RU2788416C1 - Z-profile editing method - Google Patents
Z-profile editing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788416C1 RU2788416C1 RU2022115246A RU2022115246A RU2788416C1 RU 2788416 C1 RU2788416 C1 RU 2788416C1 RU 2022115246 A RU2022115246 A RU 2022115246A RU 2022115246 A RU2022115246 A RU 2022115246A RU 2788416 C1 RU2788416 C1 RU 2788416C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- profile
- bandages
- straightening
- zone
- contact
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 16
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 101150059107 MPK6 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150115489 MPK7 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100170064 Mus musculus Ddr1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству, в частности к способам правки фасонных профилей с помощью роликоправильной машины горизонтального типа с регулировкой осевого смещения роликов.The invention relates to rolling production, in particular to methods for straightening shaped profiles using a horizontal type roller straightening machine with adjustable axial displacement of the rollers.
Известен способ правки фланцевых профилей патент RU №2203757 С2 (заявка № 2000108501/02 от 04.04.2000г МПК7 В21D 3/16, опубл. 10.06.2003), включающий воздействие на фланец профиля знакопеременными усилиями, прикладываемыми в шахматном порядке в одной плоскости перпендикулярно к поверхности фланца, причем, воздействие на фланец знакопеременными нагрузками осуществляется на двух участках по его ширине, расположенных симметрично относительно оси фланца.A known method of straightening flange profiles patent RU No. 2203757 C2 (application No. 2000108501/02 dated 04.04.2000, IPC 7 B21D 3/16, publ. 06/10/2003), including the impact on the profile flange with alternating forces applied in a checkerboard pattern in one plane perpendicularly to the flange surface, moreover, the impact on the flange by alternating loads is carried out in two sections along its width, located symmetrically with respect to the axis of the flange.
Недостатком данного изобретения является то, что используя данную технологию возможно производить правку только симметричных профилей.The disadvantage of this invention is that using this technology it is possible to edit only symmetrical profiles.
Известен способ «APPARATUS FOR STRAIGHTENING OF WELDED GIRDERS патент GB№1355431 (A) (заявка GB № 34649/71 от 24 июля 1970 г.) B21D3/16; B21D7/08; (МПК1-7): B21B1/10; B21D3/02, опубл. 1974-06-05, где сварную балку углового сечения правят путем одновременной прокатки и гибки балки в области сварного соединения между стенкой 2 и поясом 3, рис. 3, верхним и нижним валками 6, 7, расположенными между парой гибочных валков 8, 9, при этом прокатка происходит в плоскости, содержащей оси верхних и нижних валков, в которой будут возникать наибольшие напряжения, вызванные изгибом.The known method is "APPARATUS FOR STRAIGHTENING OF WELDED GIRDERS patent GB No. 1355431 (A) (application GB No. 34649/71 dated July 24, 1970) B21D3 / 16; B21D7/08; (MPK1-7): B21B1/10; B21D3/02, publ. 1974-06-05, where a welded beam of angular section is corrected by simultaneous rolling and bending of the beam in the area of the welded joint between
Недостатком данного изобретения является то, что предложенная технология распространяется на сварные профиля, а также суммарный изгибающий момент распределён по краям профиля.The disadvantage of this invention is that the proposed technology applies to welded profiles, and the total bending moment is distributed along the edges of the profile.
