RU2036737C1

RU2036737C1 - Method of manufacturing curves

Info

Publication number: RU2036737C1
Application number: RU92002147A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Антипанов; В.Н. Кочубеев
Original assignee: Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина
Priority date: 1992-10-26
Filing date: 1992-10-26
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: metal processing. SUBSTANCE: at the first pass semicircular corrugation is shaped simultaneously with flanging turning in. At the second pass this corrugation is reshaped into trapezoidal one with minimal cross extension, giving perimeter increase in 2-8 per cent. At third and consequent passes corrugation is disconnected from lower rolls that excludes crack formation. Bending radius of turned in flanges gradually reduces up to workpiece thickness. Flanges are turned in at radius equal to workpiece thickness. Flanging curve centers are replaced upwards over circle arc regarding flange curve centers. EFFECT: improved design. 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 проката, в том числе со сложной конфигурацией поперечного сечения, изготавливают путем подгибки элементов полосовой заготовки валками рабочих клетей профилегибочных станов. Bent profiles of rolled products, including those with a complex cross-sectional configuration, are made by bending the elements of a strip blank with rolls of working stands of roll forming mills.

Известен способ изготовления гнутых профилей, при котором формообразование по переходам осуществляют путем равных горизонтальных смещений кромки заготовки в формующих валках от предыдущей клети к последующей [1]
Способ не пригоден для производства гнутых профилей с отбортовками, подгибаемыми внутрь (типа С-образных).A known method of manufacturing bent profiles, in which the shaping of the transitions is carried out by equal horizontal displacements of the edges of the workpiece in the forming rolls from the previous stand to the next [1]
The method is not suitable for the production of bent profiles with flanges, bent inward (type C-shaped).

Наиболее близким по технической сущности является способ производства гнутых профилей, включающий последовательное по проходам формообразование гофрированной стенки, подгибку отбортовок, осуществляемую с последовательно умень- шающимися радиусами изгиба, подгибку полок и свободную гибку отбортовок [2]
Недостатком данного способа является большое количество требуемых проходов, что увеличивает затраты на производство проката.The closest in technical essence is the method of production of bent profiles, including sequentially forming corrugated walls along the aisles, bending of flanges, carried out with successively decreasing bending radii, bending of shelves and free bending of flanges [2]
The disadvantage of this method is the large number of required passes, which increases the cost of production of rolled products.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является сокращение затрат на производство за счет уменьшения числа проходов без ухудшения качества профилей. The problem to which the invention is directed is to reduce production costs by reducing the number of passes without compromising the quality of the profiles.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе производства гнутых профилей, включающем последовательное по проходам формообразование стенки, подгибку отбортовок, осуществляемую с последовательно уменьшающимися радиусами изгиба, подгибку полок и свободную гибку отбортовок, при изготовлении из заготовки толщиной от 0,6 до 1,0 мм профиля с трапециевидным гофром на стенке в первом проходе осуществляют формирование полукруглого гофра, которое производят одновременно с подгибкой отбортовок, во втором проходе полукруглый гофр переформовывают в трапециевидный с увеличением его периметра на 2-8% уменьшение радиусов изгиба отбортовок производят до величины, равной толщине заготовки, подгибку полок осуществляют с постоянным радиусом изгиба, равным толщине заготовки, а центры изгиба отбортовок перемещают вверх по дуге окружности относительно центров изгиба полок. The problem is solved in that in the known method for the production of bent profiles, including sequential wall shaping along the aisles, bending of flanges, carried out with successively decreasing bending radii, bending of shelves and free bending of flanges, when manufactured from a workpiece with a thickness of 0.6 to 1.0 mm profile with a trapezoidal corrugation on the wall in the first pass, a semicircular corrugation is formed, which is produced simultaneously with folding of flanges, in the second pass a semicircular corrugation is eformovyvayut trapezoidal with the increase in its perimeter at 2-8% decrease bending radii flange returns to produce a value equal to the thickness of the workpiece, hem flanges is performed with a constant radius of curvature equal to the thickness of the workpiece, and the bending centers flange returns moved upwards along the circumference arc the bending center relative to the flanges.

