CN101956389B - ω形拐角桩及其连续辊式冷弯成形方法 - Google Patents
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Abstract
一种ω形拐角桩及其连续辊式冷弯成形方法，其特征是它由水平锁口、垂直锁口及连接筋（D）组成，水平锁口和垂直锁口分别与连接筋（D）的两边相连形成一个断面形状呈ω形的结构，所述的水平锁口和垂直锁口均由直钩边（C）、圆弧段（B）及斜直边（A）组成，水平锁口的开口朝向连接筋（D），垂直锁口的开口向下，且垂直锁口的斜直边（A）位于连接筋（D）和垂直锁口的直钩边（C）之间，所述的水平锁口和垂直锁口中的斜直边（A）与直钩边（C）的夹角为200度。所述的制造方法是使带钢经过16道轧辊组成的成形模具后得到长度连续的钢板桩。本发明具有生产效率高，质量稳定，长度任意；可根据设计要求，连接相应的材质，原材料选择余地大等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑用钢材，尤其是一种钢板桩的冷弯成形加工方法，具体地说是一种ω形拐角桩及其连续辊式冷弯成形方法。
背景技术
目前，钢板桩以其独有的优势已在各行各业得到了广泛的应用，尤其是近年来开发的连续冷弯成形钢板桩的大量投入市场，使这一节能、节材的新型建筑材料得到了推广应用，但人们在使用中发现，现有的钢板桩在转角或使不同形式的钢板桩进行拼接或使钢板桩与管桩固定相连时，仍需要采用现场焊接或采用焊接成开的拐角桩才能使钢板桩固定、相连或转角。其中，采用现场焊接的方式，不仅受操作空间和环境的影响，操作难度大，而且焊接质量难以保证，影响了钢板桩的整体强度；采用预先焊接的方式制作拐角桩同样存在焊接质量难以与连续冷弯成形的钢板桩相匹配的问题，因此开发一种与钢板桩配套的用于进行直角连接的拐角桩连续冷弯成形方法当务之急。
发明内容
本发明的目的是针对同有的钢板桩施工过程中转角处无合适的拐角桩直接影响到工程质量的问题，发明一种ω形拐角桩连续辊式冷弯成形方法。
本发明的技术方案之一是：
一种ω形拐角桩，其特征是它由水平锁口、垂直锁口及连接筋D组成，水平锁口和垂直锁口分别与连接筋D的两边相连形成一个断面形状呈ω形的结构，所述的水平锁口和垂直锁口均由直钩边C、圆弧段B及斜直边A组成，水平锁口的开口朝向连接筋D，垂直锁口的开口向下，且垂直锁口的斜直边A位于连接筋D和垂直锁口的直钩边C之间，所述的水平锁口和垂直锁口中的斜直边A与直钩边C的夹角为200度。
本发明的技术方案之二是：
一种ω形拐角桩的连续辊式冷弯成形方法，其特征是它包括以下步骤：
(1)备料；
首先，将盘状带钢卷在纵剪机上剪开，使剪开后的带钢的宽度与展开后的ω形拐角桩的总宽度相配；
其次，将剪开后的带钢送入开卷机打开并通过矫平机矫平后直接送入连续辊式冷弯生产线或与连续辊式冷弯生产线上已有的带钢焊接相连，以保证连续生产；
(2)连续辊式冷弯成形；
首先，使进入连续辊式冷变生产线的带钢进入“30度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生30度的起角变形，一边从直钩边C的根部起先向下发生30度的起角变形，再使与斜直边A对应位置起始点也向上发生30度的起角变形；
其次，使两边已发生30度起角变化的带钢平滑进入“60度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到60度，另一边从直钩边C的根部起先向下发生的起角变形增大到60度，同时使与斜直边A对应位置的起始点向上发生的起角变形也增大到60度；
第三，使两边已发生60度起角变化的带钢平滑进入“85度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到85度，另一边从直钩边C的根部起先向下发生的起角变形增大到85度，同时使斜直边A对应起始点向上发生的起角变形也增大到85度；
第四，使两边已发生85度起角变化的带钢平滑进入“90度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到90度，另一边从直钩边C的根部起先向下发生的起角变形增大到90度，同时使与斜直边A对应位置的起始点向上发生的起角变形也增大到90度；
第五，使两边已发生90度起角变化的带钢平滑进入“115度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到115度，另一下沉的一边与斜直边A对应位置处发生的起角变形增大到115度；
第六，使两边已发生115度起角变化的带钢平滑进入“135度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到135度，另一下沉的一边与斜直边A对应位置处发生的起角变形增大到135度；
第七，使两边已发生135度起角变化的带钢平滑进入“155度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到155度，另一下沉的一边与斜直边A对应位置处发生的起角变形增大到155度；
