Профилегибочные и трубосварочные агрегаты

Хорошая весовая отдача, высокое качество и сравнительно невысокая стоимость гнутых профилей предопределяют их широкое применение в промышленности. Для их производства используют профилегибочные агрегаты с использованием метода непрерывного холодного деформирования в роликовых калибрах. В таких агрегатах могут формоваться профили различной формы поперечного сечения как открытого, так и закрытого типа. В последнем случае агрегат может оснащаться сварочным устройством, в результате гнутый профиль превращается в трубу, а сам агрегат относят к классу трубосварочных.

Деформирование гнутых профилей в роликах предпочтительнее методов гибки в кромкогибочных устройствах, штампах, инструментальных фильерах как с точки зрения экономической, так и с точки зрения обеспечения надлежащего качества профилей, в частности, их периферийных элементов. При формообразовании широкополочных тонкостенных профилей в роликах из возникающих дефектов наиболее серьезными являются дефекты, связанные с потерей устойчивости элементов профиля, особенно на кромках, включая волнистость, излом, хлопуны и мелкие гофры. Наибольшие проблемы с точки зрения возникновения указанных дефектов вызывают профили швеллерного, корытного и С-образного типов.

Определяющим при проектировании профилегибочных станов является число валков и их калибровка для получения заданной точности геометрии поперечного сечения заданного профиля. Для оптимизации схем формообразования и повышения качества профи¬ля большое значение имеет решение вопросов, связанных с определением протяженности зоны плавного перехода, напряженно – деформированного состояния профиля в контактной и свободной зонах, влиянием на качество профиля углов подгибки и захода профиля в роликовый калибр, а также определение условий потери устойчивости периферийных элементов профиля и достижения заданной размерной точности.

В результате выполнения комплекса исследовательских работ специалистами ЗАО «ИНКОММЕТ» совместно с МГТУ им. Баумана и ООО «Лазерная сварка труб» (с. Беседы Ленинского района Московской обл.) разработаны и испытаны в опытно-промышленной эксплуатации несколько профилегибочных агрегатов, среди которых отметим следующие.

Агрегат для непрерывного холодного деформирования полузакрытых и закрытых профилей повышенной точности из плакированных и нержавеющих сталей и цветных металлов. Основными узлами агрегата являются: двенадцати - клетевой формующий стан 1, стол выдачи - сбрасыватель. Стан оснащен клетями дуо и приводными нижними валами. Диаметр рабочих валков составляет 80-110 мм, ширина валков от 40 до 200 мм. Приводная клеть представляет собой единый корпус с двумя валками. Все приводные клети имеют общий привод и установлены на общей силовой раме. Привод осуществляется от электродвигателя мощностью 5 кВт через цепную передачу. Последняя приводная клеть является калибрующей. Скорость прокатки профиля составляет 10-40 м/мин. Агрегат эксплуатируется на экспериментальном участке МГТУ им. Баумана и участвует в учебном процессе. Внешний вид стана показан ниже.

Другой профилегибочный стан был разработан для производства образующего профиля монолитной опалубки, используемой в строительстве. Для обеспечения требуемого качества монолитного строительства профиль несущих конструкций опалубки должен иметь достаточно точные размеры поперечного сечения сложной формы с допуском 0,2 – 0,5 мм и прямолинейность без скрученности, отклонения от которой на любом участке профиля длиной 3 м не должно превышать 0,5 мм. Элементы профиля для модульной монолитной опалубки показаны ниже.

Внешний вид профилировочного стана и производимой на нем продукции показан ниже на фотографиях. Этот стан эксплуатирует ООО «Лазерная сварка труб».

Другой профилегибочный стан был разработан для производства тонкостенных профилей относительно небольших размеров поперечного сечения. Исходным материалом для изготовления профиля является лента из стали с двусторонним алюминиевым покрытием или алюминиевая, поставляемая в рулонах диаметром 800-1000 мм. Толщина полосы 0,2-0,4 мм, ширина 20-45 мм. Основными узлами стана являются разматыватель рулонов, пятнадцати клетевой формующее - сварочный стан, летучая пила, стол выдачи - сбрасыватель с карманом, технологический лазер. Стан оснащен клетями дуо с консольным расположением рабочих валов диаметром 30 мм, при этом приводными являются верхние и нижние валы. Диаметр рабочих валков составляет 80-110 мм, ширина валков от 40 мм (в зависимости от прокатываемого типоразмера профиля).

Внешний вид агрегата:

Летучая пила:

Сварочный узел:

Другой вариант формовочного стана имеет шесть клетей, расположенных по окружности радиусом 500 мм. Проходя через роликовые клети стана, лента последовательно изменяет форму поперечного сечения и на выходе из последней формовочной клети превращается в круг диаметром 8 мм. Сформованная труба поступает в сварочную клеть. Сварочная клеть имеет два валка, спрофилированных под диаметр трубы и расположенных оппозитно. Сформованная лента слегка обжимается в валках до полного сведения кромок. В точку сведения подается лазерный луч. Угол наклона лазерного луча к образующей трубы может устанавливаться в пределах 0-90 градусов. Сваренная труба сматывается в бухту.

Сварочный узел:

Формующая клеть:

Техническая характеристика агрегата:

диаметр изготавливаемых труб - 4- 8 мм,
толщина стенки труб - 0,2 - 0,6 мм,
материал - углеродистые и легированные стали, другие металлы и сплавы,
скорость сварки труб - 5 - 30 м/мин.