в дальнейшем (уже в двухвалковых клетях) до формирования «замка». Именно для его образования ширина нижней полосы больше, чем верхней.Two strip blanks are fed simultaneously (at different levels) to a roll forming mill. The formation of longitudinal corrugations in the lower strip begins with the first stands of the mill (stands - known, two-roll, but with "inverted" gauges). The upper lane is simply transported along the camp to a four-roll stand, in which the formation of transverse closed corrugations in this lane is performed (in one pass), and both lanes are joined (overlay) with the formation of their castle connection, which continues in the future (already in the two-roll cages) until the formation of the "castle". It is for its formation that the width of the lower strip is greater than the upper.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на стане 0,5-2,5×300-1500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», предназначенном для профилирования гофрированных листов.Experimental verification of the proposed method was carried out on a mill of 0.5-2.5 × 300-1500 OJSC "Magnitogorsk Iron and Steel Works", designed for profiling corrugated sheets.

С этой целью одна из двухвалковых клетей стана была переоборудована в четырехвалковую, а двухвалковые клети были выполнены с калибрами соответствующей формы. Подгибка боковых кромок нижней полосы (с образованием «замка») осуществлялась как ребордами нижних валков, так и вертикальными роликами, установленными в межклетевых промежутках.For this purpose, one of the two-roll mill stands was converted into a four-roll mill, and the two-roll mill stands were made with calibers of the corresponding shape. Bending of the lateral edges of the lower strip (with the formation of a “lock”) was carried out both by the flanges of the lower rolls and by vertical rollers installed in the inter-gap spaces.

Наилучшие результаты (до 98,6% готовых профилей соответствовали заданным требованиям) получены при реализации предлагаемого способа. Отклонение от заявляемых параметров ухудшало достигнутые показатели.The best results (up to 98.6% of finished profiles met the specified requirements) were obtained when implementing the proposed method. Deviation from the claimed parameters worsened the achieved indicators.

Так, при высоте гофров Н<10 S полученные профили (в особенности, с S=0,7...1,2 мм) не соответствовали требуемым прочностным характеристикам, а при Н>40 S наблюдалось трещинообразование на гофрах (более всего - на поперечных замкнутых, формуемых за один проход). При примерно равных углах подгибки за проход элементов продольных гофров ухудшалась плоскостность межгофровых участков, которая устранялась с дифференцированием величин этих углов (при последовательном их уменьшении от прохода к проходу).So, at the corrugation height H <10 S, the obtained profiles (in particular, with S = 0.7 ... 1.2 mm) did not meet the required strength characteristics, and at H> 40 S cracking was observed on the corrugations (most of all, on transverse closed, molded in one pass). At approximately equal bending angles for the passage of the elements of the longitudinal corrugations, the flatness of the inter-corrugated sections deteriorated, which was eliminated with the differentiation of the values of these angles (with their successive decrease from passage to passage).

При углах α<84° у продольных и поперечных гофров снижались прочностные характеристики готовых профилей, а при α>87° на поперечных гофрах наблюдалось появление трещин. Наложение верхней полосы на нижнюю, у которой боковые кромки были подогнуты на угол менее 83° нарушало необходимое совпадение полос, что приводило к дефектам замковых соединений. При величине этого угла более 85° наблюдались случаи несоединения двух полос и смятия их кромок в калибре.At angles α <84 °, the strength characteristics of the finished profiles decreased for longitudinal and transverse corrugations, and cracks were observed on the transverse corrugations at α> 87 °. The application of the upper strip to the lower one, at which the lateral edges were bent at an angle of less than 83 °, violated the necessary coincidence of the bands, which led to defects in the castle joints. With a magnitude of this angle of more than 85 °, there were cases of non-joining of two bands and crushing of their edges in caliber.

Уменьшение радиусов изгиба у оснований гофров до (6...9)S в отдельных случаях приводило к трещинообразованию, а при R>12S ослаблялась жесткость профилей и снижалась длительность рабочей кампании валков. При разнице ширин двух полос менее 50 мм нарушалась прочность замкового их соединения, а увеличение этой разницы сверх 120 мм вызывало появление неплоскостности этого соединения.A decrease in the bending radii at the corrugation bases to (6 ... 9) S in some cases led to crack formation, and at R> 12S the stiffness of the profiles weakened and the duration of the working campaign of the rolls decreased. When the difference in the widths of the two strips of less than 50 mm, the strength of their castle joints was impaired, and an increase in this difference in excess of 120 mm caused the non-flatness of this connection.

Образование замкового соединения за 5...6 проходов (с увеличением максимального угла подгибки) в некоторых случаях вызывало трещины в местах сгиба, а увеличение числа проходов (более 8) не сказывалось на качестве замкового соединения, но требовало дополнительных клетей.The formation of a castle joint in 5 ... 6 passes (with an increase in the maximum bending angle) in some cases caused cracks in the bend points, and an increase in the number of passes (more than 8) did not affect the quality of the castle joint, but required additional stands.

Способ, выбранный в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не опробовался ввиду непригодности его для получения двойного профиля. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.The method chosen as the closest analogue (see above) was not tested in the experiments due to its unsuitability for obtaining a double profile. Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to achieve the goal and its advantage over a known object.