第八，使两边已发生155度起角变化的带钢平滑进入“180度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到180度，另一下沉的一边与斜直边A对应位置处发生的起角变形也增大到180度；
第九，使两边已发生180度起角变化的带钢平滑进入“200度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到200度，另一下沉的一边的锁口斜直边A的起角变形也增大到200度，同时使一边下沉处的夹角为105度；
第十，使两边已发生200度起角变化的带钢平滑进入“205度锁口整形对辊模”中，使带钢两边的锁口的斜直边自由回弹到205度，同时使一边下沉处的夹角增大至120度；
第十一，使上述经过整形的带钢再次平滑进入“200度锁口整形对辊模”中，使带钢两边的锁口的斜直边再次整形到200度，同时使一边下沉处的夹角增大至155度；完成整形过程，水平锁口变形完成；
第十二，使上述经过整形的带钢平滑进入“垂直锁口成形对辊模”中，使一边下沉的夹角增大至180度，至此，水平锁口和垂直锁口的变形全部完成；
第十三，使水平锁口和垂直锁口全部变形完成的带钢平滑进入“156度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部向上凸起，形成156度的夹角；
第十四，使上述形成有156度加强筋夹角的带钢平滑进入“120度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成120度的夹角；
第十五，使上述形成有120度加强筋夹角的带钢平滑进入“75度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成75度的夹角；
第十六，使上述形成有75度加强筋夹角的带钢平滑进入“41度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成41度的夹角；
(3)切断；
将上述连续辊式冷弯成形所得的连续的ω形拐角桩直接或经过整形机构整形校直后送入切断设备按所需长度进行切断。
本发明的有益效果：
本发明为冷弯形钢板桩提供了相配套的拐角桩，有利于加快工程进度，提高工程质量。
本发明结合拐角桩的特点，通过合理选择变形次序及角度，解决了变形的连续性、稳定性，通过整形解决了冷弯后的变形回弹问题，同时使整条冷弯生产线的各对辊模具的使用寿命一致性好，有利于提高设备的寿命，降低生产成本。
本发明中使用的辊压模具结构简单，可根据变形角度自行设计制造。
同时本发明还具备以下优点：
1.专业性更强，专业针对冷弯钢板桩应用，可根据施工状况设计拐角桩的截面尺寸和拐角角度
2.工艺更方便，简化，合理。克服了热轧连接件的投资大，环境污染等缺点。
3.规格更灵活，通过变换辊模，能快速配合冷弯钢板桩各种规格尺寸的生产。
4.本发明连续生产，效率高，质量稳定，长度任意；可根据设计要求，连接相应的材质，原材料选择余地更大。
5.本发明可应用各种不同形状的钢板桩之间进行连接以及相同钢板桩之间的转角连接。
附图说明
图1是本发明的ω形拐角桩的截面结构示意图。
图2是本发明的ω形拐角桩使用状态示意图。
图3是本发明的ω形拐角桩辊压成形过程中各工序辊压成形后的辊花图。
图4是本发明的ω形拐角桩辊压成形过程中第1至4道次锁口变形至90°的工艺过程示意图。
图5是本发明的ω形拐角桩辊压成形过程中第5至8道次锁口变形至180°的工艺过程示意图。
图6是本发明的ω形拐角桩辊压成形过程中第9至12道次锁口变形至200°，弯钩边同时起角变形的工艺过程示意图。
图7是本发明的ω形拐角桩辊压成形过程中第12至16道次形成90°弯钩边的成形工艺过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-7所示。
一种ω形拐角桩，它由水平锁口、垂直锁口及连接筋D组成，水平锁口和垂直锁口分别与连接筋D的两边相连形成一个断面形状呈ω形的结构，所述的水平锁口和垂直锁口均由直钩边C、圆弧段B及斜直边A组成，水平锁口的开口朝向连接筋D，垂直锁口的开口向下，且垂直锁口的斜直边A位于连接筋D和垂直锁口的直钩边C之间，所述的水平锁口和垂直锁口中的斜直边A与直钩边C的夹角为200度。制造ω形拐角桩的带钢的厚度可根据需要选择，一般为5-16毫米，如图1所示，ω形拐角桩的使用状态如图2所示。
本发明的ω形拐角桩采用连续辊式冷弯成形的方法直接获得连续的长度可为无限的ω形拐角桩。整个成形过程中每道工序辊压后的形状如图3的辊花图所示。
以下结合图4-7对本发明的成形方法作进一步的介绍。
本实施例的带钢的成形速度为5-32米/秒，利用成对辊模的摩擦力进行驱动钢板前进，必要时也可增设牵引机进行牵引。冷弯成形过程中使用的成对辊模可参照附图和本发明所设计的变形角度自行设计，而这种设计对于冷弯成形从业人员而言是一种十分普通的技术，不需要创造性的劳动。为了使带钢运行平稳，可在轧辊之间使用侧立辊和立辊进行导向。
(1)备料；
首先，将盘状带钢卷在纵剪机上剪开，使剪开后的带钢的宽度与展开后的ω形拐角桩的总宽度相配；