Сущность изобретения заключается в том, что формообразование гофра (в двух проходах) осуществляется одновременно с подгибкой отбортовок профиля, что сразу уменьшает количество формующих проходов на два. Далее, с целью исключения переформовки гофра и максимального снятия в нем остаточных напряжений (что благоприятно сказывается на геометрии профиля), сначала формуется полукруглый гофр, который затем переформовывается в трапециевидный с минимальной поперечной вытяжкой (2-8%), и в последующем освобождается от контакта с нижними валками, что гарантирует отсутствие зажатия гофра в калибрах и, следовательно, трещинообразования. The essence of the invention lies in the fact that the shaping of the corrugation (in two passes) is carried out simultaneously with the folding flanging profile, which immediately reduces the number of forming passes by two. Further, in order to exclude corrugation reformation and maximum removal of residual stresses in it (which favorably affects the profile geometry), a semicircular corrugation is first formed, which is then transformed into a trapezoid with a minimum transverse drawing (2-8%), and subsequently freed from contact with lower rolls, which guarantees the absence of crimping the corrugation in gauges and, consequently, cracking.

Кроме того, выбранные величины радиусов подгибки полок и отбортовок, а также расположение мест изгиба последних предотвращают переформовку этих мест, что особенно важно для создания прямолинейных (без волнистости) кромок за минимальное число проходов. Все описанные особенности данного способа обеспечивают производство качественных гнутых профилей при относительно небольшом числе клетей. В частности, малая толщина профиля позволяет совмещать подгибку полок и отбортовок на более ранней (чем у прототипа) стадии, что также сокращает количество проходов. In addition, the selected values of the bending radii of the shelves and flanges, as well as the location of the bending points of the latter, prevent the re-forming of these places, which is especially important for creating straight (without waviness) edges in a minimum number of passes. All the described features of this method ensure the production of high-quality bent profiles with a relatively small number of stands. In particular, the small thickness of the profile allows you to combine the folding of the shelves and flanges at an earlier stage (than the prototype), which also reduces the number of passes.

На чертеже показана схема формовки профиля с гофрированной стенкой, полками и отбортовками. The drawing shows a diagram of the formation of a profile with a corrugated wall, shelves and flanges.

В I проходе на стенке 1 формируется промежуточный гофр 2 полукруглого сечения радиусом R_г и одновременно осуществляется подгибка отбортовок 3 на угол β₁, причем радиус места изгиба (т.О₁) максимальной величины R₁.In the first pass on the wall 1, an intermediate corrugation 2 is formed of a semicircular cross-section with a radius of R _g and at the same time, the flanges 3 are bent at an angle β ₁ , and the radius of the bending point (t.O ₁ ) of the maximum value of R ₁ .

Во II проходе начинается подгибка полок 4 на угол α₂ и продолжается подгибка отбортовок 3 на угол β₂, а полукруглый гофр 2 переформовывается в трапециевидный 5, периметр которого больше на величину от 2 до 8% Гофр контактирует с обоими валками (показано штриховкой). Место изгиба О₁ формируется радиусом R₂ < R₁, а место изгиба О₂ радиусом r s (толщине профиля), причем, расстояние между т.т. О₁ и О₂ равно l, и положение центра изгиба радиуса r неизменно во всех проходах II до VIII (т.е. l'const).In the second pass, the folding of the shelves 4 to the angle α ₂ begins and the folding of the flanges 3 to the angle β ₂ continues, and the semicircular corrugation 2 is transformed into trapezoid 5, the perimeter of which is larger by 2 to 8%. The corrugation is in contact with both rolls (shown by hatching). The bend point O ₁ is formed by a radius R ₂ <R ₁ , and the bend point O _{2 is formed by a} radius rs (profile thickness), moreover, the distance between O ₁ and O ₂ is equal to l, and the position of the center of bending of radius r is constant in all passages II to VIII (i.e., l'const).

В III проходе полки и отбортовки подгибаются, соответственно, на углыα₃ и β₃ а гофр контактирует только с верхним валком (как и в последующих проходах IV-VIII), величина l const.In the III pass, the flanges and flanges are bent, respectively, at the angles α ₃ and β ₃ and the corrugation contacts only with the upper roll (as in subsequent passes IV-VIII), the value l const.

Начиная с IV прохода все радиусы изгиба равны S. В проходах от V до VIII осуществляется свободная подгибка отбортовок, контактирующих в VI, VII и VIIIk проходах только с элементами верхнего валка (показано штриховкой), при этом отбортовки подгибаются внутрь в направлении к оси формовки yy. Так как величина l' const, то центр изгиба радиусов R перемещается от прохода к проходу по дуге окружности (ее радиус по величине близок к l) относительно центра изгиба радиусов r s. Кромки промежуточного профиля после II прохода, а также его параметр В после IV, VI и VIII проходов "контролируются" вертикальными роликами соответствующей конфигурации. Starting from the fourth pass, all the bending radii are S. In the passages from V to VIII, the flanges are freely bent, contacting only the upper roll elements in the VI, VII, and VIIIk passages (shown by hatching), and the flanges are bent inward towards the yy axis . Since the quantity l 'const, the center of bending of the radii R moves from the passage to the passage along the arc of a circle (its radius is close to l in magnitude) relative to the center of bending of the radii r s. The edges of the intermediate profile after the II pass, as well as its parameter B after the IV, VI and VIII passes are “controlled” by vertical rollers of the corresponding configuration.

