RU2040998C1

RU2040998C1 - Method of making asymmetrical bent trough-like section

Info

Publication number: RU2040998C1
Application number: RU92000901A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Антипанов; В.И. Гридневский; В.Ф. Афанасьев; В.В. Пахарев
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: method comprises steps of successive-pass formation from a strip blank with use of rolls a semifinished product with horizontal web and flanges; beginning from fourth, pass bending up the flange portion, having less length, and restricting a cross shift of the strip, being formed, by rims of lower rolls in rough passes; restricting the shift of the strip also in first intermediate pass and beginning a bending up operation of a large bead portion at fifth pass in such a way, that to fold the web to a side of the large flange by the same angle α at each rough and intermediate pass with subsequent increasing of that angle value; upon prefinal pass rotating a cross section of the shaped strip in a vertical plane by the angle a to a side, opposite to a direction of the web folding; performing a final afterforming in the last pass by rotation of the large bead portion, a small flange and the web to an opposite side and bending up the small bead portion and the small flange. EFFECT: lowered labor consumption, high quality of bent trough-like sections with use of decreased number of forming stands. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве сортовых холодногнутых профилей. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the production of high-quality cold-formed sections.

Гнутые профили (в том числе несимметричные различной конфигурации сечения) изготавливаются путем последовательной подгибки элементов полосовой заготовки валками формующих клетей дуо профилегибочных станов. Bent profiles (including asymmetric profiles of various cross-sectional configurations) are made by sequentially bending the strip blank elements by rolls of forming stands of the duo roll forming mills.

Известен способ производства гнутых профилей с полками и отбортовками, в котором сначала подгибают полки и отбортовки как одно целое в виде прямолинейных участков до достижения расстояния между кромками, равного заданному, после чего отдельно подгибают отбортовки и полки путем осадки, перемещая кромки по прямым и сохраняя постоянное расстояние между ними. A known method for the production of bent profiles with flanges and flanges, in which first fold the flanges and flanges as a whole in the form of straight sections to achieve a distance between the edges equal to the specified, then separately fold flanges and flanges by upsetting, moving the edges in straight lines and keeping constant distance between them.

Известен также способ производства гнутых профилей с отбортовками, боковые стенки которых на черновых переходах изгибают не менее, чем на ширину отбортовки, а после достижения угла подгибки 90^о происходят их выпрямление.Another known method of roll forming flare, which side walls are bent at the rough transitions not less than the width of the flange, and after reaching angle hem 90 ^on their extension to occur.

Недостатком этих способов является их неприемлемость для фоpмовки несимметричных профилей с наклонными отбортовками, отогнутыми наружу. The disadvantage of these methods is their unacceptability for the formation of asymmetric profiles with inclined flanges, bent outward.

Наиболее близкой к изобретению является технология формовки (схема калибровки) несимметричного корытного профиля 32х50х20х19х22х4 мм. Closest to the invention is the molding technology (calibration scheme) of an asymmetric trough profile 32x50x20x19x22x4 mm.

Эта технология формовки профиля с горизонтальной стенкой, полками и отбортовками разной величины заключается в последовательном формообразовании валками из полосовой заготовки указанных элементов с ограничением поперечного смещения формуемой полосы ребордами нижних валков в черновых проходах и характеризуется тем, что подгибку меньшей отбортовки начинают с четвертого прохода и обе отбортовки сохраняют наклонными в разные стороны до чистового прохода. This technology of forming a profile with a horizontal wall, shelves and flanges of different sizes consists in sequential shaping by the rolls of the strip blank of these elements with a limitation of the lateral displacement of the formed strip by the flanges of the lower rolls in the rough passages and is characterized by the fact that the folding of the smaller flanging starts from the fourth pass and both flanges keep inclined in different directions until the fair passage.