其次，将剪开后的带钢送入开卷机打开并通过矫平机矫平后直接送入连续辊式冷弯生产线或与连续辊式冷弯生产线上已有的带钢焊接相连，以保证连续生产；
(2)连续辊式冷弯成形，可分为16步进行，它16步分别为：
首先，使进入连续辊式冷变生产线的带钢进入“30度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生30度的起角变形，一边从直钩边C的根部起先向下发生30度的起角变形，再使与斜直边A对应位置起始点也向上发生30度的起角变形；如图4。
其次，使两边已发生30度起角变化的带钢平滑进入“60度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到60度，另一边从直钩边C的根部起先向下发生的起角变形增大到60度，同时使与斜直边A对应位置的起始点向上发生的起角变形也增大到60度；如图4。
第三，使两边已发生60度起角变化的带钢平滑进入“85度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到85度，另一边从直钩边C的根部起先向下发生的起角变形增大到85度，同时使斜直边A对应起始点向上发生的起角变形也增大到85度；如图4。
第四，使两边已发生85度起角变化的带钢平滑进入“90度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到90度，另一边从直钩边C的根部起先向下发生的起角变形增大到90度，同时使与斜直边A对应位置的起始点向上发生的起角变形也增大到90度；如图4。
第五，使两边已发生90度起角变化的带钢平滑进入“115度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到115度，另一下沉的一边与斜直边A对应位置处发生的起角变形增大到115度；如图5。
第六，使两边已发生115度起角变化的带钢平滑进入“135度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到135度，另一下沉的一边与斜直边A对应位置处发生的起角变形增大到135度；如图5。
第七，使两边已发生135度起角变化的带钢平滑进入“155度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到155度，另一下沉的一边与斜直边A对应位置处发生的起角变形增大到155度；如图5。
第八，使两边已发生155度起角变化的带钢平滑进入“180度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到180度，另一下沉的一边与斜直边A对应位置处发生的起角变形也增大到180度；如图5。
第九，使两边已发生180度起角变化的带钢平滑进入“200度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到200度，另一下沉的一边的锁口斜直边A的起角变形也增大到200度，同时使一边下沉处的夹角为105度；如图6。
第十，使两边已发生200度起角变化的带钢平滑进入“205度锁口整形对辊模”中，使带钢两边的锁口的斜直边自由回弹到205度，同时使一边下沉处的夹角增大至120度；如图6。
第十一，使上述经过整形的带钢再次平滑进入“200度锁口整形对辊模”中，使带钢两边的锁口的斜直边再次整形到200度，同时使一边下沉处的夹角增大至155度；完成整形过程，水平锁口变形完成；如图6。
第十二，使上述经过整形的带钢平滑进入“垂直锁口成形对辊模”中，使一边下沉的夹角增大至180度，至此，水平锁口和垂直锁口的变形全部完成；如图6。
第十三，使水平锁口和垂直锁口全部变形完成的带钢平滑进入“156度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部向上凸起，形成156度的夹角；如图7。
第十四，使上述形成有156度加强筋夹角的带钢平滑进入“120度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成120度的夹角；如图7。
第十五，使上述形成有120度加强筋夹角的带钢平滑进入“75度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成75度的夹角；如图7。
第十六，使上述形成有75度加强筋夹角的带钢平滑进入“41度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成41度的夹角；如图7。
具体实施时，在切断前还可进行再次整形，即令带钢再次经过整型对辊进行整形。
(3)切断；
将上述连续辊式冷弯成形所得的连续的ω形拐角桩直接或经过整形机构整形校直后送入切断设备按所需长度进行切断。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种ω形拐角桩，其特征是它由水平锁口、垂直锁口及连接筋（D）组成，水平锁口和垂直锁口分别与连接筋（D）的两边相连形成一个断面形状呈ω形的结构，所述的水平锁口和垂直锁口均由直钩边（C）、圆弧段（B）及斜直边（A）组成，水平锁口的开口朝向连接筋（D），垂直锁口的开口向下，且垂直锁口的斜直边（A）位于连接筋（D）和垂直锁口的直钩边（C）之间，所述的水平锁口和垂直锁口中的斜直边（A）与直钩边（C）的夹角为200度。