Технико-экономический анализ, проведенный в Центральной лаборатории ОАО «ММК», показал, что использование заявляемого изобретения расширяет технологические возможности существующих профилегибочных станов и сокращает производственные затраты (по сравнению с технологией раздельного гофрирования полос с разнонаправленными гофрами и последующего их соединения) ориентировочно в 1,5...1,8 раза.The technical and economic analysis carried out in the Central Laboratory of OJSC MMK showed that the use of the claimed invention expands the technological capabilities of existing roll forming mills and reduces production costs (compared with the technology of separate corrugation of strips with multidirectional corrugations and their subsequent connection) approximately in 1, 5 ... 1.8 times.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Из двух полос толщиной 1,3 мм и шириной 1120 и 1200 мм формуют профиль, состоящий из двух гофрированных листов; нижний содержит 5 гофров полукруглого сечения шириной 63 мм и высотой Н=30 мм (т.е. H/S=23) с R=15 мм (т.е. R/S=11,5), расположенные на расстоянии 200 мм друг от друга; верхний лист содержит поперечные замкнутые гофры с Н=30 мм и с R=15 мм и с длиной 950 мм, расположенные друг от друга на том же расстоянии. У всех гофров α=85°.From two strips 1.3 mm thick and 1120 and 1200 mm wide, a profile is formed consisting of two corrugated sheets; the lower one contains 5 semicircular corrugations with a width of 63 mm and a height of H = 30 mm (i.e., H / S = 23) with R = 15 mm (i.e., R / S = 11.5) located at a distance of 200 mm apart the top sheet contains transverse closed corrugations with H = 30 mm and with R = 15 mm and with a length of 950 mm, located at the same distance from each other. All corrugations have α = 85 °.

Формообразование продольных гофров ведут с углами подгибки: 0→25°→49°→64°→78°→85° и с радиусами изгиба (по проходам): 54,0; 27,0; 20,5; 16,5 и 15,0 мм. Образование замкового соединения начинается после подгибки боковых кромок нижней полосы на 84° (и с наложением полос друг на друга) и происходит за 7 проходов по режиму: 0→20°→50°→84°→100°→135°→170°→180° (максимальный угол подгибки - 35°).The longitudinal corrugations are shaped with bending angles: 0 → 25 ° → 49 ° → 64 ° → 78 ° → 85 ° and with bending radii (along the aisles): 54.0; 27.0; 20.5; 16.5 and 15.0 mm. The formation of the castle connection begins after the side edges of the lower strip are bent 84 ° (and with the bands overlapping each other) and occurs in 7 passes in the mode: 0 → 20 ° → 50 ° → 84 ° → 100 ° → 135 ° → 170 ° → 180 ° (maximum bending angle - 35 °).

Claims (4)

1. Способ формовки замкнутого гнутого листового профиля, состоящего из двух гофрированных листов с взаимно перпендикулярными полукруглыми гофрами высотой Н в пределах 10...40 толщин заготовки S, включающий подачу в профилегибочный стан на разных уровнях одновременно двух полосовых заготовок толщиной 0,7...2,0 мм, верхняя из которых имеет меньшую ширину, последовательную формовку в первых двухвалковых клетях на нижней полосе продольных гофров, направленных вниз, с углами подгибки, уменьшающимися в направлении прокатки от 25 до 8°, и с углом наклона боковых граней готовых гофров к горизонтали α=84...87° и одновременную транспортировку верхней полосы в четырехвалковую клеть, в которой формуют за один проход поперечные замкнутые гофры, направленные вверх с теми же величинами Н и α, после подгибки в трех последних проходах боковых кромок нижней полосы вверх и при достижении ими угла 83...85° соединяют верхнюю полосу с нижней, а в последних проходах в двухвалковых клетях осуществляют загибку боковых кромок нижней полосы до угла 180° с образованием замкового соединения обеих полос толщиной 3S.1. A method of forming a closed bent sheet profile consisting of two corrugated sheets with mutually perpendicular semicircular corrugations of height H within 10 ... 40 of the thickness of the workpiece S, which includes simultaneously supplying two billet workpieces with a thickness of 0.7 to the bending mill at different levels .. .2.0 mm, the upper of which has a smaller width, sequential molding in the first two-roll stands on the lower strip of longitudinal corrugations directed downward, with bending angles decreasing in the rolling direction from 25 to 8 °, and with an angle of inclination and the lateral faces of the finished corrugations to the horizontal α = 84 ... 87 ° and the simultaneous transportation of the upper strip into a four-roll stand, in which transverse closed corrugations are formed in one pass, directed upward with the same values of H and α, after folding in the last three passes the lateral edges of the lower strip up and when they reach an angle of 83 ... 85 ° they connect the upper strip to the lower one, and in the last passes in double roll stands bend the lateral edges of the lower strip to an angle of 180 ° with the formation of a lock connection of both strips 3S thick. 2. Способ по п.1, включающий получение величины радиусов изгиба готового профиля у оснований его гофров, равной (10...12)S.2. The method according to claim 1, including obtaining the values of the bending radii of the finished profile at the bases of its corrugations equal to (10 ... 12) S. 3. Способ по п.1, включающий использование полосы с продольными гофрами шириной, большей на 50...120 мм ширины полосы с поперечными гофрами.3. The method according to claim 1, including the use of a strip with longitudinal corrugations with a width greater than 50 ... 120 mm of the width of the strip with transverse corrugations. 4. Способ по п.1, включающий образование замкового соединения за 7...8 проходов с максимальным углом подгибки боковых кромок за проход, равным 40°.4. The method according to claim 1, including the formation of a castle connection for 7 ... 8 passes with a maximum angle of folding of the side edges per pass equal to 40 °.