Опытную проверку производили на полупромышленном профилегибочном стане 0,3-1,5х20-90 Магнитогорского меткомбината при формовке профиля "плинтус" 50х10х1 мм из ст. 3 кп. Профиль формовался в 8 клетях с использованием пяти пар вертикальных роликов (перед I клетью и за II, IV, VI и VIII клетями). В опытах фиксировали точность размеров (величины отдельных элементов и углов) и геометрии (кривизну и скручивание) профиля при различных вариантах калибровки валков. Критерием качества профилей являлось их полное соответствие требованиям технических условий. Pilot testing was carried out on a semi-industrial roll-forming mill 0.3-1.5x20-90 of the Magnitogorsk Iron and Steel Works when molding the profile "skirting" 50x10x10 mm from st. 3 kp. The profile was formed in 8 stands using five pairs of vertical rollers (before stand I and behind stands II, IV, VI and VIII). In the experiments, the accuracy of the dimensions (values of individual elements and angles) and geometry (curvature and twisting) of the profile was recorded for various roll calibration options. The quality criterion for the profiles was their full compliance with the technical requirements.

При формовке по данному способу все 100% профилей соответствовали этим требованиям. When molding by this method, all 100% of the profiles met these requirements.

Формообразование гофра на стенке за один проход, равно как контактирование его внутренних поверхностей с нижним валком, вызывали трещинообразование в местах изгиба гофра (отсортировка до 3%). При формообразовании гофра за два прохода, но с увеличением периметра трапециевидного его сечения на 9-13% на отдельных штангах также наблюдались трещины. При разнице периметров трапециевидного и полукруглого сечений, равной 0-1,5% на готовом гофре появлялись "морщины" (очевидно, из-за излишка металла). Corrugation of the corrugation on the wall in one pass, as well as the contacting of its internal surfaces with the lower roll, caused cracking in the places of corrugation of the corrugation (sorting up to 3%). When corrugation was shaped in two passes, but with an increase in the perimeter of its trapezoidal cross section by 9–13%, cracks were also observed on individual rods. With a difference of the perimeters of the trapezoidal and semicircular sections, equal to 0-1.5%, “wrinkles” appeared on the finished corrugation (obviously, due to the excess of metal).

Подгибка отбортовок одинаковыми радиусами, а также формовка с переменным расстоянием между центрами мест изгиба О₁ и О₂ (см. чертеж) приводила к волнистости кромок сверх допуска и к сортировке профилей.Bending the flanges with the same radii, as well as forming with a variable distance between the centers of the bending points О ₁ and О ₂ (see the drawing) led to wavy edges beyond the tolerance and to sorting profiles.

Формовка мест изгиба между стенкой и полками (т. О₂) радиусами переменной величины увеличивала отклонения размеров b, B и H профиля от номинала, что ухудшало качество проката.The molding of the bending points between the wall and the shelves (i.e., O ₂ ) with radii of variable magnitude increased the deviations of the dimensions b, B and H of the profile from the nominal, which impaired the quality of the rolled products.

Контрольное профилирование этого же профиля по способу-прототипу в 12 клетях (I и II проходы гофр, III-IV подгибка отбортовок, затем полок и отбортовок) дало примерно тот же уровень качества, но в нескольких случаях отмечены гофры с трещинами (брак). Control profiling of the same profile according to the prototype method in 12 stands (I and II corrugation passes, III-IV folding of flanges, then shelves and flanges) gave approximately the same quality level, but corrugations with cracks were noted in several cases (marriage).

Предлагаемый способ был также опробован с аналогичными результатами на двух других профилеразмерах "плинтуса" толщиной 0,6 и 0,8 мм (основные их размеры несколько отличались от параметров профиля 50х10х1 мм). The proposed method was also tested with similar results on two other “plinth” profile sizes 0.6 and 0.8 mm thick (their main dimensions were slightly different from the profile parameters 50x10x10 mm).

