Профилегибочный стан

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно,коборудованию, применяемому для производства гнутых профилей проката.При изготовлении гнутых профилей на5профилегибочных станах существенное влияние на качество продукции и стабильностьпроцесса формовки, износ валков, производительность оборудования, энергозатраты,величину крутящих моментов и распределе 1 Оние их между валками оказывает скоростной режим профилирования, который вомногом зависит от принятых значений основных диаметров валков и уровня размещения валков в стане по клетям,15Известен профилегибочнъМ, стан, в котором содержится ряд последовательно установленных клетей с расположенными попарно один над другим валками, образующими калибры переменной ширины; верхние валки в этом стане выполнены с основным диаметром, равнъм основному диаметру нижнего валка, причем оси верхнихвалков каждой клети смешены в вертикаль ной плоскости отвалка первой клетвысоте калибра дние между осямимулойЛ:О,и верхнего.ину, равную сит ельн и на велич иной клети сстоявалков о он+ов елено р 1араметрнно нижн где Э- основные соответсти верхнего валков каждой клети;И - высота калибра 11Преимушеством стана является его компактность и минимальный вес комплекта валков для изготовления профилей, оптимальные габариты шестеренных и рабочих клетей, минимальные энергозатраты при профилировании широкого сортамента профилей.Недостатком такого стана является то, что в ряде случаев при изготовлении полузакрытых и закрытых профилей, а также содержаших боковые стенки, подогнутыеона угол более чем 90, в последних клетях стана после достижения профилеммак= отон+зов)ф 1 3 8805 симальной высоты формовки не обеспечивается требуемая скорость профилирования и натяжение профиля между клетями,вследствие чего имеет место петлеобразование формуемой заготовки и ее йзлом в продольном направлении, на поверхности изготавливаемых профилей;возникают дефекты в виде царапин, задиров, рисок.Из-,за пробуксовки профиля в валках имеют место значительные энергозатраты на; 10 трение, а также поломки .рабочих и шесте ренных клетей стана вследствие перегрузок. Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату являет ся профилегибочный стан, содержащий ряд рабочих клетей с расположенными в них попарно один над другим валками, образующими за счет вреза рабочих ручьев в сторону верхнего валка калибры.2 ОНижний валок в каждой клети выполнен с минимально допустимым основным диаметром, определяемым из условия прочности валка при максимально возможных нагрузках., 25Оси всех нижних валков в стане размешены в одной плоскости, Расстояние между осями верхнего и нижнего валков в каждой клети определяется формулой где 3и 1 - основные диаметры" нижнеОНго и верхнего валков;В - толщина заготовки.35Соотношение между основными диаметрами верхнего и нижнего валков принятодля всех клетей стана одинаковым, Зтосоотношение выбрано из условия выполнения в верхнем валке калибра для получения профилей с максимальной высотой фор 40мовки и соответствует передаточному отношению в шестеренной клети.В стане предусмотрены одинаковые линейные скорости на основных окружностяхверхнего и нижнего валков при оптималь 45иых размерах нижних валков.На таком стане изготавливают профили широкого сортамента со сравнительнобольшой высотой формовки (до 200250 мм) непрерывным, порулонным и по,штучным "способамй 121,Преимуществом такого стана являетсявозможность изготавливать на нем профилисравнительно широкого сортамента непре- .рывным и поштучным способами при оптимальных размерах нижних валков, простота настройки стана вследствие прямолинейности оси профилирования,84Недостатком такого стана является то, что при изготовлении гнутых профилей, преимущественно высота которых последовательно возрастает в первых клетях и по достижении максимума уменьшается в последних (например, полузакрытых, закрытых, с элементами двойной толшины и др.) не обеспечивается требуемая скорость профилирования и натяжение профиля между валками в последних клетях, вследствие чего имеет место петлеобразование формуемой заготовки и ее излом в продольном направлении, на поверхности изготавливаемых профилейвозникают дефекты в виде царапин, задиров, рисок. Из-за пробуксовки профиля в валках возникают значительные энергопотери на трение, а также поломки отдельных узлов и агрегатов стана.