CN102806245A - 用于由钢板制造槽管的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及由钢板尤其厚钢板制造槽管的方法和装置，把钢板输送给管子成型压力机，在该管子成型压力机中钢板置于下部轧制工具上，且通过施加弯曲力逐步地被可升降的上部轧制工具形成槽管，该槽管具有纵向边缘，纵向边缘以一间隙与以后的纵向焊接缝相对。先用非圆形预制品产生槽管，具体为，由插入先前形成的钢板中的上部轧制工具的纵轴线预先给定一个中线，以该中线为基准，分别在左边和右边在钢板的内侧面上作用一个弯曲步骤，至少在该弯曲步骤中进行相比于其它弯曲步骤程度较小的变形；然后从外面对非圆形预制品施加压紧力，该压紧力总是有针对性地在如前述位于中线两侧的变形程度小的区域中起作用，由此形成制好的槽管。

Description

用于由钢板制造槽管的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于由钢板特别是厚钢板制造槽管的方法，其中把钢板输送给管子成型压力机，在该管子成型压力机中，钢板置于下部轧制工具上，且通过施加弯曲力，先前被可升降的上部轧制工具形成槽管，该槽管具有纵向边缘，纵向边缘以一间隙与以后的纵向焊接缝相对而置。本发明还涉及一种用于实施该方法的装置。

背景技术

实践中所应用的用于由钢板制造管的方法包括管子成型压制法，其先前在管子成型压力机上执行变形或弯曲步骤。管子成型或管子弯曲压力机通常在基本框架中具有下部轧制工具和上部轧制工具，下部轧制工具由两个以侧向间隔并排布置的支撑体或弯曲体构成，上部轧制工具可竖直地从上面朝向下部轧制工具进给，且被可升降的弯曲插刀承载，并沿着钢板的整个长度延伸，利用该上部轧制工具可以对置于下部轧制工具上的钢板施加弯曲力。

为了按照先前的成型方法制造管或大管，需要多个相继的工作步骤。在第一步骤中，通常在单独的弯边压力机中使得钢板的纵边预弯曲。纵边进行预弯曲，以便在变形为槽管时在以后的缝区域中使得管半径均匀，在所述缝区域中，弯曲成管的钢板的纵边以一间隙彼此相对而置，用于纵向缝焊接。然后把这种预弯曲的钢板推入到管子成型压力机中，并在那里经历真正的弯曲过程。在这里，把压力机上部向下压，由此对钢板施加弯曲力，其中在弯曲插刀及其所承载的上面的成型工具的作用下，使钢板产生变形。该过程多次地重复，直到钢板形成为槽管。

由DE 42 15 807 C2已知一种按照框架构造方式设计的管子弯曲或管子成型压力机。被构造成弯曲工具的插刀在框架的侧立柱中竖直地引导。该上面的弯曲工具固定在活塞-汽缸单元上，且能小程度地万向节式地移动，并通过该活塞-汽缸单元支撑抵靠在上面的框架横梁上。下面的弯曲工具的支撑体被台架承载，该台架也支撑着与上面的活塞-汽缸单元同轴地作用的活塞-汽缸单元。相互作用的活塞-汽缸单元将防止台架挠曲，即使下面的框架横梁将在压力机的工作负载下弯曲。为此对各个活塞-汽缸单元施加以或大或小的压力。

已表明，先前的成型方法的严重问题是，特别是对于厚壁的例如40mm的管子来说，槽口余留有明显受插刀宽度影响的大的间隙，该间隙大致为130-170mm，此外在槽管中有应力。大的槽口宽度在定位焊接装置中要求大的闭合力，由于在定位点焊的管中有大的应力，以及由于在焊接完毕的管中也有余留应力，所以存在定位点焊缝或焊接缝断裂的危险。已知的焊缝宽度过大，对此，有经验的机器操作工重复地手动操作管子成型压力机，使得槽口尽可能地封闭，由此提供辅助措施。这种做法不仅耗费时间，相应地使得生产能力低下，而是还不能以可再现的高质量进行。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出无所述缺点的开头部分所述类型的方法和设备，尤其是还针对厚壁的且直径小的例如大致为800mm的管，以简单的方式提供一种能以可再现的质量制造圆柱形的槽管的方法。

