CN105583230A - 一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，包括以下步骤：第一步，圆管选择阶段；按照所需方管或矩管的规格，选择相应直径的圆管；第二步，粗成型阶段；？共5架次万能轧机，采用互相对称、互相垂直的平、立辊的变形轧辊，将圆管成型为所需的方、矩形管；？第三步，精成型阶段；采用第6架为平辊的轧机，对粗轧成型的方、矩形管进行精整，使其达到各项精度要求。第四步，调整扭曲度；经过精整的方、矩形钢管进入矫直机，调整方、矩形管的扭曲度，成型为所需规格的方、矩形管，以保证产品质量。

Description

一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法。

背景技术

方、矩形管是用途极广和最常见的异形钢管，也是一种经济断面管材，与相同截面积的其他非圆钢管相比具有重量轻、强度高、抗弯截面模量大、节省金属、易于安装等优点。主要用于建筑、医疗器械、高档家具、飞机、汽车、地铁、造船等行业。随着社会的发展，各行各业对大型方、矩形钢管需求越来越多。

钢结构是建筑的主要结构类型之一，近年来已迅速发展成为建筑业的重要分支。目前，发达国家30以上高层建筑中，方、矩形管在建筑结构上已普遍被采用。日本和欧美国家的土木工程、民用住宅，钢结构的比例以达到50%左右。美国高层建筑绝大部分是钢结构，英国建筑物中也有50～60%为钢结构，日本为55%左右。方、矩形钢管作为新型绿色建筑用钢材，近年在世界各国发展迅速，在国外已经有了比较成熟的市场。欧美各国的方、矩形钢管用量年增长25%，美国钢铁工业以底层商业建筑市场为开发目标，方、矩形钢管用量呈上升势态。近5年来美国方、矩形钢管消耗量，每年以5～10%的速度持续增长。

上世纪90年代初，当我国的钢产量超过每年8000万吨以后，国家提出了“合理用钢”的方针，建筑钢结构开始有所发展，1996年以来，我国年钢产量已连续超过1亿吨。在“积极用钢”的方针指导下，建筑钢结构进入了迅速发展的新时期。具有极强的经济效益和社会效益。

过去国内冷弯成型市场所能提供的绝大部分都是普通精度的小口径、薄壁的方、矩形钢管，材质多为Q235。而300mm×300mm×12mm以上的高强度、厚壁、大规格方、矩形钢管，由于常温在线连续成型工艺技术难度高、投资大、有很大的风险性，因而许多钢结构工程中此类构件只得从国外进口，制约了我国建筑钢结构的发展，满足不了飞速发展的社会需求。目前日本新日铁26英寸方矩形钢管生产线最大规格为：550mm×550mm×22mm；欧美国家最大方矩形钢管为：400mm×400mm×12.7mm。而国内目前还没有能够生产这种规格的设备。

发明内容

本发明提供一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，以解决上述背景技术中目前国内无法生产大型异形管材的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：

一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，圆管选择阶段；按照所需方管或矩管的规格，选择相应直径的圆管；

第二步，粗成型阶段；共5架次万能轧机，采用互相对称、互相垂直的平、立辊的变形轧辊，将圆管成型为所需的方、矩形管；其中分为以下两步：

A第一架为咬入辊：将圆管咬入机组；

B第二架至第五架为成形辊：成型全部过程中轧辊辊径依次由小变大，最后成180⁰；圆弧弧长由短逐渐变长，最终与所生产的方、矩形管的变长相同。

第三步，精成型阶段；采用第6架为平辊的轧机，对粗轧成型的方、矩形管进行精整，使其达到各项精度要求。

第四步，调整扭曲度；经过精整的方、矩形钢管进入矫直机，调整方、矩形管的扭曲度，成型为所需规格的方、矩形管，以保证产品质量。

成型过程中，圆管的中心始终设置在轧制线上。

成型过程中，所有平、立辊均采用液压马达、蜗轮传动。

成型过程中，分配箱采用斜齿轮传动。

成型过程中，采用两级降速。

成型过程中，立辊采取整体箱型。

本发明的有益效果为：

1本技术方案可以冷弯成型方矩形钢管的最大规格为：方管：600mm×600mm×8～40mm；矩管：150～600mm×800mm×8～40mm。本发明成型的方、矩形管及异型材因质量好、成型范围宽、工艺合理，替代进口同等产品，并能成型国内外不曾有的大口径壁方、矩形钢管及异形管材。

