Профилегибочный стан

(11) 925475 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалнстнческнх Республик(088.8) етенн тень ЪЪ 1 бликовано 07.05,82, Бюлл(43) дела крытнй 7.05.82 45) публиков я описан. 2) Авторы изобретени ришевский, М. Е, Докто И. аинский ордена Трудового Кр аучно-исследовательский инсти го Знамеметалловаявитель ИБОЧНЫЙ С(54) ПРОФ Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к оборудованию, применяемому для производства гнутых профилей проката.При изготовлении гнутых профилей на профилегибочных станах существенное влияние на качество продукции и стабильность процесса формовки, износ валков, производительность оборудования, энергозатраты, величину крутящим моментов и распрейте- О ление им между валками оказывает скоростной режим профилирования, который во многом зависит от принятых значений основных диаметров валков и уровня размещения валков в стане по клетям. 15 Известен профилегибочный стан, в котором содержится ряд последовательно установленных клетей с расположенными попарно один над другим валками, обра зующими калибры. Верхний валок в каждой клети выполнен с основным диаметром, равным основному диаметру нижнего валка. Рабочие калибры валков выполнены от уровня формовки в сторону вермнвго валка. 25 При этом уровень формовки определяется плоскостью, касательной к основным окружностям нижних валков (Ц.В каждой паре валков калибр размещен такимобразом, чтобы его стенки были удалены от оси нижнего валка не менее, чем на радиус основной окружности.Недостатком такого стана является то, что при изготовлении гнутых профилей, преимущественно полузакрытым и закрытым, в том числе содержащих подогнутые на угол более чем 90 боковые стенки, в последним клетях стана, после достижения профилем максимальной высоты формовки не обеспечивается требуемая скорость профилирования и натяжение профиля между клетями, вследствие чего имеет место петлеобразование формуемой заготовки и ее излом в продольном .направлении, на поверхности изготавливаемых профилей возникают дефекты в виде царапин, задиров, рисок. Из-за пробуксовки профиля в валкам имеют место значительные энергопотери на трение, а также поломки рабочих и шестеренным клетей стана вследствие перегрузок.Известен профилегибочный стан, в котором содержится ряд последовательно установленным клетей с расположенными попарно один над другим валками, образующими калибры переменной высоты и ширины; верхние валки в этом стане выполнены с основным диаметром равным основному диаметру нижнего валка, причем оси верхним валков каждой клети смещены в вер 925475, ,он) Й 0 50 55 60 65 тикальцой плоскости относительно осц верхнего валка первой клети ца величину, равную высоте калибра данной клети, а расстояцпс мскду осями валков определено формулой где Дон о - основные диаметры соответственно нижнего и верхнего валков каждой клети;6 - высота кал иб р а 2.Преимуществом этого стана является его компактность и минимальный вес комплекта валков для изготовления профилей, оптимальные габариты,шестерецных и раоочих клетей, минимальные энергозатраты при профилировании широкого сортамента профилей.Недостатком такого стана является то, что в ряде случаев при изготовлении полузакрытых и закрытых профилей, в том числе содержащих боковые стенки, подогнутые болееем ца 90, в последних клетях стана после достижения профилем максимальной высоты формовки не обеспечивается требуемая скорость профилирования и натяжение профиля между,клетями, вследствие чего имеет место петлеобразование формуемой заготовки ц ее излом в продольном направлении, на поверхности изготавливаемых профилей возникают дефекты в виде царапин, задиров, рисок. Из-за пробуксовки профиля в валках имеют место значительные энергопотери на трение, а также поломки рабочих и шестеренных клетей стана вследствие перегрузок.Наиболее близким по технической оущности и достигаемому результату к изобретению является профилегибочный стан, в котором содержится ряд последовательно установленных клетей с расположенными попарно один над другим валками, образующими калибры. Нижний валок в каждой клети выполнен с минимально допустимым основным диаметром, определяемым из условия прочности валка при максимально возможйых нагрузках 3.Оси всех нижних валков в стане размещены в одной плоскости. Расстояние между осями верхнего и нижнего валков в каждой клети постоянно и определяется фор- мулой А = 0,5 (;,он-, он ) + 5,где 5 - толщина заготовки,Соотношение между основными диаметрами верхнего и нижнего валков принято для всех клетей стана одинаковым, Это соотношение выбрано из условия выполнения в верхнем валке калибра для получения профиля с максимальной высотой формовки и соответствует передаточному отношению шестеренной клети,5 20 25 00 35 40 45 В стане пред смотрснь одццаковыс лццсйцые скорости на основных окружностях верхнего и нижнего валков прц оптимальных размерах ццжцих валков.