根据本发明，该目的通过下述方法得以实现：首先用非圆形预制品来产生槽管，具体为，把上部轧制工具插入到先前形成的钢板中，由该上部轧制工具的纵轴线预先给定一个中线，以该中线为基准，分别在左边和右边在钢板的内侧面上作用一个弯曲步骤，至少在该弯曲步骤中，进行相比于其它弯曲步骤程度较小的变形；然后从外面对非圆形预制品施加压紧力，该压紧力总是有针对性地在如前述位于中线两侧的变形程度小的区域中起作用，由此形成制好的槽管。

因而有意识地产生起初定制的非圆形预制品，该预制品在某些区域变形程度小，例如弯曲12°，而不是弯曲24°，由此可以形成在很大程度上圆形的槽口很小的槽管。也就是说，通过变形程度小的区域提供了前提条件，即，接下来从外面施加的压紧力于是在这些变形程度小的区域中相比于在其它管节段中作用明显持久，结果得到一种在很大程度上圆形的槽管，其间隙按所希望那样近乎封闭。与依赖于机器操作工的经验不同，在质量保持相同的情况下，既改善了可再现性，又提高了生产能力。

无论对于在某些区域非圆形的预制品，还是对于最终制品或成品，有两个弯曲步骤或两个压紧过程就足够了，确切地说，即使分别在间隙或槽口的左边和右边施加压紧力进行最终成型也足够了。

本发明的一种有利的措施规定，非圆形预制品在终轧步骤中在施加压紧力之前通过顺时针或逆时针旋转而得到定位。因而视定位而定，压紧力在槽口或间隙的左侧或右侧旁边被引入到非圆形的预制品中。

按照本发明的一种优选方案，位于中线右边的变形程度小的区域转动到大致3点钟的位置，而位于中线左边的变形程度小的区域转动到大致9点钟的位置。在下部轧制工具的支撑体上对非圆形预制品的位置进行如此预先定位，由此可以达到最大的弯曲力矩用于最终成型。

本发明的目的通过一种装置来实现，即，为了使得钢板变形成非圆形的预制品，然后又变形成槽管，设置有下部轧制工具和柱塞，下部轧制工具构造有一些机构，这些机构的旋转方向可逆，所述柱塞可从外面对被定位的预制品加载。

因而基于钢板仅在一个管子成型压力机或机器上即可制得制好的槽管。在这里，旋转方向逆反允许将非圆形预制品精确地定位，使得压紧力在事件现场起作用，也就是在槽口两侧起作用。在这里，管子成型压力机的弯曲插刀同样也可以用于从外面对预制品施加压紧力。可以有选择地给压力机装配压紧柱塞。

本发明的一种用于提高生产能力的优选方案规定，在产生非圆形预制品的至少一个管子成型压力机的下游设置有压紧压力机，该压紧压力机具有下部轧制工具和作为上部轧制工具的柱塞，下部轧制工具构造有一些机构，这些机构的旋转方向可逆，所述柱塞可从外面对被定位的非圆形预制品加载。因而在生产作业线中在管子成型压力机之后紧接着是一个压紧压力机，非圆形制品从所述管子成型压力机被顶出，在所述压紧压力机中，所输送的非圆形预制品至少在两个相继的步骤中，分别在槽口或间隙的右侧和左侧旁边形成为制好的槽管。因而可以在与最终变形成槽管无关的地点进行钢板的非圆形预变形。

按照本发明的一种方案，下部轧制工具的可旋转的机构是两个彼此间隔开地布置的可旋转地被驱动的辊。辊的旋转方向逆反允许将非圆形预制品定位，用于通过最佳地施加力进行最终成型。在管子成型压力机中的预变形时间过程和在压紧压力机中的完结时间过程允许下游的压紧压力机能操作两个管子成型压力机。