Цель изобретения - улучшение качества профилей и уменьшение энергозатрат.С этой целью в профнлегибочном стане, преимущественно для формовки профилей с элементами двойной толщины, а также закрытых и полузакрытых, содержащем ряд рабочих клетей с верхними и нижними валками, образующими калибры переменной высоты с калибром максимальной высоты в промежуточной клети, и размещением осей всех нижних валков в одной горизонтальной плоскости, оси верхних валков в клетях, начиная от. клети с калибром максимальной высоты, смещены относительно осей верхних валков предыдуших клетей в вертикальной плоскости на величину, равную высоте этого калибра.Смещение осей верхних валков в последукнцих клетях стана после достижения калибром максимума высоты в вертикальной плоскости на величину, равную максимальной высоте калибра, позволяет после достижения профилем максимальной высоты формовки в каждой последующей клети по мере уменьшения высоты калибра увеличить диаметры верхних валков на участках контакта с профилем и при профилировании увеличить среднюю скорость в калибре валков каждой последующей клети, Зто обеспечивает натяжение профиля между клетями по всему стану и позволяет исключить продольный изгиб и излом профиля и процесае профилирования; предупредить появление таких дефектов как поверхностные царапины, задиры, риски, вмятиньц уменьшить пробуксовку профиля в калибрах валков; снизить неравномерность нагрузки на рабочие и шестеренные клети стана, вредные потери на трение и энергозатраты при профилировании.5 8805На фиг. 1 приведена схема валков в стане; на фиг. 2 - разрезы А-А, Б-Б, В-В, Г-Г и Д-Д на фиг. 1; на фиг. 3- калибр валков и схема распределения скоростей в калибре валков.5Предлагаемый профипегибочный стан содержит ряд последовательно установленных и взаимосвязанных между собой шестеренных и рабочих клетей с расиопоженными в рабочих клетях попарно один над 1 о другим верхним 1 и нижним 2 валками, образующими калибры 3 за счет вреза рабочих ручьев в сторону верхнего валка.Верхний валок 1 каждой рабочей клети стана выполнен с основным диаметром 1 2 о, большим, чем основной диаметр До нижнего валка 2, Высота калибра 6 в каждом проходе определяется высотой профи ля 4 и, как правило, дпя попузакрытых и закрытых профилей, содержащих боковые стенки и смыкающиеся полки, увепичиваются по ходу профилирования до максимумай,дпри угле подгибки боковых стенок , (90 а затем в последних клетях выкфитсота профиля и калибра валков уменьшает ся.Оси 5 нижних валков в профилегибочном стане размещены в одной плоскости и ,при одинаковых основных. диаметрах вапков Эи обеспечивается прямолинейность линии профилирования б.Верхние валки 1 в рабочих клетях ста-, на установлены таким образом, что в начапе стана и до достижения профилем максимапьной высоты формовки расстояние между осями верхнего 7 и нижнего 5 валков определяется величиной В последних же клетях стана, начиная 4 о с клети, где профиль и высота калибра вапков достигает максимальной высоты Ищ, оси верхних валков смещены в вертикальной плоскости на величину, равную максимапьной высоте калибра, а расстояние между осями валков определяется.формулой4: О,РЭо+ Юое)+ таак=од Фон+2 оь+тпсц где 2 о и 2 О - основные диаметры нярснего и верхнего валков.В укаэанных последних клетях станапо мере уменьшения высоты калибра диаметры верхних валков на участках контакта с профилем увеличиваются, что обеспечивает в каждой последующей клети возрастание средней скорости в калибре валков, При этом основной диаметр верхнеговалка после клети, где высота формовкипрофиля максимальна, меньше чем диаметр валка на участках его контакта с профилем. гдезо и 2 о - основные диаметры соответственно нижнего и верхнего вапков;максимальная высота калибра,В предложенной конструкции стана передаточное отношение цилиндрической нары шестерен во всех шестеренных клетях отлично от единицы и равно соотношению 54 6между основными диаметрами верхнегои нижнего валков, что обеспечивает одинаковые окружные скорости на основныхокружностях всех валков,В начале стана до клети, где профильдостигает максимальной высоты формовкиЪФЮ. Скоро ной реж м в к ибре веков характеризуется на нижнем валке ми,нимапьными скоростями на окружностяхосновного диаметра 0 щ и максимальнымив местах контакта с кромками, а на верхнем валке - максимальными на окружностях основного диаметра ,щ и минимальными в местах контакта с кромками,Средняя скорость в калибре по контуру нижнего валка 1 превьпцает скоростина окружностях основных диаметров, а наверхнемуниже этой скорости оЬ =ЪнС увеличенйем высоты калибра Ь, вследствие того, что 1 с чск, средняя скорость возрастает, что, обеспечивает натяжение профиля между клетями,В связи с.