CN105834254B - 一种钢管端部矫直及矫圆的方法 - Google Patents

一种钢管端部矫直及矫圆的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢管端部矫直及矫圆的方法，利用三点压力矫园和矫直原理，下部支持模具尺寸与钢管的外径相同，上部的压块在液压或螺旋机构的作用下，缓慢下压，在矫直和矫圆过程中使用刻度尺和指针精确控制下压量，下压量根绝钢管的规格、材质、弯曲度和椭圆度确定。该方法解决了钢管管端的弯曲度和椭圆度的问题，使用刻度尺，使得矫直和矫圆的工作一次到位，避免多次重复，节约工作时间，提高工作效率。

Description

一种钢管端部矫直及矫圆的方法
技术领域
本发明涉及金属校验技术领域，具体是一种钢管端部矫直及矫圆的方法。
背景技术
钢管在制造过程中，通常需要按照国家标准、国际标准或用户要求进行直线度和椭圆度的控制。当超出标准要求时，需要进行矫直或矫圆。钢管的矫直矫圆多采用机械化作业的矫直机进行，矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度和椭圆度。矫直机一般有两排矫直辊，数量不等。依靠矫直辊(中间内凹，双曲线辊)的角度变化对不同直径的钢管进行矫直和矫圆。矫直机主要类型有压力矫直机、平衡滚矫直机、鞋滚矫直机、旋转反弯矫直机等等。
虽然矫直机生产率高，矫直和矫圆效果明显，但对于管端的矫直能力有限，常规做法多采用切除的方法去除直线度较差的端部，以满足钢管直线度和椭圆度的要求。但对于贵重的镍基合金管，切头会造成贵重材料的浪费。以及对于需要分段的定尺管，切头可能会带来整支管尺寸不足而报废，所以对于矫直机矫直后的钢管端部进行矫直和矫圆尤为必要。
2015.03.25公开了申请号为CN201410800276的发明专利《小径圆管微量柔性矫直方法及矫直装置》，该发明专利介绍了一种小径圆管微量柔性矫直方法及矫正装置，矫直过程中，在弹性压力下，小径圆管坯逐渐变直，使滚动直径随之变小，动搓板与定搓板的间隙也随之变小，有效的防止由于存在刚性间隙对矫直精度的影响。该专利未能解决钢管端部弯曲及椭圆的问题，关键是该方法在矫直过程中，管子的直径尺寸是变化的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢管端部矫直及矫圆的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种钢管端部矫直及矫圆的方法，包括钢管的矫直和钢管的矫圆，具体步骤如下：
(1)钢管的矫直步骤
第一步：准备矫直机以及两个支撑模具；
第二步：用直线度量具测量钢管的弯曲度数据，找出弯曲最高点；
第三步：根据钢管的弯曲弦长调整下部支撑模具的间距位置，使得间距与弯曲弦长的两端点对应，同时使得上部的压块压在弯曲的最高点；
第四步：将钢管固定在下部两个支撑模具上，使得钢管的弯曲弓背向上，采用液压或螺旋装置将上部的压块缓慢下压，当接触钢管时暂停，调整刻度尺，使指针指向刻度尺的零位；
第五步，缓慢下压上部的压块，当指针指向预计的刻度时，保持5-10秒；
第六步：泄压，检测；
(2)钢管的矫圆步骤
第一步：准备矫直机以及下部支撑模具；
第二步：用量具测量钢管外径的最大值和最小值的位置，将最大直径垂直放置，最小直径水平放置；
第三步：调整下部支撑模具使用一个支撑模具，与上部的压块支撑模具4处于垂直位置；
第四步，采用液压或螺旋装置将上部的压块缓慢下压，当接触钢管时暂停，调整刻度尺，使得指针指在零位；
第五步：继续缓慢下压压块，当指针指向预计的刻度时，保持5-10秒；
第六步：泄压，检验。
作为本发明进一步的方案：所述钢管的矫直步骤中，钢管的弯曲度数据包括弯曲弦长、弦高和弯曲位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法解决了钢管管端的弯曲度和椭圆度的问题，使用刻度尺，使得矫直和矫圆的工作一次到位，避免多次重复，节约工作时间，提高工作效率。
附图说明
图1为钢管端部的矫直示意图。
图2为钢管端部的矫圆示意图。
图中：1-液压油缸；2-压块；3-钢管；4-支撑模具；5-刻度尺。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
钢管经过矫直机矫直后，在钢管的两端存在有弯曲及椭圆的现象，本发明采用压力矫直和矫圆的原理，对于弯曲位置采用附图1的方法矫直，对于椭圆位置采用附图2的方法矫圆。图中的上部压块2只能在液压缸的作用下或螺旋作用下上下移动，下部的两个支撑模具4可以水平移动，但不能上下移动。刻度尺可以上下移动，上部压块带有指针，便于记录下压量。
上部压块2的下压量一般由多次矫直或矫圆后的经验值确定，与材质的弹性模量、外径、厚度、弯曲弦长直接相关。
矫直实施例
钢管材质为镍基合金8810，钢管外径114.3mm，厚度7mm；对于该钢管，矫直时下压量采用表1中的数据。
矫直时，使用直线度量具测量钢管的弯曲弦长、弦高和弯曲位置，如弯曲弦长为1.2m，弦高为4.2mm，根据钢管的弯曲弦长调整下部两个支撑模具4间距，使得间距与弯曲弦长一致。上部的压块2在下部两个支撑模具的中间，或者在弓背点位置。将钢管3固定在下部两个支撑模具4上，使得钢管3的弯曲弓背向上，然后采用液压或螺旋装置1将上部压块缓慢下压，当压块2接触钢管3时暂停，调整刻度尺，使得指针指在零位。然后继续下 压，当指针指向8mm位置时停止，保持5-10秒，然后泄压，钢管3依靠弹性变形回复，完成矫直过程。
表1镍基合金8810钢管不同弯曲度的下压量
弯曲弦高/mm 弯曲弦长/m 下压量/mm
4-5 1-1.5 8
4-5 ≤1 6
3-4 1-1.5 6.5
3-4 ≤1 4.5
2-3 1-1.5 5
2-3 ≤1 3.5
≤2 1-1.5 4.5
≤2 ≤1 3.5
矫圆实施例
钢管材质为镍基合金GH600，钢管外径219mm，壁厚8.14mm；矫圆的下压量采用表2中的数据。
矫圆时，可以调整下部的两个支撑模具4移动在一起，也可以使用一个支撑模具4，此时压块2与支撑模具4处于垂直位置。用量具测量钢管3外径的最大值和最小值的位置，将最大直径垂直放置，最小直径水平放置。然后采用液压或螺旋装置1将上部的压块2缓慢下压，当接触钢管3时暂停，调整刻度尺，使得指针指在零位。然后继续下压，当指针指向约2mm位置时，保持5-10秒，然后泄压，钢管3依靠弹性变形回复，完成矫圆过程。
表2镍基合金GH600钢管矫圆下压量
椭圆度差值/mm 0.8～1 0.6～0.8 0.4～0.6 0.2～0.4 ≤0.2
下压量/mm 0.6 0.4 0.2 0.15 0.1
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (2)