本发明的一种设计规定，可旋转的辊用弹性装置得到支撑。在这些辊之间设置有静止的支撑体，由此可以改善把非圆形预制品支撑在压紧压力机的下部轧制工具上。

附图说明

在附图中基于两个独立的压力机示出了本发明的实施例，由权利要求书和下面对该实施例的说明可得到本发明的其它特征和细节。其中：

图1以示意性的方式示出在属于现有技术的管子成型压力机上把钢板逐步地形成（a）为槽管（b），且在曲线图（c）中以给定的尺寸为例示出了制好的槽管；

图2以示意性的方式示出按照本发明制造槽管，首先在通常的管子成型压力机上定制的非圆形预制品（a），在管子成型压力机下游的压紧压力机中由非圆形预制品制造制好的槽管（b），并以曲线图示出按照本发明制得的制好的槽管（c），该曲线图的尺寸如此前在图1c中所示；

图3作为图2的细节示出了压紧压力机，其带有装入其中的非圆形预制品；和

图4A、4B示意性地示出来自管子成型压力机的非圆形预制品的改型或变形，这在压紧压力机的至少两个弯曲步骤中进行，具体为，在第一弯曲步骤中，在槽口或间隙右侧旁边对非圆形预制品施加力（图4A），在转动非圆形预制品之后，在第二弯曲步骤中，在槽口或间隙左侧旁边施加力（图4B）。

具体实施方式

按照图1，在这种公知已久的管子成型压力机1上，逐步地使钢板3形成为或变形为制好的槽管4，该钢板在其纵侧面上设有弯边2（参见图3）。在这里，钢板3位于下部轧制工具6上，该下部轧制工具具有两个彼此间隔开的支撑体5a、5b，其中由可升降的上部轧制工具9施加变形力，该上部轧制工具被构造成弯曲插刀（Biegeschwert）7，其带有安置于其前伸的前端上的成型工具8。待形成的或待变形的钢板3被两个旁侧的推顶件（Gegenhalter）10a、10b引导，其中一个推顶件10a可直线地移调，且跟进推入对于下一个变形步骤所需要的钢板节段。如图1c中所示，制好的槽管4具有大的槽口或间隙11，这使得很难焊接成封闭的纵向缝焊接的管，如图1c中虚线所示。

把钢板3形成为具有明显小的槽口或间隙111的槽管104（参见图2c），这按照图2a在如前所述的管子成型压力机1上进行。然而就此要附加地说明，在钢板的分别位于弯曲插刀7的纵轴线的右边与左边，进而位于槽口或间隙11旁边的区域中，执行弯曲步骤，其中钢板的弯曲程度比在其余弯曲步骤中小。因而确定地有两个相应于各弯曲步骤的变形程度小的区域，如图3中所示，从而有针对性地实现非圆形的同样为终轧变形定制的预制品13。

在管子成型压力机1中在第一级内如此产生的非圆形的预制品13，在从管子成型压力机1输出或推出之后，被输送给在加工过程中后续的压紧压力机14，如图2b中所示。压紧压力机14具有下部轧制工具15，该下部轧制工具由两个被驱动的辊16a、16b和一个静止的支撑体17构成，这些辊彼此间隔开地布置，它们的旋转方向可逆，如图2b中用双箭头所示，所述支撑体跨越辊16a、16b之间的间隔。可旋转的辊16a、16b可以通过弹簧机构18得到支撑（参见图3）。在下部轧制工具15的对面设置有上部轧制工具20，其构造有柱塞19。利用该柱塞19，从外面对非圆形预制品13施加压紧力，用于产生制好的很大程度上为圆形的槽管104。