На таком стане изготавливают профили широкого сортамента со сравнительно большой высотой формовки (до 200 - 250 мм) непрерывным, порулоцным и поштучным спосооами.Оощим для прототипа ц предлагаемого стана является то, что профилегибочцый стан содержит ряд кицсматически связанных с шестеренными клетямц рабочих клетей с расположенными в них попарно один над другим валками, образующими за счет вреза рабочих ручьев от ровня формовки в сторону верхних валков калибры.Преимуществом такого стана является возможность изготавливать на нем профили сравнительно широкого сортамента непрерывным и поштучным способами при оптимальных размерах нижних валков, простота настройки стана благодаря прямолинейности оси профилирования.Недостатком такого стана является то, что при изготовлении чутых профилей, преимущественно полузакрытых и закрытых, в том числе содержащих подогнутые на угол более, чем 90, боковые стенки, в последних клетях стана после достижения профилей максимальной высоты формовки це обеспечивается требуемая скорость профилирования ц натяжение профиля между клетями, вследствие чего имеет место петлеобразование формуемой заготовки и ее излом в продольном направлении, на поверхности изготавливаемых профилей возникают дефекты в виде царапин, задиров, рисок. Из-за пробуксовки профиля в валках имеют место значительные энергопотери на трение, а также поломки отдельных узлов и агрегатов стана,Целью изобретения является повышение качества профилей и уменьшение энергоза. трат на формовку,С этой целью в профилегибочном стане преимущественно для профилей, высота которых при формовке последовательно возрастает в первых клетях и по достижении максимума уменьшается в последних, содержащем ряд клетей с установленными один под другим валками, образующими калибры, в последних клетях, после клети, содержащей валки с калиором максимальной высоты, верхние и нижние валки выполнены с соотношением между основными диаметрами, равным единице, при этом осц всех валков расположены на неизменном уровне относительно оси профилирования и расстояние между осями верхних и нижних валков одинаково во всех клетях.На фиг. 1 приведены схемы валков специального полузакрытого профиля в профилегибочном стане предлагаемой констА=0,5(Дон+Лов) + рукции; на фиг, 2 - схема расположения валков в стане.Предлагаемый профилегибочный стан содержит ряд кянематически связанных с шестеренными клетями рабочих клетей с расположенными в них попарно один над другим верхним 1 и нижним 2 валками (фиг. 1), образующими за счет вреза рабочих ручьев от уровня формовки в сторону верхних валков калибры 3.Во всех клетях стана основные диаметры нижних валков Д,приняты одинаковыми: минимальных размеров из условия прочности, а расстояние между осями верхнего и нижнего валков - из условия размещения в валках калибра максимально возможной высоты из принятого для этого стана сортамента профилей.Высота калибра Й в каждом проходе определяется высотой профиля 4 и, как правило, для полузакрытых и закрытых профилей, в том числе содержащих боковые стенки и смыкающиеся полки, увеличивается по ходу профилирования до максимума - Й, а затем в последних клетях высота профиля и калибра валков уменьшается.Оси 5 нижних валков в профилегибоч. ном стане размещены в одной плоскости и при одинаковых основных диаметрах валков Д,обеспечивается прямолинейность линии профилирования 6. Верхние валки 1 в рабочих клетях стана установлены таким образом, что во всех клетях в начале стана до достижения профилем максимальной высоты формовки расстояние между осями верхнего 7 и нижнего 4 валков определяется величиной При этом передаточное отношение шестеренной клетибольше 1 и равно отношению диаметров верхнего и нижнего валков ДовДонВ последних клетях стана после клети, содержащей валки с калибром максимальной высоты, соотношение между основными диаметрами верхнего и нижнего валиков уменьшено до единицы за счет уменьшения основного диаметра верхних валков при одинаковом расстоянии между осями верхних и нижних валков во всех клетях.При этом передаточное отношениев шестеренных клетях соответствует соотношению между основными диаметрами верхнего и нижнего валков и для последних клетей уменьшено до единицы, что обеспечивает одинаковые окружные скорости на окружностях основных диаметров всех валков.