專利名稱：定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷彎型鋼輥彎成型工藝，尤其是指在冷彎型鋼輥彎成型工藝中的定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝。
(2)背景技術(shù)典型的冷彎型鋼機(jī)組主要由數(shù)道縱向排列的牌坊機(jī)架組成，配合原料準(zhǔn)備、活套、高頻焊機(jī)、飛鋸等輔助設(shè)備，完成從原料卷板到成品冷彎型材的生產(chǎn)過程。這種成型工藝是，通過在牌坊機(jī)架上縱向順次排列的軋輥模具將原料平板連續(xù)、漸次的輥彎成所要求的截面形狀。
目前，在輥彎成型工藝中，傳統(tǒng)工藝對角部成型是采用定彎點(diǎn)位置變彎曲弧度法，這種工藝通過對原料彎角部位進(jìn)行漸進(jìn)的定點(diǎn)輥彎，以達(dá)到最終的成型尺寸要求。這種方法強(qiáng)調(diào)了對尺寸精度的準(zhǔn)確控制，在中小規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)中適用，而在大規(guī)格、厚壁、高強(qiáng)產(chǎn)品的應(yīng)用中暴露了它的固有缺陷。該方法在彎曲過程中的軋輥的作用力始終集中于一點(diǎn)，過分的應(yīng)力集中往往在厚壁(12.7mm以上)型材彎曲過程中出現(xiàn)顯微裂紋，嚴(yán)重時導(dǎo)致開裂。并且由于不同壁厚產(chǎn)品的成型彎曲弧度的不同，給軋輥的共用設(shè)計帶來了限制。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種彎曲施力點(diǎn)在不斷變化，成型自然平滑，能有效解決厚壁高強(qiáng)產(chǎn)品的角部微裂紋問題的定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝，是指一種在冷彎型鋼機(jī)組中將原料平板的鋼材被連續(xù)、漸次的輥彎成所要求的截面形狀的鋼材的工藝，所述的冷彎型鋼機(jī)組由數(shù)道縱向排列的牌坊機(jī)架組成，通過在牌坊機(jī)架上縱向順次排列的上輥和下輥組成的軋輥模具，其特征在于所述的原料平板被連續(xù)、漸次的輥彎成所要求的截面形狀的鋼材的工藝流程為第一道輥彎，所述的上輥的弧度為r，所述的下輥的成型角度為a1，所述的上輥在所述的原料平板上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L1；第二道輥彎，所述的上輥的弧度為r，所述的下輥的成型角度為α2，α2＞α1，所述的上輥在原料平板上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L2，L2＜L1；第三道輥彎，所述的上輥的弧度為r，所述的下輥的成型角度為α3，α3＞α2，所述的上輥在原料平板上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L3，L3＜L2；以此類推，直到第N道輥彎，所述的上輥的弧度為r，所述的下輥的成型角度為αN，αN＞α(N-1)，上輥在原料平板上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為LN，LN＜L(N-1)，此時的原料平板已被輥彎成所要求的截面形狀的鋼材。
本發(fā)明的效果本發(fā)明的定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝，由于彎曲施力點(diǎn)的不斷變化，成型自然平滑，能有效解決現(xiàn)有工藝中厚壁高強(qiáng)產(chǎn)品的角部微裂紋問題。同時，固定的軋輥彎曲弧度可以減少軋輥投入，節(jié)約換輥時間。因此，本發(fā)明對提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率有積極效果。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
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圖1為冷彎型鋼機(jī)組中一道軋輥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型的示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝涉及冷彎型鋼輥彎成型工藝。采用固定軋輥弧度、變化上軋輥彎點(diǎn)位置的輥彎成型工藝。
本發(fā)明是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)組的產(chǎn)品大綱中的最小壁厚，確定軋輥的角部彎曲弧度，所有實(shí)彎道次的上輥均取該弧度。原料角部的彎曲弧度和成型角度根據(jù)不同壁厚的成品內(nèi)圓弧(考慮適當(dāng)?shù)暮附訑D壓量和整形量)確定，各道彎曲角度按照均勻變形的原則選取，各道角部未完成彎曲的原料預(yù)留在底部平板部分。輥彎過程中各道彎點(diǎn)逐步向底部平板方向移動，最終完成整個彎曲過程。
本發(fā)明由于彎曲施力點(diǎn)的不斷變化，成型自然平滑，能有效解決厚壁高強(qiáng)產(chǎn)品的角部微裂紋問題。同時，固定的軋輥彎曲弧度可以減少60％以上的軋輥投入，節(jié)約80％以上的換輥時間。提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明在各道次采用一個彎曲半徑，各道次的彎曲受力點(diǎn)在彎曲部位逐漸變化，通過各道固定的小弧度軋輥將原料彎成角部大弧度的成品，最終完成整個成型過程。
參見圖1、2。圖1為冷彎型鋼機(jī)組中一道軋輥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型的示意圖。
本發(fā)明是根據(jù)冷彎型鋼機(jī)組產(chǎn)品大綱中的最小壁厚確定軋輥模具的角部彎曲弧度r，所有實(shí)彎道次(1、2、3……N)的上輥1均取該弧度r(機(jī)組產(chǎn)品大綱中的壁厚為6-16mm，則r為6mm)。原料10角部的彎曲弧度和成型角度根據(jù)不同壁厚的成品內(nèi)圓弧(考慮適當(dāng)?shù)暮附訑D壓量和整形量)及輥彎道次確定，各道彎曲角度按照均勻變形的原則選取，各道角部未完成彎曲的原料預(yù)留在底部平板部分。
