Инструмент профилегибочного стана

Инструмент профилегибочного стана

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности оборудованию для производства гнутых швеллерных профилей. Основная задача, решаемая изобретением, - снижение расхода валков и расширение технологических возможностей, что сокращает трудозатраты на профилирование. Инструмент содержит установленные с зазором S верхний и нижний калиброванные валки с цилиндроконическими элементами, выполненными с двумя коническими поверхностями и радиусами R внутренних формующих закруглений верхнего валка большими их внешних радиусов r, образующие конических поверхностей элементов этого валка с длиной b наклонены к горизонтали под углом указанным в формуле, а ширина их цилиндрических поверхностей a = (0,14 ... 0,15)h, где h - ширина цилиндрического среднего участка нижнего валка; R = (1,4 ... 1,6)r. При этом каждый элемент верхнего валка выполнен с осевыми цилиндрическим выступом на одном торце и соответствующим ему гнездом на другом. 1 ил.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве сортовых гнутых профилей.

В качестве основного инструмента для изготовления сравнительно простых по конфигурации гнутых профилей (например, швеллеров) применяются ручьевые (калиброванные) валки, образуемые отдельными цилиндрическими и коническими элементами, устанавливаемыми на валах [1] Известен инструмент профилегибочного стана, состоящий из верхнего и нижнего валков, профильные шайбы которых закреплены на валу жестко, а профильные втулки установлены на подшипниках.

Известен также инструмент профилегибочного стана, содержащий кромконаправляющий дисковый элемент с пазом на его торцовой поверхности, расположенным концентрично цилиндрической рабочей поверхности элемента [2] Недостатком известных профилегибочных инструментов являются относительно невысокая длительность их рабочей кампании, а также пригодность только для производства одного конкретного профилеразмера.

Наиболее близким аналогом к изобретению является инструмент профилегибочного стана для формовки профилей швеллерного типа [3] содержит установленное с зазором S верхний и нижний калиброванные валки с формующими цилиндроконическими элементами, из которых элементы верхнего валка выполнены с внутренними радиуса R и внешними радиуса r формующими закруглениями, при этом R валков предчистовых клетей на 12,6.13,8% а чистовой клети на 16,8. 17,4% больше r соответствующей клети, и ширина разделительной вставки верхнего валка чистовой клети составляет не более 0,51 ширины калибра в его нижней части.

Такое исполнение инструмента позволяет взаимозаменять элементы валков при износе их поверхностей и увеличении радиусов формующих закруглений и, тем самым, продлять рабочую кампанию валков без их ремонта (переточки). Однако, описанный инструмент применим только для изготовления одного профилеразмера гнутого швеллера (при конкретных параметрах валков) и устанавливается в трех последних клетях стана, что ограничивает технологические возможности, не снижает расход валков в других клетях и повышает трудозатраты на профилирование.

Основная задача, решаемая изобретением, снижение расхода валков за счет продления их рабочей кампании во всех клетях стана, а также расширение технологических возможностей инструмента и снижение трудозатрат на производство гнутых швеллеров.

Для решения этой задачи в инструменте образующие конических поверхностей элементов верхнего валка с длиной b наклонены к горизонтали под углом и ширина их цилиндрических поверхностей а (0,14. 0,15)h, где h ширина цилиндрического среднего участка нижнего валка; R (1,4. 1,6)r, при этом каждый элемент верхнего валка выполнен с осевыми цилиндрическими выступом на одном торце и сооветствующим ему гнездом на другом.

На чертеже показана конструкция инструмента профилегибочного стана для формовки швеллеров.

Инструмент содержит верхний валок с диаметром D_в, состоящий из двух цилиндроконических элементов 1, установленных на валу 2 с диаметром d и нижний валок с диаметром d_н, также состоящий из двух элементов 3. Каждый элемент 1 верхнего валка выполнен с двумя коническими поверхностями 4, образующие которых наклонены к горизонтали под углом и имеют длину b, определяемую шириной полки формуемого швеллера, и с цилиндрической поверхностью 5 шириной а (0,14.0,15)h, где h ширина цилиндрического среднего участка нижнего валка, образованного двумя цилиндрическими частями 6 элементов 3, равная высоте стенки швеллера.

