RU2039621C1

RU2039621C1 - Mechanism for shaping mill

Info

Publication number: RU2039621C1
Application number: RU93026506A
Authority: RU
Inventors: В.И. Гридневский; С.А. Шуткин; В.Г. Антипанов; В.И. Головин
Original assignee: Акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: metals working. SUBSTANCE: mechanism is made of mounted with clearance S upper and lower rollers, that have conical shaping members. Special feature of the mechanism is that width of upper roller members is equal to 0.5 0.6 of lower roller members width and between conical members of lower roller there is additionally mounted cylindrical member of Δ = 2(R+S)sinα width with diameter d D ( 3. 4) s, with R radius of upper roller shaping rounding, a inclination angle of generatrix of conical members to horizontal, D minimum diameter of lower roller conical members. EFFECT: mechanism for shaping mill is used in metals working industry. 1 dwg

Description

Изобретение относится к инструменту для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве сортовых гнутых профилей проката. The invention relates to a tool for metal forming and can be used in the production of long bent sections of rolled products.

Для изготовления холодногнутых профилей (в том числе, сортовых уголковых, швеллерных, корытных и т.п.) применяются специальные профилегибочные станы, основным инструментом которых являются установленные попарно в клетях формующие калиброванные валки [1]
Известен инструмент профилегибочного стана, состоящий из двух валков, каждый из которых выполнен в виде размещенных на валу профильных шайб и профильных втулок, причем шайбы закреплены на валу жестко, а втулки установлены на подшипниках [2]
Недостатком известных конструкций инструментов профилегибочного стана является возможность защемления околокромочных участков формуемой полосы (вследствие поперечной ее равнотолщинности, неточной настройки калибра и т. п. ), что при формовке, например, уголков, приводит к искажению геометрии профиля и появлению волнистости полок.For the manufacture of cold-formed profiles (including high-quality corner, channel, trough, etc.), special roll forming mills are used, the main tool of which are calibrated rolls installed in pairs in stands [1]
A known tool roll forming mill, consisting of two rolls, each of which is made in the form placed on the shaft of the profile washers and profile bushings, and the washers are fixed to the shaft rigidly, and the bushings are mounted on bearings [2]
A disadvantage of the known constructions of the tools of the roll forming mill is the possibility of pinching near-edge sections of the formable strip (due to its transverse equal thickness, inaccurate setting of the caliber, etc.), which, when forming, for example, corners, leads to distortion of the profile geometry and the appearance of waviness of the shelves.

Наиболее близким к изобретению является инструмент (калибр) для производства уголков [3] состоящий из верхнего и нижнего валков, выполненных из конических формующих элементов и установленных с зазором. Closest to the invention is a tool (caliber) for the production of corners [3] consisting of upper and lower rolls made of conical forming elements and installed with a gap.

Недостатком описанного инструмента также является возможность защемления и раскатки кромок формуемой полосы, что приводит к появлению дефектов. A disadvantage of the described tool is also the possibility of pinching and rolling the edges of the formed strip, which leads to the appearance of defects.

Задача изобретения улучшить геометрию уголковых профилей и снизить затраты на их производство за счет оптимального расположения конических и цилиндрических элементов валков. The objective of the invention is to improve the geometry of corner profiles and reduce the cost of their production due to the optimal location of the conical and cylindrical elements of the rolls.

Для этого конические формующие элементы верхнего валка выполнены шириной, равной 0,5. 0,6 ширины элементов нижнего валка, а между коническими элементами нижнего валка дополнительно установлен цилиндрический элемент шириной Δ2(R + S) sin α с диаметром d D (3.4) S, где R радиус формирующего закругления верхнего валка; α угол наклона образующей конических элементов к горизонтали; D минимальный диаметр конических элементов нижнего валка. For this, the conical forming elements of the upper roll are made of a width equal to 0.5. 0.6 of the width of the elements of the lower roll, and between the conical elements of the lower roll is additionally installed a cylindrical element of width Δ2 (R + S) sin α with a diameter d D (3.4) S, where R is the radius of the forming rounding of the upper roll; α the angle of inclination of the generatrix of the conical elements to the horizontal; D minimum diameter of the conical elements of the lower roll.

Уменьшение ширины формующих элементов верхнего валка (по сравнению с шириной аналогичных элементов нижнего валка) обеспечивает освобождение околокромочных участков формуемой полосы и исключает их раскатку, что предотвращает появление дефектов на прокате. Reducing the width of the forming elements of the upper roll (compared with the width of similar elements of the lower roll) ensures the release of near-edge sections of the formed strip and eliminates their rolling, which prevents the occurrence of defects at the rental.

Кроме того, наличие щели посередине бочки нижнего валка позволяет, во-первых, уменьшить износ верхнего валка (который проявляется в увеличении формующего радиуса R), и, во-вторых, сблизить валки при увеличении этого радиуса без появления трещинообразования в обоих случаях благодаря отсутствию (или уменьшению) давления со стороны нижнего валка на участок изгиба профиля аb. In addition, the presence of a gap in the middle of the lower roll barrel allows, firstly, to reduce the wear of the upper roll (which manifests itself in an increase in the forming radius R), and, secondly, to bring the rolls closer together with increasing this radius without cracking in both cases due to the absence of ( or decrease) the pressure from the side of the lower roll to the bending section of the profile ab.