1.一种钢管端部矫直及矫圆的方法，包括钢管的矫直和钢管的矫圆，其特征在于，具体步骤如下：
(1)钢管的矫直步骤
第一步：准备矫直机以及两个支撑模具；
第二部：用直线度量具测量钢管的弯曲度数据，找出弯曲最高点；
第三步：根据钢管的弯曲弦长调整下部支撑模具的间距位置，使得间距与弯曲弦长的两端点对应，同时使得上部的压块压在弯曲的最高点；
第四步：将钢管固定在下部两个支撑模具上，使得钢管的弯曲弓背向上，采用液压或螺旋装置将上部的压块缓慢下压，当接触钢管时暂停，调整刻度尺，使指针指向刻度尺的零位；
第五步，缓慢下压上部的压块，当指针指向预计的刻度时，保持5-10秒；
第六步：泄压，检测；
(2)钢管的矫圆步骤
第一步：准备矫直机以及下部支撑模具；
第二部：用量具测量钢管外径的最大值和最小值的位置，将最大直径垂直放置，最小直径水平放置；
第三步：调整下部支撑模具使用一个支撑模具，与上部的压块支撑模具(4)处于垂直位置；
第四步，采用液压或螺旋装置将上部的压块缓慢下压，当接触钢管时暂停，调整刻度尺，使得指针指在零位；
第五步：继续缓慢下压压块，当指针指向预计的刻度时，保持5-10秒；
第六步：泄压，检验。
2.根据权利要求1所述的钢管端部矫直及矫圆的方法，其特征在于，所述钢管的矫直步骤中，钢管的弯曲度数据包括弯曲弦长、弦高和弯曲位置。
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