Верхние элементы 1 выполнены с разной величиной радиусов закруглений между цилиндрическими 5 и коническими 4 частями, причем внутренний радиус больше внешнего: R (1,4.1,6)r. Валки установлены с зазором S, равным номинальной толщине швеллера. Элементы 3 нижнего валка также имеют по две конических поверхности.

Каждый элемент 1 верхнего валка выполнен с осевым цилиндрическим выступом (этот выступ необходим для закрепления изготавливаемого элемента в патроне вальцетокарного станка) на одном торце и соответствующим ему гнездом 8 на другом, размеры которых определяются конструктивно.

При установке на валу 2 выступ 7 полностью входит в гнездо 8, позволяя элементам непосредственно контактировать своими торцовыми поверхностями. Очевидно, что любое "раздвигание" элементов 1 приводит к увеличению (при h const).

Конструкция предлагаемого инструмента позволяет не только дважды использовать каждый элемент обоих валков трех последних клетей стана, но и нескольких (иногда всех) предшествующих формующих клетей (количество клетей в этом случае определяется величиной угла ), что дополнительно уменьшает расход валков. Заявляемое соотношение величин R и r дает возможность использовать инструмент для формовки как швеллеров из обычных марок сталей (с радиусами кривизны r), так и из низколегированных сталей (имеющих больший радиус кривизны R).

Кроме того, указанное соотношение величин R и r позволяют достаточно долго работать верхним валкам с уменьшенной шириной цилиндрических поверхностей. При этом валки изнашиваются примерно одинаково во всех клетях и одновременно поступают на переточку.

При опытной проверке найденного технического решения в процессе профилирования швеллеров различных размеров (с h120.200, b 50.100 и S 3.8 мм) и марок сталей на стане 2-8 х 100-600 АО "Магнитогорский меткомбинат" были уточнены параметры , а и R/r инструмента. Применение такого инструмента снизило общий расход валков при профилировании швеллеров, в среднем, в 1,5 раза (без ухудшения их качества) и дало возможность использовать одни и те же комплекты валков ( 180 мм, D_в 620-690 мм; d_н 250-280 мм) для производства профилей с разными радиусами кривизны, что снизило трудозатраты на 15-25% Профилирование с использованием инструментов другими величинами а и R/r (отличных от заявленных), а также известного инструмента дало снижение трудозатрат не более чем на 10% Таким образом опыты подтвердили приемлемость заявляемого объекта для решения поставленной задачи и его преимущества перед известным устройством.

П р и м е р. Инструмент для профилирования швеллера 180 х 70 х 5 (т.е. h 180, b 70 и S 5 мм) содержит валки, элементы которых выполнены с двумя коническими поверхностями каждый; r 6 мм (величина задаваемая).

Величины а 0,145 h 0,145 180 28 мм и R 1,5 r 1,5 6 9 мм; возможно изготовление швеллеров из низколегированных и обычных сталей (см. ГОСТ 8278).

Минимальная величина угла arcsin arcsin arcsin 0,48 28,7 Это означает, что инструмент можно устанавливать во всех клетях станов, начиная со II формующей клети (с углом подгибки в ней 30^o).

Формула изобретения

ИНСТРУМЕНТ ПРОФИЛЕГИБОЧНОГО СТАНА для формовки швеллеров, содержащий установленные с зазором S верхний и нижний калиброванные валки с цилиндрическими элементами, выполненными с двумя коническими поверхностями, причем у верхнего валка радиусы внутренних формующих закруглений R выполнены большими по величине, чем внешние радиусы r, отличающийся тем, что образующие конических поверхностей элементов верхнего валка с длиной b наклонены к горизонтали под углом и ширина их цилиндрических поверхностей a = (0,14 - 0,15) h, где h - ширина цилиндрического среднего участка нижнего валка, а R = (1,4 - 1,6) r, при этом каждый элемент верхнего валка выполнен с осевым цилиндрическим выступом на одном торце и соответствующим ему гнездом на другом.

РИСУНКИ

Рисунок 1