способ профилирования равнополочных швеллеров

Формула изобретения

Способ профилирования равнополочных швеллеров толщиной S=8 мм с шириной полок B=(18 21)S путем последовательной по проходам подгибки вверх краевых элементов полосы на заданные углы в каждом проходе с образованием полок профилей, в котором в первом и предчистовом проходах углы подгибки за проход принимают равными 8°, во втором и третьем проходах принимают =10°, а в последующих проходах, за исключением предчистового, - =13°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых равнополочных швеллеров.

При изготовлении равнополочных швеллеров используют два вида профилирования: непрерывное, когда полоса одновременно формуется во всех клетях стана и уже готовые швеллеры разрезаются на мерные длины, и поштучное, когда предварительно разрезанная на мерные длины полоса формуется одновременно в таком количестве клетей, которое соответствует длине отдельных штук заготовки. Технология профилирования швеллеров описана, например, в книге под ред. И.С.Тришевского «Производство гнутых профилей. Оборудование и технология», М.: Металлургия, 1982, с.243-250.

Известен способ профилирования преимущественно швеллеров с перегибом элемента профиля по меньшей мере в одном из переходов, при котором технологическому перегибу подвергают часть полки с шириной, определяемой из конкретной зависимости, и на угол, зависящий от суммарных углов подгибки в третьем и четвертом проходах, а выпрямление осуществляют в двух последних проходах (см. а.с. СССР № 1754267, кл. B21D 5/06, опубл. в БИ № 30, 1992 г.). Однако этот способ непригоден для изготовления швеллеров толщиной 8 мм и более.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология профилирования равнополочных швеллеров, приведенная в книге А.П.Чекмарева и В.Б.Калужского «Гнутые профили проката», М.: Металлургия, 1974, с.104-105 и рис.17.

Эта технология профилирования путем последовательной по проходам подгибки вверх краевых элементов полосы на заданные углы в каждом проходе с образованием полок профилей характеризуется тем, что формообразование швеллера осуществляется в 11 клетях стана с максимальным углом подгибки за один проход, равным 14°. Эта технология непригодна для получения швеллеров из полосовой заготовки толщиной 6 8 мм. Для формовки таких швеллеров потребуется большее число клетей (с тем, чтобы угол подгибки за один проход был не более 10 12°), что повысит расход валков и трудозатраты.

Технической задачей настоящего изобретения является уменьшение расхода валков и трудозатрат за счет сокращения числа проходов при профилировании.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе профилирования равнополочных швеллеров путем последовательной по проходам подгибки вверх краевых элементов полосы на заданные углы в каждом проходе с образованием полок профилей при формовке швеллеров толщиной S=8 мм с шириной полок В=(18 21)S в первом и предчистовом проходах углы подгибки за проход принимают равными 8°, во втором и третьем проходах принимают =10°, а в последующих проходах, за исключением предчистового, - =13°.

Рекомендуемые параметры способа получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации величин углов подгибки и их последовательности по проходам. В результате этого появилась возможность повысить величину углов подгибки до 13° (за один проход) без появления наиболее опасного дефекта профилирования - трещинообразования на внешних сторонах мест изгиба.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на

профилегибочном стане 2÷8×100÷600 (с поштучным процессом профилирования) ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при профилировании швеллеров размерами Н×В×S (Н -высота стенки профиля, В - ширина его полок, S - толщина): 180×145×8, 200×160×8 и 220×170×8, т.е. с величинами B/S в пределах ~ 18 21, варьировали величины углов подгибки и их последовательность по отдельным клетям стана. Количество формующих проходов при этом изменялось от 8 (при наибольших величинах углов подгибки ) до 10 (при наименьших величинах углов подгибки за проход).

Результаты опытов оценивали по выходу бездефектных швеллеров (т.е. без трещинообразования в местах изгиба) и по расходу валков при профилировании.

Наилучшие результаты (выход бракованных профилей в пределах 0,10 0,12% при оптимальном расходе валков) получены с использованием заявляемого способа и профилировании швеллеров в девяти формующих клетях. Отклонения от рекомендуемых параметров способа ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, профилирование за восемь проходов с максимальными величинами углов подгибки =14° привело к росту отбракованного проката до 0,8 1,6% (во всех случаях из-за появления трещин). Профилирование за десять проходов уменьшило количество бракованных швеллеров, но повысило расход валков на 10%, что повысило трудозатраты на формовку. Изменение рекомендуемой последовательности углов подгибки по проходам (при _max=13°) приводило в отдельных случаях к ухудшению геометрии профилей (в частности, к появлению волнистости по кромкам полок швеллеров), что вызывало необходимость перенастройки стана (с его остановками) и повышало трудозатраты.

Технология профилирования швеллеров, взятая в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не использовалась, так как она предусматривает применение углов подгибки за проход до 14°, что, как показали наши опыты, недопустимо для швеллеров с S=8 мм независимо от количества формующих клетей. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования показали, что внедрение настоящего изобретения на профилегибочных станах с поштучным процессом формовки, аналогичных стану 2÷8×100÷600 ОАО «ММК», позволит уменьшить расход валков на данном сортаменте швеллеров не менее чем на 10% с соответствующим сокращением трудозатрат.

Пример конкретного выполнения

На профилегибочном стане 2÷8×100÷600 формуется швеллер 200×160×8 мм из стали 3 пс.

Профилирование осуществляется в девяти клетях по режиму (указаны углы подгибки полок, получаемые после каждого из девяти проходов):

0° 8° 18° 28° 41° 54° 67° 80° 88° 90°

Величина углов , таким образом, составляет:

I (номер прохода) - 8°, II - 10°, III - 10°, IV - 13°, V - 13°, VI - 13°, VII - 13°, VIII -8°, IX-2°.

Соотношение B/S=160:8=20.