CN103437490A - 渐变型波形钢板及制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及波形钢板及其制造工艺,公开了一种渐变型波形钢板及制造工艺。渐变型波形钢板,其一个转角单元由直线段、反弹过渡弧、转角弧、反弹过渡弧、直线段组成,所述的转角弧的半径R为钢板厚度的5-17倍,反弹过渡弧的半径由无穷大到转角弧的半径R渐变。工艺包括以下步骤:A、按钢板厚度确定转角半径R;B、按转角半径R确定反弹弧及过渡弧的渐变半径;C、钢板装入波形钢板压模模具;D、下压;E、保压;F、出板。本发明通过设置渐变过渡段的渐变型波形钢板,解决了传统波形钢板转角部位因应力集中而引起的质量问题,同时,通过渐变型波形钢板制造工艺,提高了波形钢板截面刚度,尤其降低了转角成型缺陷。

Description

渐变型波形钢板及制造工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及波形钢板及其制造工艺,尤其涉及了一种渐变型波形钢板及制造工艺。
背景技术
[0002]目前,波形钢板尤其是厚的钢板在成型的过程中,转角内部呈明显的压应力状态,外部则呈明显的拉应力状态,传统的每个转角单元由直线、转角半径弧、直线三部分组成,在直线与转角半径弧切点等部位应力集中较明显,钢板的成型缺陷主要集中于此处,传统成型工艺因采用中心线弯曲成型,厚度较厚的钢板,因其转角外部的拉应力而形成纤维状的缺陷。
发明内容
[0003] 本发明针对现有技术中波形钢板尤其是厚的钢板在成型的过程中,转角过渡部位存在应力集中的问题,影响了产品的质量等缺点,提供了一种采用直线段、反弹过渡弧、转角弧、反弹过渡弧、直线段的渐变顺畅成型波形钢板,使钢板转角的晶间滑移趋于均衡,规避了传统波形钢板由于转角部位半径突变引起的晶间错移趋势,减少了转角的成型缺陷和应力集中的渐变型波形钢板及制造工艺。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
[0005] 渐变型波形钢板,其一个转角单元由直线段、反弹过渡弧、转角弧、反弹过渡弧、直线段组成,转角弧的半径R为钢板厚度的5-17倍,反弹过渡弧的半径由无穷大到转角弧的半径R渐变。反弹过渡弧与直线段连接端的半径为无穷大,反弹过渡弧与转角弧连接端的半径为R,整条反弹过渡弧的半径为由直线段至转角弧的方向逐渐减小,即由无穷大逐渐减小至R。通过反弹过渡弧的设置,使钢板转角的晶间滑移趋于均衡,规避了传统波形钢板由于转角部位半径突变引起的晶间错移趋势,减少了转角的成型缺陷和应力集中的问题。
[0006] 作为优选,所述的反弹过渡弧包括反弹弧和过渡弧。
[0007] 反弹弧是为保证成型质量,减少成型缺陷而设置的工艺过程弧,用于抵消反弹而设置的区域,最终产品中工艺过程弧被反弹还原成直线。反弹过渡弧起到顺畅切点的作用,使反弹弧与转角弧连接更加平滑,减小过渡连接部位的应力集中。
[0008] 作为优选,所述的反弹弧的半径变化范围为:3R — +⑴。反弹弧的半径变化范围为:转角弧半径3倍至无穷大。
[0009] 作为优选,所述的过渡弧的半径变化范围为:R — 3R。过渡弧的半径变化范围为:转角弧半径至转角弧半径3倍之间。
[0010] 作为优选,所述的反弹弧长度等于过渡弧长度的0.45-1.1倍。反弹弧在后续的抛丸等时效中会变成直线,过渡弧起到顺畅切点的作用,过渡弧太短效果不大,太长则影响截面刚度,因此选择反弹弧长度等于过渡弧长度的0.45-1.1倍。
[0011] 作为优选,所述的波形钢板的波长方向和钢板出厂时的长度方向垂直。也就是波形钢板波长方向和轧制时的出板方向垂直,也就是和钢板晶向垂直,钢板的轧制方向即钢板晶方向,这样能明显提高波形钢板的抗剪能力。