Наиболее близким (прототипом) по технической сущности к заявленному устройству, по количеству сходных признаков, является изобретение «Способ изготовления гнутых зетовых профилей» патент RU №2065791 С1 (заявка № 92002525/08 от 27.10.1992 МПК6 В21D 5/06, опубл. 27.08.1996 г.), включающий, последовательную по переходам подгибку полок профиля на одинаковые углы, отличающийся тем, что при изготовлении гнутых зетовых профилей с конечными углами подгибки между стенкой и полками, превышающими 90°, подгибку по переходам осуществляют при плоскопараллельном перемещении полок друг относительно друга одновременно с поворотом стенки вокруг оси формовки, проходящей через её центр тяжести в сторону, противоположную направлению подгибки полок, в каждом переходе на угол, равный углу подгибки полок в этом переходе, а в предчистовых переходах полки изгибают по радиусу и затем выпрямляют с фиксацией свободных концов полок, обеспечивая перемещение мест изгиба между стенкой и полками по взаимно противоположных направлениях до заданного положения.The closest (prototype) in technical essence to the claimed device, in terms of the number of similar features, is the invention "Method of manufacturing bent Z-sections" patent RU No. 2065791 C1 (application No. 27.08.1996), which includes, sequentially along the transitions, bending the profile shelves to the same angles, characterized in that in the manufacture of bent Z-shaped profiles with finite bending angles between the wall and the shelves exceeding 90 °, bending along the transitions is carried out with plane-parallel movement of the shelves each relative to each other simultaneously with the rotation of the wall around the axis of the mold, passing through its center of gravity in the direction opposite to the direction of bending the shelves, in each transition at an angle equal to the angle of bending the shelves in this transition, and in the pre-finishing transitions, the shelves are bent along the radius and then straightened with fixation free ends of the shelves, ensuring the movement of the bending points between the wall and the shelves in mutually opposite directions to the desired position.
Недостатком данного изобретения является то, что технология применяется для гнутого из листа, а не горячекатанного зетового профиля, при этом все происходит в профилегибочном комплексе, с большим количеством роликов.The disadvantage of this invention is that the technology is used for bent from a sheet, and not for a hot-rolled Z-shaped profile, while everything happens in a roll forming complex with a large number of rollers.
Технический результат на достижение которого направлено данное изобретение является:The technical result to which this invention is directed is:
- уменьшение остаточного скручивания профиля после одного пропуска, возможность устранения кривизны профиля с высокой серповидностью и как следствие снижение брака по кривизне;- reduction of residual twisting of the profile after one pass, the possibility of eliminating the curvature of a profile with a high crescent and, as a result, a decrease in curvature defects;
- смещение суммарного изгибающего момента правки к центру профиля, соответственно снижение консольной нагрузки на подшипники и как следствие увеличение рабочей нагрузки роликоправильной машины, с осуществлением полной правки за меньшее количество пропусков, равномерное распределение нагрузки по поверхности бандажа, и уменьшение износа, с повышением стойкости бандажей в 2 раза.- displacement of the total bending moment of dressing to the center of the profile, respectively, a decrease in the cantilever load on the bearings and, as a result, an increase in the working load of the roller straightening machine, with the implementation of full straightening in fewer passes, uniform distribution of the load over the surface of the bandage, and a decrease in wear, with an increase in the resistance of the bandages in 2 times.
Указанный технический результат достигается тем, что способ правки зетового профиля, включающий, задачу полосы в роликоправильную машину и правку ее роликами пропусков, согласно изобретения бандажи роликов попарного смещают по оси правки, при этом обеспечивают зону контакта бандажа поочередно, вначале нижнего бандажа 3 с опорной полкой 5 с созданием рассредоточенного усилия Q2, а затем верхнего бандажа 2 со сварной полкой 6 с созданием рассредоточенного усилия Q1.The specified technical result is achieved by the fact that the method of straightening the Z-profile, including the task of the strip in the roller straightening machine and straightening it with the pass rollers, according to the invention, the bandages of the paired rollers are displaced along the straightening axis, while providing the contact zone of the bandage alternately, first the
Кроме того, производят проточку канавки 7 на глубину от 2 до 10 In addition, grooves 7 are machined to a depth of 2 to 10
мм шириной от 15 до 40 мм, с освобождением угловой зоны профиля от прямого контакта с бандажом, причем смещают суммарный изгибающий момент ближе к центру профиля.mm with a width of 15 to 40 mm, with the release of the corner zone of the profile from direct contact with the bandage, and the total bending moment is shifted closer to the center of the profile.
Уменьшение величины проточки канавки на глубину ниже 2 мм и шириной ниже 15 мм приведет к недостаточному эффекту и будет создаваться контакт зетового профиля с поверхностью канавки, что не даст возможности работы по предложенной схеме.Reducing the size of the groove groove to a depth of less than 2 mm and a width of less than 15 mm will lead to an insufficient effect and contact of the Z-profile with the groove surface will be created, which will make it impossible to work according to the proposed scheme.