为此通过可旋转的辊16a、16b对非圆形预制品13进行定位，使得位于槽口或间隙11右侧旁边的变形程度小的区域12b处于3点钟位置，如图3中用水平的点划线示出。

该第一压紧弯曲步骤的过程在图4A中示出，从左向右依次为，将非圆形预制品13定位、利用柱塞19施加压紧力、在力作用之后抬起柱塞19。

第二压紧弯曲步骤―按照与前述相同的顺序―在图4B中示出。在这里，非圆形预制品13的左半部未改变，为了优化弯曲力矩，对该预制品进行定位，使得位于槽口或间隙11左侧旁边的变形程度小的区域12a处于9点钟位置。现在利用柱塞19在预制品13的该侧面上施加压紧力F（中间的附图），于是该压紧力使得非圆形预制品13形成为制好的槽管104的很大程度上圆形的最终形状，在此实现使得该槽管带有明显小的槽口或间隙111（右侧外面的附图）。

附图标记清单

1          管子成型压力机

2          弯边

3          钢板

4；104     槽管

5a、b       支撑体

6          下部轧制工具

7          弯曲插刀

8          成型工具

9          上部轧制工具（柱塞）

10a、b     推顶件

11；111    槽口/间隙

12a、b     变形程度小的区域

13         非圆形

14         压紧压力机

15         下部轧制工具

16a、b     可旋转的辊

17         支撑体

18         弹簧机构

19         柱塞

20         上部轧制工具

F          压紧力

Claims (7)

1. 一种用于由钢板（3）特别是厚钢板制造槽管（4；104）的方法，其中把钢板输送给管子成型压力机（1），在该管子成型压力机中，钢板置于下部轧制工具（6）上，且通过施加弯曲力，先前被可升降的上部轧制工具（9）形成槽管（4；104），该槽管具有纵向边缘，纵向边缘以一间隙（11；111）与以后的纵向焊接缝相对而置，

其特征在于，

首先用非圆形预制品（13）来产生槽管，具体为，把上部轧制工具（9）插入到先前形成的钢板（3）中，由该上部轧制工具的纵轴线预先给定一个中线，以该中线为基准，分别在左边和右边在钢板（3）的内侧面上作用一个弯曲步骤，至少在该弯曲步骤中，进行相比于其它弯曲步骤程度较小的变形；然后从外面对非圆形预制品（13）施加压紧力（F），该压紧力总是有针对性地在如前述位于中线两侧的变形程度小的区域（12a、12b）中起作用，由此形成制好的槽管（104）。

2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在终轧级中在施加压紧力（F）之前通过顺时针或逆时针旋转将非圆形预制品（13）定位。

3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，把位于中线右边的变形程度小的区域（12b）转动到大致3点钟的位置，而把位于中线左边的变形程度小的区域（12a）转动到大致9点钟的位置。

4. 一种特别是用来实施根据权利要求1的方法的用于由钢板（3）特别是厚钢板制造槽管（4；104）的装置，其中把钢板输送给管子成型压力机（1），在该管子成型压力机中，钢板置于下部轧制工具（6；15）上，且通过施加弯曲力，先前被可升降的上部轧制工具（9）形成槽管（4；104），该槽管具有纵向边缘，纵向边缘以一间隙（11；111）与以后的纵向焊接缝相对而置，

其特征在于，

为了使得钢板（3）变形成非圆形的预制品（13），然后又变形成槽管（104），设置有下部轧制工具（15）和柱塞（19），下部轧制工具构造有一些机构，这些机构的旋转方向可逆，所述柱塞可从外面对被定位的预制品（13）加载。

5. 如权利要求4所述的装置，其特征在于，在产生非圆形预制品（13）的至少一个管子成型压力机（1）的下游设置有压紧压力机（14），该压紧压力机具有下部轧制工具（15）和作为上部轧制工具（20）的柱塞（19），下部轧制工具构造有一些机构，这些机构的旋转方向可逆，所述柱塞可从外面对被定位的非圆形预制品（13）加载。

6. 如权利要求4或5所述的设备，其特征在于，下部轧制工具（15）包括两个彼此间隔开地布置的可旋转地被驱动的辊（12a、12b）和设置在所述辊（12a、12b）之间的支撑体（17）。

7. 如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述辊（12a、12b）通过弹簧机构（18）得到支撑。

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