В начале стана, включая клеть, где профиль достигает максимальной высоты, скоростной режим в калибре валков характеризуется на нижнем валке минимальными 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 скоростями на окружностях основного диаметра У,и максимальными в местах контакта с кромками, а на верхнем валке - максимальными на окружностях основного диаметра и минимальными в местах контакта с кромками,Средняя скорость в калибре по контуру нижнего валка 1,р.превышает скорость на окружностях основных диаметров, а на верхнем ,р - ниже этой скорости; =УС увеличением высоты калибра Й вследствие того, что ,р,н)р,в средняя скорость возрастает, что обеспечивает натяжение профиля между жлетями. Однако в стане известной конструкции после достижения профиля максимальной высоты Й, с уменьшением высоты калибра Й средняя скорость в калибре уменышается, что приводит к затормаживанию профиля и его пробуксовке в калибрах валков, перегрузкам рабочих и шестеренных клетей, дефектам на поверхности профилей, повышенным энергозатратам при профилировании.В стане предлагаемой конструкции в последних клетях после клети, содержащей валки с калибром максимальной высоты Й основные диаметры верхних валков уменьшены до величины основных диаметров нижних валенков, обеспечивая между ними соотношение= Д,./Д., равным единице,Передаточное, отношениешестеренных клетей при этом соответствует соотнашению между основными диаметрами валков. Расстояние между осями верхнего и нижнего валков во всех клетях выдержано равным расстоянию в первых клетях.В вышеуказанных последних клетях стана по мере уменьшения высоты калибра диаметры верхних валков на участках контакта с профилем увеличиваются, что обеспечивает в 1 каждой последующей клети возрастание средней скорости в калибре валков,При этом основной диаметр верхнего валка (фиг. 2) после клети, где высота калибра и формовки профиля максимальные, будет меньшим, чем диаметр валка на участках его контакта с профилем.Скоростной режим в калибре валков в клетях, где производится подгибка на углы больше 90, характеризуется минимальными скоростями на основных диаметрах верхнего 1 и нижнего , валков. Средние окружные скорости в калибре валков как на верхнем У,р.так и на нижнем У,: валках принимают равные или большие значения, чем на окружностях основных диаметров.Из приведенных на фиг. 2 эпюр скоростей на участках калибра для верхнего валка 8 и нижнего 9 видно, что с уменьшением высоты калибра Й средняя скорость У,р., возрастает при неизменной У, , 925475что обеспечивает натяжение профиля между клетями по ходу профилирования.Как показали данные расчетов, применение предложенной конструкции стана для изготовления полузакрытых и закрытых профилей в сравнении с конструкцией стана, принятой за прототип, позволяет улучшить скоростной режим профилирования и снизить энергозатраты на формовщику на 30 - 407 оВ связи с обеспечением возрастания средней скорости в калибре в каждой последующей клети стана, в том числе и в последних клетях, где высота профиля уменьшается, исключается продольный изгиб и излом профиля, устраняются перегрузки рабочих и шестеренных клетей, а также устраняются поверхностные дефекты профиля в виде царапин, задиров, рисок, вмятин.Как показали проведенные расчеты, использование предложенной конструкции стана позволит организовать производство гнутых профилей с элементами двойной толщины для электромонтажных изделий вместо их штамповки на прессах, что обеспечит годовой экономический эффект свыше 200 тыс, руб.Формула изобретенияПрофилегибочный стан, преимущесгвенно для профилей, высота которых при формовкс последовательно возрастает в первых клетях и по достижении максимума уменьшается в последних, содержащий ряд клетей с установленными один под дру гим валками, образующими калибры, отличающийся тем, что, с целью повышения качества профилей и уменьшения энергозатрат на формовку, в последних клетях после клети, содержащей валки с 1 О калибром максимальной высоты, верхниеи нижние валки выполнены с соотношением между основными диаметрами, равным единице, при этом оси всех валков расположены на неизменном уровне относитель но оси профилирования, и расстояние между осями верхних и нижних валков одинаково во всех клетях.Источники информации, принятые во20 внимание при экспертизе;1. Давыдов В, И., Максаков М, П. Производство гнутых тонкостенных профилей,М Металлургиздат, 1959, с. 154 - 158.252. Заявка2636652/25-27, 03.07.78,кл. В 21 0 5/06, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.3. Производство и применение гнутыхпрофилей проката. Справочник под ред,И. С. Тришевского, М., Металлургия,1975, с. 168 в 1, 200 в 2 (прототип).Составитель Е. Чистяков Техред А. Камышниковтор Н. КолядКорректор С, фЗаказ 410/332 Изд. М 140 Тираж 842 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ип. Харьк. фил. пред, Пате