Увеличение величины проточки канавки на глубину выше 10мм и шириной выше 40 мм приведет к отсутствию контакта на поверхности более 40 мм, и как следствие к возможной остаточной кривизне профиля в процессе правки по поверхности контакта с канавками.Increasing the size of the groove groove to a depth of more than 10 mm and a width of more than 40 mm will lead to a lack of contact on the surface of more than 40 mm, and as a result, to a possible residual curvature of the profile during dressing along the contact surface with grooves.
Попарное смещение бандажей роликов по оси правки, с обеспечением зоны контакта бандажа поочередно, вначале нижнего бандажа 3 с опорной полкой 5 с созданием рассредоточенного усилия Q2, а затем верхнего бандажа 2 со сварной полкой 6 с созданием рассредоточенного усилия Q1, обеспечивает возможность правки зетового профиля, со смещением момента нагружения, за счет применения расточенных канавок в ребровых впадинах и осевого смещения бандажей относительно исходной линии правки для создания переменной нагрузки на стенку и полки профиля, что благоприятно влияет на рассредоточенность напряжений и качество правки.Pairwise displacement of the roller bandages along the straightening axis, with provision of the bandage contact zone alternately, first of the
Техническая сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:The technical essence of the invention is illustrated by drawings, which show:
ФИГ.1. Существующая схема правки, расположение роликов пропусков.FIG.1. The existing editing scheme, the location of the skip rollers.
ФИГ.2 Предлагаемая схема правки – нагрузочная схема усилий и моментов.FIG.2 The proposed editing scheme is a load scheme of forces and moments.
Где: Q1 – равнодействующая от контакта верхнего бандажа со сварной полкой 6;Where: Q1 is the resultant from the contact of the upper shroud with the
Q2 – равнодействующая от контакта нижнего бандажа с опорной полкой 5;Q2 - resultant from the contact of the lower shroud with the
Mс – cуммарный изгибающий момент.Ms is the total bending moment.
Описание ссылочных позиционных номеров:Description of reference position numbers:
1 - стенка профиля;1 - profile wall;
2 - верхний бандаж;2 - upper bandage;
3 - нижний бандаж;3 - lower bandage;
4 - поверхность зажатия профиля;4 - profile clamping surface;
5 - опорная полка;5 - support shelf;
6 - сварная полка;6 - welded shelf;
7 - канавка.7 - groove.
В процессе правки зетового профиля (в частности профиля Z хребтовой балки шкворневого узла железнодорожных вагонов) (Фиг.1.) основная нагрузка приходится на стенку профиля 1, что характеризуется плотным зажатием стенки профиля 1 между верхним 2 и нижним 3 бандажом по поверхности 4. Также максимальный крутящий момент приходится на поверхность, находящуюся ближе к вершине впадины 7, а данное место бандажа из-за особенности конструкции имеет минимальную твердость, в связи с максимальной глубиной, где в процессе объемной закалки, которая применяется при термообработке бандажей происходит максимальное удаление закаленного слоя, поэтому в процессе работы в данной зоне 7 по мере износа бандажа, происходит снижение качества правки. In the process of editing the Z-profile (in particular, the profile Z of the main beam of the pivot assembly of railway cars) (Figure 1.), the main load falls on the
Данный способ осуществляют следующим образом:This method is carried out as follows:
Для обеспечения более равномерной правки производят проточку канавки 7 на глубину от 2 до 10 мм шириной от 15 до 40 мм, с освобождением данной зоны от прямого контакта (Фиг. 2), затем правку осуществляют за счет попарного осевого смещения бандажей, обеспечивая зону контакта бандажа поочередно нижнего бандажа 3 с опорной полкой 5, создавая рассредоточенное усилие Q2 и верхнего бандажа 6 со сварной полкой 7, создавая рассредоточенное усилие Q1, что уменьшает суммарный изгибающий момент Мс на стенку 1, смещая его равнодействующую к центру стенки 1, при этом создается благоприятное условие для правки, а также более равномерный износ поверхности бандажей.To ensure more uniform dressing, groove 7 is turned to a depth of 2 to 10 mm and a width of 15 to 40 mm, with the release of this zone from direct contact (Fig. 2), then dressing is carried out due to pairwise axial displacement of the bandages, providing a zone of contact of the bandage alternately
Данный способ может быть реализован с помощью роликоправильной машины горизонтального типа с регулировкой осевого смещения роликов.This method can be implemented using a horizontal type roller straightening machine with adjustable axial displacement of the rollers.