[0012] 作为优选,所述的一个转角单元二侧的直线段区域,制备有向外凸面的弧形,其弧形的半径为转角弧半径R的3-6倍。转角单元二侧的直线段区域,制备有向外凸面的弧形,有利于提高波形钢板的截面刚度。
[0013] 渐变型波形钢板制造工艺,包括以下步骤:A、按钢板厚度确定转角半径R ;B、按转角半径R确定反弹弧及过渡弧的渐变半径;C、钢板装入波形钢板压模模具;D、下压;E、保压;F、出板。转角弧的半径R为钢板厚度的5-17倍,波形钢板模具为带有各段转角半径的组合嵌入式镶块模。
[0014] 作为优选,所述的步骤D中,下压时,钢板波长方向二端限位卡死,阻止或减少转角外侧钢板拉长。将拉应力控制至零应力状态,使转角外侧不受拉、内侧压应力加强,能明显降低成型缺陷。
[0015] 作为优选,所述的步骤F中,出板后,通过后续的抛丸、振动时效及后续作业时效作用下,使反弹弧变成接近直线。此时成型应力进一步分散均化,有利于组合结构的抗疲劳性能。
[0016] 本发明由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:本专利通过设置渐变过渡段的渐变型波形钢板,解决了传统波形钢板转角部位因应力集中而引起的质量问题,同时,通过渐变型波形钢板制造工艺,提高了波形钢板截面刚度,尤其降低了转角成型缺陷。
附图说明
[0017] 图1是本发明实施例1的结构示意图。
[0018] 图2是图1中I部放大图。
[0019] 图3是图2中反弹过渡弧的结构示意图。
[0020] 图4是本发明整体结构示意图。
[0021] 以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下:其中I一波形钢板、11 一直线段、12一反弹过渡弧、13一转角弧、14一反弹过渡弧、15一直线段、121—反弹弧、122—过渡弧。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图1至图4与实施例对本发明作进一步详细描述:
[0023] 实施例1
[0024] 渐变型波形钢板,如图1至图4所示,其一个转角单元由直线段11、反弹过渡弧
12、转角弧13、反弹过渡弧14、直线段15组成,转角弧13的半径R为钢板厚度的6倍,反弹过渡弧12、14的半径由无穷大到转角弧13的半径R渐变。反弹过渡弧12、14与直线段11、15连接端的半径为无穷大,反弹过渡弧12、14与转角弧13连接端的半径为R,整条反弹过渡弧12、14的半径为由直线段11、15至转角弧13的方向逐渐减小,即由无穷大逐渐减小至R0通过反弹过渡弧12、14的设置,使钢板转角的晶间滑移趋于均衡,规避了传统波形钢板由于转角部位半径突变引起的晶间错移趋势,减少了转角的成型缺陷和应力集中的问题。
[0025] 反弹过渡弧12包括反弹弧121和过渡弧122。
[0026] 反弹弧121是为保证成型质量,减少成型缺陷而设置的工艺过程弧,用于抵消反弹而设置的区域,最终产品中工艺过程弧被反弹还原成直线。反弹过渡弧122起到顺畅切点的作用,使反弹弧121与转角弧13连接更加平滑,减小过渡连接部位的应力集中。
[0027] 反弹弧121的半径变化范围为:3R — +⑴。反弹弧的半径变化范围为:转角弧半径3倍至无穷大。过渡弧122的半径变化范围为:R — 3R。过渡弧的半径变化范围为:转角弧半径至转角弧半径3倍之间。
[0028] 反弹弧121长度等于过渡弧122长度的0.45-1.1倍。反弹弧121在后续的抛丸等时效中会变成直线,过渡弧122起到顺畅切点的作用,过渡弧122太短效果不大,太长则影响截面刚度,因此选择反弹弧121长度等于过渡弧122长度的0.8倍。