Недостатком предлагаемого способа является необходимость применения правильно-калибровочной клети и относительно большого числа проходов, что повышает трудозатраты на производство. The disadvantage of the proposed method is the need to use a correctly calibrated stand and a relatively large number of passes, which increases the labor costs of production.

Основная задача, решаемая изобретением, снижение трудозатрат при производстве гнутых несимметричных профилей корытного типа без снижения уровня их качества. The main task solved by the invention is to reduce labor costs in the production of bent asymmetric trough-type profiles without reducing their quality level.

Для решения этой задачи в способе изготовления упомянутых профилей, включающем последовательное по проходам формообразование валками из полосовой заготовки горизонтальной стенки и полок и подгибку, начиная со второго промежуточного прохода, отбортовки меньшей длины с ограничением поперечного смещения формуемой полосы ребордами нижних валков в черновых проходах, ограничение поперечного смещения полосы производят также в первом промежуточном походе, а подгибку большей отбортовки начинают в первом чистовом проходе, при этом стенку подгибают в сторону большей полки на один и тот же угол α в каждом черновом и промежуточном проходах с последующим увеличением этого угла, и в предпоследнем чистовом проходе поперечное сечение профиля поворачивают в вертикальной плоскости на угол α в сторону, противоположную подгибке стенки, осуществляя окончательную доформовку в последнем проходе путем поворота большей отбортовки, малой полки и стенки в обратную сторону и подгибки меньшей отбортовки и большей полки профиля. To solve this problem, in a method for manufacturing the above-mentioned profiles, which includes sequentially shaping the horizontal walls and shelves with rolls from a strip of blanks and bending, starting from the second intermediate passage, shorter flanging with limited lateral displacement of the formed strip by the lower rolls in rough passages, limiting the transverse strip offsets are also performed in the first intermediate run, and the folding of the larger flanging begins in the first finishing pass, while the wall along they are bent toward the larger flange by the same angle α in each roughing and intermediate passages with a subsequent increase in this angle, and in the penultimate finishing pass, the profile cross section is turned in the vertical plane by angle α in the direction opposite to the wall bending, performing the final shaping in the last pass by turning the larger flanging, the small flange and the wall in the opposite direction and bending the smaller flanging and the larger flange of the profile.

Сущность изобретения состоит прежде всего в увеличении количества так называемых закрытых калибров, предотвращающих поперечное смещение в них формуемой полосы, и в сохранении отбортовок горизонтальными в максимально возможном количестве проходов, что улучшает геометрию профиля за счет исключения переформовки (смещения) мест изгиба. Эту же цель преследует и постоянство угла подгибки стенки в черновых и промежуточных проходах. The essence of the invention consists primarily in increasing the number of so-called closed gauges that prevent lateral displacement in them of the formed strip, and in keeping the flanges horizontal in the maximum possible number of passes, which improves the geometry of the profile by eliminating the re-forming (displacement) of the bending points. The same goal is pursued by the constancy of the angle of the wall bending in rough and intermediate passages.

Кроме того, для исключения винтообразного скручивания профиля его сечение в предчистовом (предпоследнем) проходе поворачивают в сторону малой полки (обычно такой поворот производят в сторону большой полки), что обусловлено наличием наклонных отбортовок разной длины, а также осуществлением обратного поворота части сечения профиля в последнем проходе. Это дает возможность отказаться от правильно-калибровочной клети и сократить число проходов без ухудшения геометрии профилей. In addition, to exclude helical twisting of the profile, its cross section in the pre-finish (penultimate) passage is turned to the side of the small shelf (usually such a turn is made to the side of the large shelf), due to the presence of inclined flanges of different lengths, as well as the reverse rotation of part of the profile cross section in the last aisle. This makes it possible to abandon the correct calibration stand and reduce the number of passes without compromising the geometry of the profiles.