Так, например, предлагаемый способ был опробован в рельсобалочном цехе на АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургическом комбинате» при изготовлении зетового профиля Z310, предназначенного для дальнейшего изготовления хребтовой балки шкворневого узла железнодорожных вагонов из стали Сталь 3сп, имевшую высоту стенки 310 мм, ширину опорной полки 130 мм, ширину сварной полки 186 мм. По разработанной технологии по данному способу профиль формировался в шести переходах, при этом изгиб полок производился за один переход.So, for example, the proposed method was tested in the rail and beam shop at JSC "EVRAZ Nizhny Tagil Iron and Steel Works" in the manufacture of the Z310 profile, intended for the further manufacture of the center beam of the pivot assembly of railway cars from Steel 3sp, which had a wall height of 310 mm, a width of the supporting shelf 130 mm, welded shelf width 186 mm. According to the developed technology for this method, the profile was formed in six transitions, while the bending of the shelves was carried out in one transition.
Замеры зетовых профилей Z310 мм, изготовленные данным способом и способом, известным из наиболее близкого аналога, позволили установить следующее отклонения: Measurements of Z310 mm Z-profiles, made by this method and by the method known from the closest analogue, made it possible to establish the following deviations:
- фактический угол между сварной полкой и стенкой составил 90±0,3º, - the actual angle between the welded flange and the wall was 90±0.3º,
- фактический угол между опорной полкой и стенкой составил 90±0,2º, что существенно превышает требования ГОСТ 5267.3-90- the actual angle between the support flange and the wall was 90±0.2º, which significantly exceeds the requirements of GOST 5267.3-90
Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, this technical solution meets the criterion of "novelty".
Применение предлагаемого способа правки зетового профиля обеспечивает возможность правки профиля зетового, со смещением момента нагружения, за счет применения расточенных канавок в ребровых впадинах и осевого смещения бандажей относительно исходной линии правки для создания переменной нагрузки на стенку и полки профиля, что благоприятно влияет на рассредоточенность напряжений и качество правки.The use of the proposed method of straightening the Z-profile provides the possibility of straightening the Z-profile, with a shift in the loading moment, due to the use of bored grooves in the rib cavities and the axial displacement of the bandages relative to the initial straightening line to create a variable load on the wall and flanges of the profile, which favorably affects the dispersion of stresses and editing quality.
Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new essential features used in the proposed solution. Therefore, the present invention meets the criterion of "inventive step".
Подтверждено, что использование данного изобретения дает следующий эффект:It is confirmed that the use of this invention has the following effect:
- уменьшение остаточного скручивания профиля после одного пропуска;- reduction of residual twisting of the profile after one pass;
- возможность устранения кривизны профиля с высокой серповидностью;- the ability to eliminate the curvature of the profile with a high crescent;
- смещение суммарного изгибающего момента правки к центру профиля, соответственно снижение консольной нагрузки на подшипники и как следствие увеличение рабочей нагрузки роликоправильной машины, с осуществлением полной правки за меньшее количество пропусков;- displacement of the total bending moment of dressing to the center of the profile, respectively, a decrease in the cantilever load on the bearings and, as a result, an increase in the workload of the roller straightening machine, with the implementation of full straightening in fewer passes;
- равномерное распределение нагрузки по поверхности бандажа, и уменьшение износа, с повышением стойкости бандажей в 2 раза.- uniform distribution of the load over the surface of the bandage, and a decrease in wear, with an increase in the durability of the bandages by 2 times.
Источники информацииSources of information
[1] Патент № RU 2203757 С2 (заявка № 2000108501/02 от 04.04.2000г) МПК7 В21D 3/16, опубл. 10.06.2003, «СПОСОБ ПРАВКИ ФЛАНЦЕВЫХ ПРОФИЛЕЙ».[1] Patent No. RU 2203757 C2 (application No. 2000108501/02 of 04.04.2000)
[2] Патент № GB1355431 (A) (заявка № GB 19710034649 19710723 от 24 июля 1970 г.) B21D3/16 ; B21D7/08 ; (МПК1-7): B21B1/10; B21D3/02, «APPARATUS FOR STRAIGHTENING OF WELDED GIRDERS», опубл. 1974-06-05.[2] Patent No. GB1355431 (A) (Application No. GB 19710034649 19710723 dated July 24, 1970) B21D3/16; B21D7/08; (MPK1-7): B21B1/10; B21D3/02, "APPARATUS FOR STRAIGHTENING OF WELDED GIRDERS", publ. 1974-06-05.