2.一种权利要求1所述的ω形拐角桩的连续辊式冷弯成形方法，其特征是它包括以下步骤：
（1）备料；
首先，将盘状带钢卷在纵剪机上剪开，使剪开后的带钢的宽度与展开后的ω形拐角桩的总宽度相配；
其次，将剪开后的带钢送入开卷机打开并通过矫平机矫平后直接送入连续辊式冷弯生产线或与连续辊式冷弯生产线上已有的带钢焊接相连，以保证连续生产；
（2）连续辊式冷弯成形；
首先，使进入连续辊式冷变生产线的带钢进入“30度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生30度的起角变形，一边从直钩边（C）的根部起先向下发生30度的起角变形，再使与斜直边（A）对应位置起始点也向上发生30度的起角变形；
其次，使两边已发生30度起角变化的带钢平滑进入“60度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到60度，另一边从直钩边（C）的根部起先向下发生的起角变形增大到60度，同时使与斜直边（A）对应位置的起始点向上发生的起角变形也增大到60度；
第三，使两边已发生60度起角变化的带钢平滑进入“85度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到85度，另一边从直钩边（C）的根部起先向下发生的起角变形增大到85度，同时使斜直边（A）对应起始点向上发生的起角变形也增大到85度；
第四，使两边已发生85度起角变化的带钢平滑进入“90度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到90度，另一边从直钩边（C）的根部起先向下发生的起角变形增大到90度，同时使与斜直边（A）对应位置的起始点向上发生的起角变形也增大到90度；
第五，使两边已发生90度起角变化的带钢平滑进入“115度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到115度，另一下沉的一边与斜直边（A）对应位置处发生的起角变形增大到115度；
第六，使两边已发生115度起角变化的带钢平滑进入“135度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到135度，另一下沉的一边与斜直边（A）对应位置处发生的起角变形增大到135度；
第七，使两边已发生135度起角变化的带钢平滑进入“155度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到155度，另一下沉的一边与斜直边（A）对应位置处发生的起角变形增大到155度；
第八，使两边已发生155度起角变化的带钢平滑进入“180度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到180度，另一下沉的一边与斜直边（A）对应位置处发生的起角变形也增大到180度；
第九，使两边已发生180度起角变化的带钢平滑进入“200度锁口起角对辊模”中，使带钢的一边向上发生的起角变形增大到200度，另一下沉的一边的锁口斜直边（A）的起角变形也增大到200度，同时使一边下沉处的夹角为105度；
第十，使两边已发生200度起角变化的带钢平滑进入“205度锁口整形对辊模”中，使带钢两边的锁口的斜直边自由回弹到205度，同时使一边下沉处的夹角增大至120度；
第十一，使上述经过整形的带钢再次平滑进入“200度锁口整形对辊模”中，使带钢两边的锁口的斜直边再次整形到200度，同时使一边下沉处的夹角增大至155度；完成整形过程，水平锁口变形完成；
第十二，使上述经过整形的带钢平滑进入“垂直锁口成形对辊模”中，使一边下沉的夹角增大至180度，至此，水平锁口和垂直锁口的变形全部完成；
第十三，使水平锁口和垂直锁口全部变形完成的带钢平滑进入“156度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部向上凸起，形成156度的夹角；
第十四，使上述形成有156度加强筋夹角的带钢平滑进入“120度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成120度的夹角；
第十五，使上述形成有120度加强筋夹角的带钢平滑进入“75度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成75度的夹角；
第十六，使上述形成有75度加强筋夹角的带钢平滑进入“41度加强筋起角对辊模”中，使带钢中部进一步向上凸起，形成41度的夹角；
（3）切断；
将上述连续辊式冷弯成形所得的连续的ω形拐角桩直接或经过整形机构整形校直后送入切断设备按所需长度进行切断。
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