Экспериментальным путем было установлено, что угол поворота всего сечения должен быть равен углу подгибки стенки в черновых и промежуточных проходах, поскольку это вероятно в максимальной степени снимает остаточные напряжения, появляющиеся в сечении профиля при увеличении угла подгибки стенки. It was established experimentally that the angle of rotation of the entire section should be equal to the angle of the wall bend in rough and intermediate passages, since this probably removes the residual stresses that appear in the section of the profile as much as the angle of the wall bend increases.

Опытную проверку способа производили на непрерывном профилегибочном стане 1-4х50-300 Магнитогорского меткомбината при изготовлении профиля для комбайна "Дон" 98х66х3 мм из ст. 08пс. An experimental verification of the method was carried out on a continuous roll-forming mill 1-4x50-300 of the Magnitogorsk Iron and Steel Works in the manufacture of the profile for the Don combine 98x66x3 mm from st. 08ps

Этот профиль формовали при различных схемах калибровок валков в 7 и 8 проходах, в том числе с использованием правильно-калибровочной клети. В опытах оценивали уровень качества готовых профилей по выходу проката высокой (ВТ), повышенной (ПТ) и обычной (ОТ) точности профилирования. This profile was formed with various schemes for calibrating rolls in 7 and 8 passes, including using the correct calibration stand. In the experiments, the quality level of the finished profiles was evaluated according to the output of rolled products of high (VT), increased (PT) and ordinary (OT) profiling accuracy.

Наилучшие результаты (выход профилей ВТ 23% ПТ 51% остальное ОТ) получены при профилировании по предлагаемой технологии. The best results (yield of BT profiles 23% PT 51% rest OT) were obtained during profiling using the proposed technology.

Уменьшение числа проходов без подгибки отбортовок и без ограничения поперечного смещения формуемой полосы ухудшило геометрию профилей, а увеличение числа таких проходов повысило продольное скручивание готового проката и в отдельных случаях вызвало волнистость кромок (из-за чрезмерной продолжительности защемления отбортовок валками), что снизило уровень качества. A decrease in the number of passes without bending the flanges and without limiting the lateral displacement of the formed strip worsened the geometry of the profiles, and an increase in the number of such passages increased the longitudinal twisting of the finished product and in some cases caused waviness of the edges (due to the excessively long jamming of the flanges with rolls), which reduced the quality level.

Разные углы подгибки стенки в черновых и промежуточных проходах в сторону большой полки (подгибка в противоположную сторону недопустима из-за неисправимого продольного скручивания) привели к увеличению отклонений ширины стенки от номинала вследствие переформовок мест ее изгиба, что уменьшило выход профилей ВТ. Different angles of wall bending in rough and intermediate passages towards the large flange (bending in the opposite direction is unacceptable due to irreparable longitudinal twisting) led to an increase in deviations of the wall width from the nominal value due to re-forming of the places of its bending, which reduced the yield of BT profiles.

Изменение величины угла поворота сечения в предпоследнем проходе, а также отсутствие обратного поворота части сечения в последнем проходе потребовали применения дополнительной клети для уменьшения продольного скручивания до нормы (≅ 1^о на 1 м длины и не более 10^о на всю длину профиля).Changing the angle of rotation of the cross section in the penultimate pass, as well as the absence of reverse rotation of part of the cross section in the last pass, required the use of an additional stand to reduce longitudinal twisting to normal (≅ 1 ^о per 1 m of length and not more than 10 ^о to the entire length of the profile).

Контрольное профилирование по способу-прототипу с применением 9 клетей дало следующие результаты: выход профилей ВТ 22% ПТ 53% остальное ОТ. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость данной технологии для решения поставленной задачи и ее преимущества перед известной. Control profiling according to the prototype method using 9 stands yielded the following results: yield profiles BT 22% PT 53% rest FROM. Thus, experiments have confirmed the acceptability of this technology to solve the problem and its advantages over the known.

Схожие результаты были получены при формовке по предлагаемому способу еще двух аналогичных корытных профилей сортамента стана 1-4х50-300 ММК. Similar results were obtained by molding according to the proposed method two more similar trough profiles of the assortment of mill 1-4x50-300 MMK.

