CN101823196A - 管桩端板、工业法兰的生产工艺 - Google Patents

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张必成
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Abstract

本发明涉及一种管桩端板、工业法兰的热扎热卷工艺。目的在于提供的工艺应具有可充分利用资源、机械化程度高、产品质量好、成本较低的特点，并提高生产效率。技术方案是：管桩端板、工业法兰的生产工艺，依照以下步骤进行：1)对钢材进行加热和轧制，得到所需截面形状的钢柱；2)将钢柱热卷成螺旋形环形件；3)将螺旋形环形件分割成单个螺旋圈的环形件；4)通过压平、焊接工艺形成完整的圆环；5)进行所需的金属机械加工。所述条形钢柱的截面形状为环形轧制所需的梯形。上述步骤1)中的轧制工序和步骤2)中的热卷工序是连续进行的。

Description

管桩端板、工业法兰的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种热卷轧机械加工工艺，特别是管桩端板、工业法兰的热扎热卷工艺。
背景技术
PHC桩是预应力高强混凝土管桩的简称，目前广泛应用于铁路、桥梁等工程建设中；该桩种制作方便、产品质量稳定性好，而且生产和使用成本均低于钢管桩。PHC桩的两个端面采用环形钢板作端板，端板之间是管状的钢筋注混凝土桩体。PHC桩的结构较大，长度一般大于10米，两个端板的内直径一般大于500mm，外直径一般大于600mm。
目前制造管桩端板常规工艺是在符合材质、厚度要求的钢板上用“气割”方法进行“裁切”，再对所获得环形的坯件进行车、钻等机械加工，才能得到所需规格的管桩端板。这种工艺的缺陷是钢材的利用率较低(裁切后的边角余料较多，无法再利用)，资源没有充分利用；而且生产效率较低，制造成本难以进一步降低。
工业法兰与上述管桩端板的结构类似，几何尺寸较大(尤其是大型工业法兰，例如输油管道法兰)，常规的加工工艺也相同；所以也存在着类同的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述问题，提供一种管桩端板、工业法兰生产工艺的改进，该工艺应具有可充分利用资源、机械化程度高、产品质量好、成本较低的特点，并提高生产效率。
本发明提出的技术方案是：管桩端板、工业法兰的生产工艺，依照以下步骤进行：
1)对钢材进行加热和轧制，得到所需截面形状的钢柱
将钢材原料置入加热炉中，加热至1100～1250℃，然后送入轧机中进行轧压，直至轧制成梯形截面的钢柱；
2)将钢柱热卷成螺旋形环形件
把轧制后得到的钢柱送入热卷机中进行卷轧，直至形成所需规格的螺旋形环形件；
3)将螺旋形环形件分割成单个螺旋圈的环形件
采用气割方法剖开螺旋形环形件，使其分成若干个只有一个螺旋圈的环形件；
4)通过压平、焊接工艺形成完整的圆环
将上述环形件放入压机中轧压成环状，然后在坯件上的连接缝部位进行焊接，使其形成完整的圆环；
5)进行所需的金属机械加工
对上述圆环形坯件进行车、钻、攻螺纹的机械加工。
所述条形钢柱的截面形状为环形轧制所需的梯形。
上述步骤1)中的轧制工序和步骤2)中的热卷工序是连续进行的。
本发明的有益效果是：
1、由于热轧致使材料组织致密，且无残余应力，所以质量优于原有工艺。
2、只需一次加热就能完成轧制和热卷，实现一火成材，节能效果显著；
3、采用连续化生产，生产效率显著提高，生产成本得以降低(约降低25％)。
附图说明
图1是管状端板的结构示意图。
图2是热轧过程中的钢柱截面形状变化示意图。