П р и м е р ы осуществления способа. 1. Профиль 50х10х1 мм из ст. 3кп формуется за 8 проходов с формообразованием промежуточного полукруглого гофра с R_г 12 мм, h_г 2,8 мм и l'' 11,2 мм (периметр П₁ 18,2 мм) в I проходе и с переформовкой его в трапециевидный с γ= 45^о, h 2,8 мм и l''11,2 мм (периметр П₂ 19,1 мм и П₂:П₁≈ ≈1,05, т.е. разница 5%
Углы подгибки отбортовок Δβ-α по проходам:
0^°__→ 10^°__→ 22^°__→ 36^°__→ 54^°__→ 64^°__→ 78^°__→ 90^° полок (α ): 0^°__→ 10^°__→ 28^°__→ 36^°__→ 45^° т.е. α_4-8 45^о.EXAMPLES of the implementation of the method. 1. Profile 50x10x10 mm from Art. 3kp is molded in 8 passes with the formation of an intermediate semicircular corrugation with R _g 12 mm, h _g 2.8 mm and l '' 11.2 mm (perimeter P ₁ 18.2 mm) in the first pass and with its transformation into trapezoid with γ = 45 ^° , h 2.8 mm and l``11.2 mm (perimeter P ₂ 19.1 mm and P ₂ : P ₁ ≈ ≈ 1.05, i.e. 5% difference
The corners of the bending flanges Δβ-α in the aisles:
0 ^° __ → 10 ^° __ → 22 ^° __ → 36 ^° __ → 54 ^° __ → 64 ^° __ → 78 ^° __ → 90 ^° shelves (α): 0 ^° __ → 10 ^° __ → 28 ^° __ → 36 ^° __ → 45 ^° i.e. α _4-8 45 ^about .

Радиусы изгиба отбортовок: R₁ 8,5, R₂ 3,5, R₃ 2,0, R₄.R₈ 1,0 мм, полок: rconst 1 мм.Bending radii of flanges: R ₁ 8.5, R ₂ 3.5, R ₃ 2.0, R ₄ .R ₈ 1.0 mm, shelves: rconst 1 mm.

Расстояние между т.т. О₁ и О₂: l const 5,2 мм, l' 19 мм constВ III-VIII проходах гофр не контактирует с нижним валком.Distance between O ₁ and O ₂ : l const 5.2 mm, l '19 mm const In corrugations III-VIII, the corrugation does not contact the lower roll.

Размеры готового профиля: В 50, Н10, b_o 6, b 38, S 1 мм, α= 45^о, δ= 90^о, все радиусы 1 мм.Dimensions of the finished profile: 50, H10, b _o 6, b 38, S 1 mm, α = ^{45 °,} δ = ^90, all radii of 1 mm.

3. Тот же профиль, но высота трапециевидного гофра h_г 2,6 мм и П₂ 18,6 мм, т.е. П₂ П₁ 18,6 18,2 ≈1,02.3. The same profile, but the height of the trapezoidal corrugation h _g 2.6 mm and P ₂ 18.6 mm, ie P ₂ P ₁ 18.6 18.2 ≈1.02.

Аналогичный профиль, но h_г 3 мм и П₂ 19,7 мм, т.е. П₂ П₁ 19,7 18,2 ≈1,08.A similar profile, but h _g 3 mm and P ₂ 19.7 mm, i.e. P ₂ P ₁ 19.7 18.2 ≈1.08.

Данный способ по сравнению с наиболее близким аналогом позволяет сократить затраты на производство профилей за счет уменьшения числа формующих клетей в 1,5 раза. This method in comparison with the closest analogue allows to reduce the cost of manufacturing profiles by reducing the number of forming stands by 1.5 times.

Claims

METHOD FOR MANUFACTURING BENT PROFILES, including corrugated wall shaping sequentially along the aisles, folding of flanges carried out with successively decreasing bending radii, folding of shelves and free folding of flanges, characterized in that when manufacturing profiles from 0.6 to 1.0 mm thick profiles with trapezoidal corrugations On the wall in the first pass, a semicircular corrugation is formed, which is produced simultaneously with the flanging; in the second pass, the semicircular corrugation is reshaped into tra Peezoidal with an increase in its perimeter by 2 8%, a decrease in the radius of bending of the flanges is carried out to a value equal to the thickness of the workpiece, the folding of the shelves is carried out with a constant radius of bending equal to the thickness of the workpiece, and the centers of bending of the flanges are moved upward along the circular arc relative to the centers of bending of the shelves.