Инструмент можно выполнить с частичным освобождением кромок полосы от возможного зажатия валками: за счет разности углов наклона α образующих конических элементов обоих валков. The tool can be performed with a partial release of the strip edges from possible pinching by the rolls: due to the difference in the tilt angles α of the conical elements of both rolls.

Однако это неприемлемо при формовке угловых профилей из-за повышенного износа формирующего участка ab верхнего валка, так как протяжка формуемой полосы через калибр будет осуществляться при слишком малой площади контакта валков с металлом. However, this is unacceptable when forming corner profiles due to increased wear of the forming section ab of the upper roll, since the drawing strip through the gauge will be drawn when the contact area of the rolls with the metal is too small.

Сближение валков (уменьшение зазора) у известного инструмента также вызовет увеличение давления на участок изгиба с отрицательными последствиями. При изменении же межвалкового зазора и предлагаемого инструмента происходит своеобразное "затекание" металла в щель бочки нижнего валка с некоторым уменьшением радиуса изгиба профиля, что приводит к увеличению длительности рабочей кампании валков. The convergence of the rolls (reduction of the gap) of a known tool will also cause an increase in pressure on the bending section with negative consequences. When changing the roll gap and the proposed tool, a kind of "leakage" of metal into the slot of the barrel of the lower roll occurs with a slight decrease in the bending radius of the profile, which leads to an increase in the duration of the working campaign of the rolls.

Опытную проверку предлагаемого инструмента производили на стане с полунепрерывным процессом профилирования 2-8х100-600 АО "Магнитогорский меткомбинат". An experimental verification of the proposed tool was carried out on a mill with a semi-continuous profiling process of 2-8x100-600 of Magnitogorsk Iron and Steel Works JSC.

С этой целью при профилировании уголка 160х160х4 мм (Ст.3) в пяти клетях, четыре из которых (кроме чистовой) имели валки заявляемой конструкции, фиксировали уровень качества и среднечасовое производство уголков при использовании валков с различными величинами B_b, Δ и d (см. чертеж). Наилучшие результаты выход профилей высокой точности (ВТ) до 55% при среднечасовом производстве q 47 т получены для инструмента предлагаемой конструкции.For this purpose, when profiling a corner 160x160x4 mm (Art. 3) in five stands, four of which (except for finishing) had rolls of the claimed design, the quality level and hourly average production of corners were recorded using rolls with various values of B _b , Δ and d (cm .Drawing). The best results yield profiles of high accuracy (W) up to 55% for an average hourly production q 47 t obtained for the tool of the proposed design.

Уменьшение ширины B_b (менее 0,5 В_н) бочки верхнего валка вызывало появление продольных рисок на профилях и задиров на валке (из-за больших удельных давлений). При увеличении B_b (более 0,6 В_н) выход профилей ВТ снизился до 37-50% и на части штанг наблюдалась волнистость кромок больше допуска (2 мм на 1 м по ГОСТ 19771).The decrease in the width B _b (less than 0.5 V _n ) of the barrel of the upper roll caused the appearance of longitudinal marks on the profiles and scoring on the roll (due to high specific pressures). With an increase in B _b (more than 0.6 V _n ), the yield of BT profiles decreased to 37-50% and on the part of the rods there was an edge wavy greater than the tolerance (2 mm per 1 m according to GOST 19771).

Увеличение d привело к ускорению износа формирующего участка ab верхнего валка (из-за наличия "подпора" снизу от попадания окалины в щель нижнего валка) и вынужденным перевалкам. При d < D (3.4)S недопустимо ослаблялся средний цилиндрический элемент нижнего валка, что в некоторых случаях вызывало его разрушение (от ударов передних концов штанг). An increase in d led to an acceleration of wear of the forming section ab of the upper roll (due to the presence of "backwater" from the bottom from the ingress of scale into the gap of the lower roll) and forced transshipment. For d <D (3.4) S, the middle cylindrical element of the lower roll was unacceptably weakened, which in some cases caused its destruction (from impacts of the front ends of the rods).

При уменьшении Δ конструкции нижнего валка приближалась к известной с описанными отрицательными последствиями. Увеличение Δ привело к возрастанию радиуса изгиба уголков и к преждевременном вывалкам инструмента. Аналогичные результаты были получены и при опытном профилировании уголков 150х150х6 и 200х200х6 мм. With decreasing Δ, the design of the lower roll approached the known one with the described negative consequences. An increase in Δ led to an increase in the bending radius of the corners and to premature tool dumping. Similar results were obtained with experimental profiling of the corners 150x150x6 and 200x200x6 mm.