На чертеже показана схема, иллюстрирующая предлагаемый способ. The drawing shows a diagram illustrating the proposed method.

Подгибка стенки 1 (и малой полки) на угол α α₁.α₄ и большой полки 2 на угол β₁ начинается в I черновом проходе. Во II черновом проходе малая стенка 3 подгибается на угол γ₂ и продолжается подгибка стенки (на тот же угол α ) и большой полки. В I, II и III (I-ом промежуточном) проходах поперечное смещение формуемой полосы ограничивается ребордами 6 нижних валков, а обе отбортовки 4 (большая) и 5 (меньшая) в этих проходах горизонтальны.The bending of the wall 1 (and the small shelf) by the angle α α ₁ .α ₄ and the large shelf 2 by the angle β ₁ begins in the first draft passage. In the second draft passage, the small wall 3 is bent at an angle γ ₂ and the bending of the wall (at the same angle α) and the large shelf continues. In I, II and III (I-th intermediate) passes, the lateral displacement of the formed strip is limited by the flanges 6 of the lower rolls, and both flanges 4 (large) and 5 (smaller) in these passes are horizontal.

В IV (2-ом промежуточном) проходе меньшая отбортовка 5 подгибается на угол δ₄, а в V (I-ом чистовом) проходе начинается подгибка (вниз) большей отбортовки 4 на угол Θ₅ В этом же (V) проходе происходит увеличение угла подгибки стенки до α₅
В IV (предпоследнем) проходе все поперечное сечение профиля поворачивается в вертикальной плоскости в сторону его малой полки на угол α с сохранением величин углов между отдельными элементами профиля. В VII (чистовом) проходе часть сечения (отбортовка 4, полка 3 и стенка 1) разворачиваются в обратную сторону с сохранением величин углов между элементами профиля 4 и 3, 3 и 1, а большая полка 2 и меньшая отбортовка 5 подгибаются на углы β₇ и δ₇ соответственно. Происходит окончательная доформовка профиля, радиусы изгиба R₁, R₂, R₃ и R₄ меняются по проходам, но конечные радиусы r (на готовом профиле) одинаковы.In the IV (2nd intermediate) pass, the smaller flanging 5 is bent at an angle of δ ₄ , and in the V (1st finishing) pass, the bending (down) of the larger flanging 4 by an angle of Θ ₅ begins. In the same (V) pass, the angle increases wall folds up to α ₅
In the IV (penultimate) pass, the entire cross-section of the profile is rotated in the vertical plane towards its small shelf by an angle α while maintaining the values of the angles between the individual profile elements. In the VII (fair) passage, part of the section (flanging 4, flange 3 and wall 1) is turned in the opposite direction, while maintaining the values of the angles between the profile elements 4 and 3, 3 and 1, and the large flange 2 and smaller flanging 5 are bent at angles β ₇ and δ _7, respectively. The profile is finally reformed, the bending radii R ₁ , R ₂ , R ₃ and R ₄ change along the aisles, but the final radii r (on the finished profile) are the same.

Порезка профиля на мерные длины после чистового прохода, т.е. в готовом виде. Cutting a profile into measured lengths after a finishing pass, i.e. in finished form.