[3] Патент RU 2065791 С1 (заявка № 92002525/08 от 27.10.1992) МПК6 В21D 5/06, опубл. 27.08.1996 г. «Способ изготовления гнутых зетовых профилей».[3] Patent RU 2065791 C1 (application No. 92002525/08 dated October 27, 1992)
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788416C1 true RU2788416C1 (en) | 2023-01-19 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU36139A1 (en) * | 1931-06-14 | 1934-04-30 | И.С. Голов | Roller machine for straightening angular, theta, and the like iron profile |
| US2806508A (en) * | 1953-12-18 | 1957-09-17 | Blaw Knox Co | Bar straightening machine |
| US2974710A (en) * | 1958-02-10 | 1961-03-14 | Dow Chemical Co | Metal working device |
| US20080202187A1 (en) * | 2003-06-30 | 2008-08-28 | Betriebsforschungsinstitut Vdeh-Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Method for Straightening Hot Profiled Sections |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU36139A1 (en) * | 1931-06-14 | 1934-04-30 | И.С. Голов | Roller machine for straightening angular, theta, and the like iron profile |
| US2806508A (en) * | 1953-12-18 | 1957-09-17 | Blaw Knox Co | Bar straightening machine |
| US2974710A (en) * | 1958-02-10 | 1961-03-14 | Dow Chemical Co | Metal working device |
| US20080202187A1 (en) * | 2003-06-30 | 2008-08-28 | Betriebsforschungsinstitut Vdeh-Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Method for Straightening Hot Profiled Sections |
| RU2366526C2 (en) * | 2003-06-30 | 2009-09-10 | Бетрибсфоршунгсинститут Фдех-Институт Фюр Ангевандте Форшунг Гмбх | Method of flattening hot structural shapes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103302094B (en) | Production method of transverse wedge-shaped rolled thickness-variable steel plate | |
| CN114309074B (en) | Straightening process and straightening structure of section steel | |
| RU2788416C1 (en) | Z-profile editing method | |
| US4942753A (en) | Process and apparatus for rolling structural shapes | |
| US4720989A (en) | Method of and apparatus for rolling an I-beam blank | |
| KR101620936B1 (en) | Method and apparatus for producing metal sections with a closely toleranced chamber dimension | |
| CN105945066A (en) | Working roller and rolling method of hot-rolled steel plate with different-thickness cross section and nonuniform deformation | |
| CN106890874B (en) | A curved corrugated board production equipment | |
| CN214348650U (en) | Plate shape control device of roller type straightening machine | |
| JP2004098102A (en) | Flat steel manufacturing method and equipment | |
| JP2783148B2 (en) | Projected steel plate and method for producing the same | |
| EP2418029B1 (en) | Stamping and rolling method and a device for implementing same | |
| EP0091156B1 (en) | Apparatus for reducing the width of a steel slab by rolling | |
| RU2170150C1 (en) | Method for rolling round cross section shapes | |
| RU2270067C1 (en) | Reducing rolling mill | |
| SU1291237A1 (en) | Method of producing merchant roll-formed sections | |
| JPH0426921B2 (en) | ||
| RU2039620C1 (en) | Method to produce bent shapes of rolling | |
| CN86106315A (en) | Hot Rolling Process of Corrugated Web H-shaped Steel Beam | |
| CN109647880B (en) | Hot rolling forming process of doorframe steel for civil air defense | |
| CN112756402B (en) | A roller straightening machine plate shape control device and method | |
| JPH11342401A (en) | Shape steel and its manufacturing method | |
| CN221909168U (en) | Movable I-shaped leveling machine | |
| JP3812513B2 (en) | Manufacturing method of shaped steel with flange inner protrusion and finishing universal rolling mill used therefor | |
| JPH0751701A (en) | Striped steel plate manufacturing method |