图3是热卷前后的原料截面变化示意图。
图4是热卷后的螺旋形环形件的立体结构示意图。
图5是气割后的环形件的立体结构示意图。
具体实施方式
以下通过管桩端板的加工过程，对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，所述管桩端板包括一环形钢板1，该环形钢板上均匀开设有多个锚孔1-1，所有锚孔的中心形成一圆周；锚孔的侧面通过一通槽连通一穿筋孔1-2；这些就是现有管桩端板的结构。
该管桩端板的生产工艺，依照以下步骤进行：
1)对钢材进行加热和轧制，得到所需截面形状的钢柱
将外购获得的钢坯(Q235钢锭)置入加热炉(连续式加热炉)中，加热至1100～1250℃(优选1150℃)，然后送入轧机中进行反复轧压，轧制成一定截面形状的钢柱。特别的，为了在后续热卷工序中得到较为理想(横截面接近矩形)的螺旋形环形件，钢柱的截面形状应当轧制成梯形；该梯形截面的几何参数(梯形的上底、下底和高度等参数)应当根据不同规格的管桩端板确定。图2中的P1、P2、P3表示钢坯截面在轧制过程中逐步变形为钢柱截面的过程。所述压机推荐选用180～500吨规格。
2)将钢柱热卷成螺旋形环形件
把轧制形成的钢柱立即(不间断)送入热卷机中进行卷轧(由于轧制时间通常小于2分钟，所以此时的钢柱温度一般大于850℃)；直至形成所需规格的螺旋形环形件(图4所示；一般有5-6圈)。由于卷扎过程中被卷轧原料将发生弯曲变化；因此卷扎时，将梯型截面的较窄端(即上底处)置于靠近弯曲圆弧的中心，而使梯型截面的较宽端(即下底处)背向弯曲圆弧的中心；这样在卷轧过程中，梯型截面的较窄端受到挤压而变厚(a→a1)，而梯型截面的较宽端则受到拉伸而变薄(b→b1)，梯型截面的高度也减小(c→c1)；图3中对卷轧前后原料截面的变化进行了对照比较。
3)将螺旋形环形件分割成单个螺旋圈的环形件
采用气割方法剖开螺旋形环形件，使其分成若干个只有一个螺旋圈的环形件(图5所示)；
4)通过压平、焊接工序形成完整的圆环
将上述单个螺旋圈的环形件放入压机中轧压成环状(环形件的两个气割端面对准)，然后在坯件上的接缝部位进行焊接填充，使其形成完整的圆环；所述压机推荐选用180～500吨规格。
5)进行所需的金属机械加工
对上述圆环形坯件进行车、钻、攻螺纹的机械加工；该部分加工过程与现有技术相同。
上述加工过程中采用的压机、热卷机等所有设备，全部为现有的常规设备。
由于工业发兰的结构与管桩端板类似，加工工艺也相同；故实施例予以省略。

Claims (3)

1.管桩端板、工业法兰的生产工艺，依照以下步骤进行：
1)对钢材进行加热和轧制，得到所需截面形状的钢柱
将钢材原料置入加热炉中，加热至1100～1200℃，然后送入轧机中进行轧压，直至轧制成梯形截面的钢柱；
2)将钢柱热卷成螺旋形环形件
把轧制后得到的钢柱送入热卷机中进行卷轧，直至形成所需规格的螺旋形环形件；
3)将螺旋形环形件分割成单个螺旋圈的环形件
采用气割方法剖开螺旋形环形件，使其分成若干个只有一个螺旋圈的环形件；
4)通过压平、焊接工序形成完整的圆环
将上述环形件放入压机中轧压成环状，然后在坯件上的连接缝部位进行焊接，使其形成完整的圆环；
5)进行所需的金属机械加工
对上述圆环形坯件进行车、钻、攻螺纹的机械加工。
2.根据权利要求1所述的管桩端板、工业法兰的生产工艺，其特征在于：所述条形钢柱的截面形状为环形轧制所需的梯形。
3.根据权利要求1所述的管桩端板、工业法兰的生产工艺，其特征在于：上述步骤1)中的轧制工序和步骤2)中的热卷工序是连续进行的。
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