П р и м е р. Профиль корытного типа 98х66х3 мм из ст. 08пс с размерами: B=42; h=18,5; Н=56; l₁=30; l₂=15,5; S=3 мм и углами β90^о; Θ23^о; γ66^о и δ39^о, с габаритами В_о 98 и Н_о 66 мм формуется в семи проходах с суммарными углами подгибки и радиусами (по проходам): I α=α₁.α₄10^о; β₁15^о; R₁ 35; R₃ 14; R₄ 13 мм; II β₂30^о; γ₂35^о; R₁ 9; R₂ 10; R₃ 8; R₄6 мм; III β₃45^o; γ₃60^o; R₁ 5; R₂ 4,5; R₃ 6; R₄ 3,5 мм; IV β₄ 60^o; γ₄ 77^o; δ₄9^o (подгибка меньшей отбортовки); R₁ 5; R₂ 3; R₃ 4; R₄ 3 мм; V α₅ 18^o; β₅66^o; γ₅ 85^o; δ₅ 66^o; Θ 4^o (подгибка большей отбортовки); R₁ R₂ R₄ 3; R₃3,5 мм; VI α₆ 8^о; β₆ 76^о; γ₆ 75^о; δ₆25^о; Θ₆ 14^о (поворот сечения в сторону малой полки на угол α10^о); R₁ R₂ R₄3; R₃ 3,5 мм; VII α₇13^o; β₇ 78^o; γ₇80^o; δ₇ 27^o; Θ 9^o; все r 3 мм. В I-III проходах калибры закрыты ребордами нижних валков.PRI me R. The profile of the trough type 98x66x3 mm from Art. 08ps with dimensions: B = 42; h = 18.5; H = 56; l ₁ = 30; l ₂ = 15.5; S = 3 mm and angles β90 ^about ; Θ23 ^about ; γ66 ^о and δ39 ^о , with dimensions В _о 98 and Н _о 66 mm, is formed in seven passes with total bending angles and radii (along the passages): I α = α ₁ .α ₄ 10 ^о ; β ₁ 15 ^about ; R ₁ 35; R ₃ 14; R ₄ 13 mm; II β ₂ 30 ^about ; γ ₂ 35 ^about ; R ₁ 9; R ₂ 10; R ₃ 8; R ₄ 6 mm; III β ₃ 45 ^o ; γ ₃ 60 ^o ; R ₁ 5; R ₂ 4,5; R ₃ 6; R ₄ 3.5 mm; IV β ₄ 60 ^o ; γ ₄ 77 ^o ; δ ₄ 9 ^o (bending less flanging); R ₁ 5; R ₂ 3; R ₃ 4; R ₄ 3 mm; V α ₅ 18 ^o ; β ₅ 66 ^o ; γ ₅ 85 ^o ; δ ₅ 66 ^o ; Θ 4 ^o (bending of the larger flanging); R ₁ R ₂ R ₄ 3; R ₃ 3.5 mm; VI α ₆ 8 ^about ; β ₆ 76 ^about ; γ ₆ 75 ^about ; δ ₆ 25 ^about ; Θ ₆ 14 ^о (rotation of the section in the direction of the small shelf at an angle α10 ^о ); R ₁ R ₂ R ₄ 3; R ₃ 3.5 mm; VII α ₇ 13 ^o ; β ₇ 78 ^o ; γ ₇ 80 ^o ; δ ₇ 27 ^o ; Θ 9 ^o ; all r 3 mm. In I-III passes, the gauges are closed by the flanges of the lower rolls.

Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с объектом-прототипом заключается в уменьшении трудозатрат при сокращении количества формующих клетей на два. The technical and economic efficiency of the invention compared with the prototype object is to reduce labor costs while reducing the number of forming stands by two.

Claims

METHOD FOR PRODUCING AN ASYMMETRIC BENT PROFILE OF A ROOT TYPE, including sequentially shaping rolls from a strip blank of a horizontal wall and shelves and folding, starting from the second intermediate pass, of a shorter flanging with limited lateral displacement of the formed strip by the flanges of the lower rolls, which are dark in black the lateral displacement of the strip is also limited in the first intermediate pass, and the bending of the larger flanging begins in the first finishing run In this case, the wall is bent towards the larger shelf by the same angle α in each roughing and intermediate pass with the subsequent increase of this angle, and in the penultimate finishing pass, the profile cross section is turned in the vertical plane by an angle a to the side opposite to the wall bend , performing the final shaping in the last pass by turning the larger flanging, the small flange and the wall in the opposite direction and bending the smaller flanging and the larger flange of the profile.