2本发明解决了国内、外生产不了大口径、厚壁方、矩形钢管及异形管材的较难课题，大口径、厚壁方、矩形钢管及异形管材的生产，在建筑行业它将取代水泥结构，减少环境污染；在铁路上使用的电气化导电滑线架它将取代角钢桁架结构，增加强度；在交通铁路上使用的大型箱梁、建筑梁柱、大型桥梁、设备结构件行业它将取代钢板焊接结构，降低成本。本发明成型的大口径、厚壁方、矩形钢管及异形管材，质量好，工艺合理，替代进口同等产品，为国家节省了大量资金。

3上下料台架采用液压升降式台架、V形辊道和平辊组成的自动上下料机构。包括液压升降辊道、辊道支架、液压升降装置。根据所要成型的方、矩形钢管的规格选择所需直径的圆管，视圆管直径的大小调整上料台架的高度，使圆管的中心线、成型后的方矩形钢管的中性线永远与轧制中心保持在一条直线上，成型平稳，尺寸精确。

4由每道相互对称、相互垂直的平立辊组成的万能机型和矫直机组成的成型区。

5所有平、立辊均采用液压马达、蜗轮传动。大大地降低了操作工的劳动强度，同时也大大地提高了生产效率。

6分配箱采用斜齿轮传动，其优点能承受较大扭矩，它避免了传统的各自伞齿轮行传递扭矩小的弊病。

7两级降速：大的降速比，输出大的扭矩。

8立辊采取整体箱型，换辊方便、快捷，有很好的工艺性。

附图说明

图1是本发明成型机结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是第一道轧制变形工艺图；

图4是第二道轧制变形工艺图；

图5是第三道轧制变形工艺图；

图6是第四道轧制变形工艺图；

图7是第五道轧制变形工艺图；

图8是精整辊工艺图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，圆管选择阶段；按照所需方管或矩管的规格，选择相应直径的圆管；

第二步，粗成型阶段；共5架次万能轧机，采用互相对称、互相垂直的平、立辊的变形轧辊，将圆管成型为所需的方、矩形管；其中分为以下两步：

A第一架为咬入辊：将圆管咬入机组；

B第二架至第五架为成形辊：成型全部过程中轧辊辊径依次由小变大，最后成180⁰；圆弧弧长由短逐渐变长，最终与所生产的方、矩形管的变长相同。

第三步，精成型阶段；采用第6架为平辊的轧机，对粗轧成型的方、矩形管进行精整，使其达到各项精度要求。

第四步，调整扭曲度；经过精整的方、矩形钢管进入矫直机，调整方、矩形管的扭曲度，成型为所需规格的方、矩形管，以保证产品质量。

成型过程中，圆管的中心始终设置在轧制线上。

成型过程中，所有平、立辊均采用液压马达、蜗轮传动。

成型过程中，分配箱采用斜齿轮传动。

成型过程中，采用两级降速。

成型过程中，立辊采取整体箱型。

利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，圆管选择阶段；按照所需方管或矩管的规格，选择相应直径的圆管；

第二步，粗成型阶段；共5架次万能轧机，采用互相对称、互相垂直的平、立辊的变形轧辊，将圆管成型为所需的方、矩形管；其中分为以下两步：

A第一架为咬入辊：将圆管咬入机组；

B第二架至第五架为成形辊：成型全部过程中轧辊辊径依次由小变大，最后成180⁰；圆弧弧长由短逐渐变长，最终与所生产的方、矩形管的变长相同；

第三步，精成型阶段；采用第6架为平辊的轧机，对粗轧成型的方、矩形管进行精整，使其达到各项精度要求；

第四步，调整扭曲度；经过精整的方、矩形钢管进入矫直机，调整方、矩形管的扭曲度，成型为所需规格的方、矩形管，以保证产品质量。

2.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：成型过程中，圆管的中心始终设置在轧制线上。

3.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：成型过程中，所有平、立辊均采用液压马达、蜗轮传动。

4.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：成型过程中，分配箱采用斜齿轮传动。

5.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：成型过程中，采用两级降速。

6.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于：成型过程中，立辊采取整体箱型。