тем, что после достиженияпрофилем максимапьной высоты т в стаФ 6не изврстной конструкции с уменьшениемвысоты калибре И средняя скорость в ка:.либре уменьшается, то при подгибке элементов профиля на углы, превышающие 90йкогда высота формовки уменьшается, скорость в последних клетях уменьшается.Это приводит к пробуксовке профипя в капибрах валков, перегрузкам рабочих и шестеренных клетей, дефектам на поверхности профилей, повышенным энергозатратампри профилировании.В стане предложенной конструкции впоследних клетях, начиная с клети, содержащей валки с калибром максимальной высоты, оси 7 верхних валковсмещены в вертикальной плоскости на величину, равнуюмаксимальной высоте калибра, . Расстояние между осями валков принимаетсяравнымСкоростной режим в калибре валков вклетях, где подгибка производится на углы, большие 90 охарактеризуется максимальными скоростями на основных диаметрахверхнего Мо и нижнегоК валков,5Средние окружные скорости в калибревалков как на верхнемЧ так и на нижнемКср я валках принимают равные илибольшие значения, чем на окружностяхосновных диаметров. 1 ОИз приведенных на Фиг, 2 эпюр скоростей на участках калибра для верхнего валка 8 и нижнего 9 видно, что с уменьшением высоты калибра Ъ средняя скоростьК рвозрастает при неизменнойЧр н, что 1обеспечивает натяжение профиля междуклетями по ходу профилирования.В предложенной конструкции стана 1 Ъ- 220-300 для изготовления полузакрытых и закрытых профидей для электромонЭтажных изделий основные диаметры верхнего и нижнего валков в первых шестиклетях приняты соответственно равными200 и 100 мм при расстоянии междуосями 150 мм. В последних же 4 клетях 2 зсоответственно. 300 и 100 мм при расстоянии между осями валков 200 мм,При этом передаточное отношение во всехклетях принято одинаковым, равным 2,Как показывают данные расчетов, применение предложенной конструкции станадля изготовления полузакрытых и закрытых профилей в сравнении с известнойконструкцией стана позволяет улучшитьскоростной режим профилирования и снизить энергозатраты на формовку на 303540%,В связи с обеспечением возрастаниясредней скорости в калибре в каждой последующей клети стана, в том числе и впоследних клетях, где высота профиляуменьшается, исключается продольный изгиб и излом проФиля, устраняются перегрузки рабочих и шестеренных клетей, атакже устраняются поверхностные дефекты профиля в виде царапин, задиров, рисок,вмятин, т.е, повышается качество профи-.лей,формула изобретенияПрофилегибочный стан, преимущественно для формовки профилей с элементамидвойной толщины, а также закрытых и полузакрытых, содержащий ряд рабочих клетей с верхними и нижними валками, образующими калибры переменной высоты скалибром максимальной высоты в промежуточной клети, и размещением осей всехнижних валков в одной горизонтальнойплоскости, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью улучшения качества профилейи уменьшения энергозатрат, оси верхнихвалков в клетях, начиная от клети с калибром максимальной высоты, смещены относительно осей верхних валков предыдущих клетей и вертикальной плоскости навеличину, равную высоте этого калибра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпЬ заявке Мо 2636652/25-27, кл. В 21Я 5/06, 1978.2. фПроизводство и применение гнутыхпрофилей проката", Справочник под ред,И, С. Тришевского, М., "Металлургия"с1975, с. 168-169, 200-201 (прототип),.г 14 Тираж 891ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и от113035, Иосква, Ж, РаушсФилиал ППП Патент, г. Ужгород,805 За Подл испоета СССРкрытийкая наб.,я,Составитель Е. ЧистяковаРедактор Г. Дорошенко Техред С,Мигунова Корректор Ю. Макарен