Профилирование известным инструментом дало выход уголков точности ВТ не более 43% при q 42 т/ч. Profiling with a known tool gave an output of precision angles of VT no more than 43% at q 42 t / h.

На чертеже показан предлагаемый инструмент профилегибочного стана. The drawing shows the proposed tool roll forming mill.

Инструмент состоит из верхнего и нижнего валков, содержащих бочки 1 и 2, насаженные на оси соответственно 3 и 4. Бочка 1 верхнего валка состоит из одного, а бочка нижнего валка 2 из двух формующих конических элементов. Формующее закругление верхнего валка выполнено с радиусом R; между формующими элементами нижнего валка размещена цилиндрическая вставка 5, ширина которой Δ 2(R + S) x sin α (здесь S межвалковый зазор, равный толщине формуемой полосы 6; α угол наклона образующих конических элементов бочек); и диаметр d D (3.4) S, где D минимальный диаметр бочки нижнего валка. The tool consists of upper and lower rolls containing barrels 1 and 2, mounted on the axis 3 and 4, respectively. Barrel 1 of the upper roll consists of one, and the barrel of the lower roll 2 of two forming conical elements. The forming rounding of the upper roll is made with a radius R; between the forming elements of the lower roll there is a cylindrical insert 5, the width of which is Δ 2 (R + S) x sin α (here S is the roll gap equal to the thickness of the formed strip 6; α is the angle of inclination of the forming conical elements of the barrels); and diameter d D (3.4) S, where D is the minimum diameter of the lower roll barrel.

Величина Δ соответствует проекции закругленного по радиусу R формующего выступа верхнего валка: ab π R α /90. The value Δ corresponds to the projection of the forming roll of the upper roll rounded over the radius R: ab π R α / 90.

Ширина бочки верхнего валка B_b, формующей (рабочей) части бочки нижнего В_н, причем B_b (0,5.0,6) В_н. Элементы бочек закреплены на осях с помощью шпонок и стопорных гаек.The width of the barrel of the upper roll B _b , forming (working) part of the barrel of the lower In _n , and B _b (0,5.0,6) In _n The elements of the barrels are fixed on the axles with the help of dowels and lock nuts.

Описанный инструмент профилегибочного стана может быть выполнен и с "закрытием" калибра ребордами, расположенными по краям бочки нижнего валка и ограничивающими поперечное смещение формуемой полосы. Инструмент можно использовать и при производстве других гнутых профилей (не уголков), калибры которых имеют конфигурацию, показанную на чертеже. The described tool roll forming mill can be performed with the "closing" of the caliber flanges located on the edges of the lower roll barrel and limiting the lateral displacement of the formed strip. The tool can also be used in the production of other bent profiles (not corners), the calibers of which have the configuration shown in the drawing.

П р и м е р 1. Инструмент профилегибочного стана для производства уголка 160х x160х4 мм состоит из двух валков, установленных с зазором S 4мм. PRI me R 1. The tool of the roll forming mill for the production of the angle 160x x160x4 mm consists of two rolls installed with a clearance S 4 mm.

Основные параметры: D 280 мм; В_н310 мм, B_b 0,5 В_н 155 мм, α 32^о, R4 мм, Δ 2 (R + S) sinα 2х8хsin 32^о8,2 мм; d D 3S 280 3 х 4 268 мм, катающий (максимальный) диаметр верхнего валка 694 мм.Main parameters: D 280 mm; B _n 310 mm, B _b 0.5 V _n 155 mm, α 32 ^о , R4 mm, Δ 2 (R + S) sinα 2х8хsin 32 ^о 8.2 mm; d D 3S 280 3 x 4 268 mm, rolling (maximum) diameter of the upper roll 694 mm.

П р и м е р 2. Аналогичный инструмент, но B_b 0,55 В_н 170 мм и d D 3,5 S 280 -3,5 х 4 266 мм.PRI me R 2. A similar tool, but B _b 0.55 V _n 170 mm and d D 3.5 S 280 -3.5 x 4 266 mm.

П р и м е р 3. Тот же инструмент, но B_b0,6 В_н 186 мм и d D 4 S 280 4 х 4 264 мм.PRI me R 3. The same tool, but B _b 0.6 V _n 186 mm and d D 4 S 280 4 x 4 264 mm.

Положительный результат при использовании заявляемого объекта заключается в повышении выхода гнутых уголков высокой точности на 12% по сравнению с известным. A positive result when using the inventive object is to increase the output of bent corners of high accuracy by 12% compared with the known.

Claims

TOOL FOR PROFILE BENDING MACHINE mainly for the production of corner profiles, consisting of upper and lower rolls installed with a clearance s, containing conical forming elements, characterized in that the latter are made at the upper roll with a width equal to 0.5 0.6 of the width of the lower roll elements, and between the conical elements of the lower roll is additionally installed a cylindrical element of width Δ = 2 (R + s) sinα with a diameter d D (3 4) s,
where R is the radius of the forming rounding of the upper roll;
a angle of inclination of the generatrix of the conical elements to the horizontal;
D minimum diameter of the conical elements of the lower roll.