根據(jù)上述設(shè)計原則，在軋輥的設(shè)置過程中，各道通過水平軸隔套3來調(diào)節(jié)軋輥的彎點(diǎn)位置和工藝尺寸。
本發(fā)明的定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝原料平板10被引入冷彎型鋼的機(jī)組，所述的冷彎型鋼機(jī)組由數(shù)道縱向排列的牌坊機(jī)架4組成，通過在牌坊機(jī)架4上縱向順次排列的上輥1和下輥2組成的軋輥模具將原料平板10被連續(xù)、漸次的輥彎成所要求的截面形狀的鋼材。
本發(fā)明中所述的原料平板10被連續(xù)、漸次的輥彎成所要求的截面形狀的鋼材是指第一道輥彎，上輥1的弧度為r，下輥2的成型角度為α1，上輥1在原料平板10上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L1；第二道輥彎，上輥1的弧度為r，下輥2的成型角度為α2，上輥1在原料平板10上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L2；
第三道輥彎，上輥1的弧度為r，下輥2的成型角度為α3，上輥1在原料平板10上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L3；以此類推，直到第N道輥彎，上輥1的弧度為r，下輥2的成型角度為aN，上輥1在原料平板10上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為LN，此時的原料平板10已被輥彎成所要求的截面形狀的鋼材。
在以上輥彎過程中，各道上輥1的弧度r不變，下輥2的成型角度不斷增大，即αN＞α(N-1)＞……＞α3＞α2＞α1。
每道輥彎流程中的下輥的成型角度α1、α2、α3……α(N-1)、αN，是指每道輥彎流程中原料平板彎曲成型的角度，并按照每相鄰兩道均勻變形的原則選取，即，αN-α(N-1)＝……＝α3-2＝α2-α1。
上述每相鄰兩道均勻變形的值，即，αN-α(N-1)的值取決于原料平板的壁厚、輥彎道次等，例如以8mm壁厚的原料平板，典型的彎到αN為90°的彎角，如果用N為8道次輥彎時，第一道α1取20°，以后各道以10°遞增，α2……α8分別為30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°。
在以上輥彎過程中，各道上輥1在原料平板10上的彎點(diǎn)逐步向底部平板方向移動，彎點(diǎn)與軋制中心的距離逐步減小，即L1＞L2＞L3＞……＞LN-1＞LN。最終完成整個彎曲過程。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝，是指一種在冷彎型鋼機(jī)組中將原料平板的鋼材被連續(xù)、漸次的輥彎成所要求的截面形狀的鋼材的工藝，所述的冷彎型鋼機(jī)組由數(shù)道縱向排列的牌坊機(jī)架組成，通過在牌坊機(jī)架上縱向順次排列的上輥和下輥組成的軋輥模具，其特征在于所述的原料平板被連續(xù)、漸次的輥彎成所要求的截面形狀的鋼材的工藝流程為第一道輥彎，所述的上輥的弧度為r，所述的下輥的成型角度為α1，所述的上輥在所述的原料平板上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L1；第二道輥彎，所述的上輥的弧度為r，所述的下輥的成型角度為α2，α2＞α1，所述的上輥在原料平板上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L2，L2＜L1；第三道輥彎，所述的上輥的弧度為r，所述的下輥的成型角度為α 3，α3＞α2，所述的上輥在原料平板上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為L3，L3＜L2；以此類推，直到第N道輥彎，所述的上輥的弧度為r，所述的下輥的成型角度為αN，αN＞α(N-1)，上輥在原料平板上的彎點(diǎn)與軋制中心的距離為LN，LN＜L(N-1)，此時的原料平板已被輥彎成所要求的截面形狀的鋼材。
2.如權(quán)利要求1所述的定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝，其特征在于所述的每道輥彎流程中的上輥的弧度r，是根據(jù)所述的冷彎型鋼機(jī)組的產(chǎn)品大綱中的最小壁厚確定的。
3.如權(quán)利要求1所述的定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝，其特征在于所述的每道輥彎流程中的下輥的成型角度α1、α2、α3……α(N-1)、αN，是指每道輥彎流程中原料平板彎曲成型的角度，并按照每相鄰兩道均勻變形的原則選取，即，αN-α(N-1)＝……＝α3-α2＝α2-α1。
4.如權(quán)利要求4所述的定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝，其特征在于所述的每道輥彎流程中的下輥的成型角度α1、α2、α3……α(N-1)、αN，按照均勻變形的值是根據(jù)原料平板的不同壁厚的成品內(nèi)圓弧及輥彎道次確定。
全文摘要
一種定軋輥弧度變化彎點(diǎn)位置的冷彎成型工藝，涉及冷彎型鋼輥彎成型工藝，是采用固定軋輥弧度、變化上軋輥彎點(diǎn)位置的輥彎成型工藝，根據(jù)機(jī)組產(chǎn)品大綱中的最小壁厚確定軋輥的角部彎曲弧度，所有實(shí)彎道次的上輥均取該弧度，原料平板彎曲成型的角度根據(jù)不同壁厚的成品內(nèi)圓弧確定，各道角部未完成彎曲的原料預(yù)留在底部平板部分，輥彎過程中各道彎點(diǎn)逐步向底部平板方向移動，最終完成整個彎曲過程。由于彎曲施力點(diǎn)的不斷變化，成型自然平滑，能有效解決現(xiàn)有工藝中存在的厚壁高強(qiáng)產(chǎn)品的角部微裂紋的問題。同時，固定的軋輥彎曲弧度可以減少軋輥的投入，節(jié)約換輥時間。本發(fā)明對提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率有積極作用。
文檔編號B21D3/02GK1528538SQ0315143
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者郁竑, 錢偉中, 唐宇翚, 馬越峰, 郁 申請人:上海鋼鐵工藝技術(shù)研究所