[0029] 波形钢板的波长方向和钢板出厂时的长度方向垂直。也就是波形钢板波长方向和轧制时的出板方向垂直,也就是和钢板晶向垂直,钢板的轧制方向即钢板晶方向,这样能明显提高波形钢板的抗剪能力。
[0030] 一个转角单元二侧的直线段11、15区域,制备有向外凸面的弧形,其弧形的半径为转角弧半径R的3-6倍。
[0031] 渐变型波形钢板制造工艺,包括以下步骤:A、按钢板厚度确定转角半径R ;B、按转角半径R确定反弹弧121及过渡弧122的渐变半径;C、钢板装入波形钢板压模模具;D、下压;E、保压;F、出板。转角弧13的半径R为钢板厚度的5-17倍,波形钢板模具为带有各段转角半径的组合嵌入式镶块模。
[0032] 步骤D中,下压时,钢板波长方向二端限位卡死,阻止或减少转角外侧钢板拉长。将拉应力控制至零应力状态,使转角外侧不受拉、内侧压应力加强,能明显降低成型缺陷。
[0033] 步骤F中,出板后,通过后续的抛丸、振动时效及后续作业时效作用下,使反弹弧121变成接近直线。此时成型应力进一步分散均化,有利于组合结构的抗疲劳性能。
[0034] 实施例2
[0035] 本实施例中转角弧13的半径R为钢板厚度的14倍,通过反弹过渡弧12、14的设置,使钢板转角的晶间滑移趋于均衡,规避了传统波形钢板由于转角部位半径突变引起的晶间错移趋势,减少了转角的成型缺陷和应力集中的问题。反弹弧121长度等于过渡弧122长度的0.6倍,反弹弧121在后续的抛丸等时效中会变成直线,过渡弧122起到顺畅切点的作用,过渡弧122太短效果不大,太长则影响截面刚度。
[0036] 总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.渐变型波形钢板,其一个转角单元由直线段(11)、反弹过渡弧(12)、转角弧(13)、反弹过渡弧(14)、直线段(15)组成,其特征在于:所述的转角弧(13)的半径R为钢板厚度的5-17倍,反弹过渡弧(12、14)的半径由无穷大到转角弧(13)的半径R渐变。
2.根据权利要求1所述的渐变型波形钢板,其特征在于:所述的反弹过渡弧(12)包括反弹弧(121)和过渡弧(122)。
3.根据权利要求2所述的渐变型波形钢板,其特征在于:所述的反弹弧(121)的半径变化范围为:3R — +
4.根据权利要求2所述的渐变型波形钢板,其特征在于:所述的过渡弧(122)的半径变化范围为:R — 3R。
5.根据权利要求2所述的渐变型波形钢板,其特征在于:所述的反弹弧(121)长度等于过渡弧(122)长度的0.45-1.1倍。
6.根据权利要求1所述的渐变型波形钢板,其特征在于:所述的波形钢板的波长方向和钢板出厂时的长度方向垂直。
7.根据权利要求1所述的渐变型波形钢板,其特征在于:所述的一个转角单元二侧的直线段(11、15)区域,制备有向外凸面的弧形,其弧形的半径为转角弧半径R的3-6倍。
8.渐变型波形钢板制造工艺,其特征在于:包括以下步骤:A、按钢板厚度确定转角半径R ;B、按转角半径R确定反弹弧(121)及过渡弧(122)的渐变半径;C、钢板装入波形钢板压模模具;D、下压;E、保压;F、出板。
9.根据权利要求8所述的渐变型波形钢板制造工艺,其特征在于:所述的步骤D中,下压时,钢板波长方向二端限位卡死,阻止或减少转角外侧钢板拉长。
10.根据权利要求8所述的渐变型波形钢板制造工艺,其特征在于:所述的步骤F中,出板后,通过后续的抛丸、振动时效及后续作业时效作用下,使反弹弧(121)变成接近直线。
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