CN1124182C - 一种制造尖角矩形钢管的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造尖角矩形钢管的方法，它是以轧制中心线作为成型管的一条对角线，对应于该对角线两侧的各边按设定角度进行数道次冷弯变形，加工成斜端面的带钢两侧端最终闭合于轧制中心线上形成矩形管的90°尖角。该方法易于调整操作、工艺先进合理、成型误差小，焊缝与两边呈对称状态，焊接工艺效果好，降低能耗。
Description
技术领域
本发明涉及冷弯加工制造矩形钢管的方法，特别是一种制造具有尖角的矩形钢管的方法。
背景技术
中国铁路货运敞车的上侧梁是横截面具有一处弯曲角为R≤7的矩形钢管，通常称为尖角矩形钢管。以前采用热轧槽钢对焊而成。因其存在种种质量缺欠，目前行业标准将其改为采用冷弯型钢制品。现在有的生产厂按中国专利号为93104319.0，《一种制造尖角方形管的方法》生产该产品。但该方法存在以下缺点：一是该方法采用偏心冷弯成型，变形力矩不平衡，带钢始终处于亚稳定状态、扭曲力矩大，造成调整操作困难，且变形累积误差较大，最终成型几何精度保证性差，而且，在精整、矫直过程中需要很大的动力来完成，能源损耗大；二是由于成型钢管的接口处为一边的端面平行的抵接在另一边的内侧面上，即接口呈T字型的垂直状态，其焊缝与两边呈非对称状态，感应电流在整个焊缝上分布不均，因此，焊接耗能较大、焊接质量欠佳。
发明内容
本发明的目的是为有效地克服上述方法存在的缺点，提供一种更为先进合理的制造尖角矩形钢管的方法，该方法工艺性合理、稳定，便于操作，产品质量稳定而且能源消耗小。
本发明之制造有尖角的矩形钢管的方法，是由带钢在冷弯型钢辊轧机组上经过数道次冷弯成型，其接口处经焊接闭合，再经精整、矫直而完成，其特征在于：以轧制中心线作为成型管的一条对角线，对应于该对角线两侧的各边按设定角度同步变形，加工成斜端面的带钢两侧端最终闭合于轧制中心线上形成矩形管的90°尖角。
本发明方法由于采用以轧制中心线作为成型管的一条对角线，对应于该对角线两侧的各边按设定角度同步变形，带钢在轧制过程中始终处于平衡稳定状态，因此容易调整操作，成型误差小；加工呈斜端面的带钢两侧端闭合于轧制中心线上，其焊缝与两边呈对称状态，既可采用感应焊接，也可采用接触焊接，分布在整条焊缝上的电流密度均匀，因而可大大降低能耗。
附图说明
图1是本发明方法制造的具有一个尖角的矩液钢管的横截面图。
图2是本发明方法制造图1所示拒形钢管的冷弯变形过程示意图。
图3是本发明方法在第2道次变形中同时将带钢两侧端剪切呈斜端面的轧辊布置示意图。
具体实施方式
以下结合附图绘出的实施例对本发明方法作进一步详细描述。
制造如图1所示的尖角矩形钢管的工艺过程如下：
a、根据矩形管的截面几何尺寸确定所需的带钢宽度及各边具体尺寸。
b、如图2所示，确定矩形管边(2)与边(3)的结点位置，调整各道欢轧辊位置使其轧辊中心线(即轧制中心线(0-0))与边(2)、边(3)的结点重合。
C、以轧制中心线(0-0)作为成型管的一条对角线，对应于该对角线两侧的各边按设定角度同步变形，经八道次完成，其变形原则为定弧长而相应变化弯曲角度及弯曲半径。即遵循L＝R·α原则，式中L为弯曲中心孤长，R为弯曲半径，α为弯曲角。变形过程如下表所示：
至挤压成形时，边(1)与边(4)闭合于轧制中心线(0-0)上，形成矩形钢管的90°尖角。在第2道次(F2)轧制中，同时将带钢两侧端分别剪切为与板面呈42°-45°的斜端面。
| 变形道次 | 边(1)与边(2)的夹角 | 边(2)与边(3)的夹角 | 边(3)与边(4)的夹角 | 边(4)与边(1)的夹角 |
| F1 | 159° | 172° | 159° | |
| F2 | 145° | 164° | 145° | |
| F3 | 120° | 156° | 120° | |
| F4 | 108° | 148° | 108° | |
| F5 | 108° | 116° | 108° | |
| F6 | 108° | 94° | 108° | |
| F7 | 100° | 94° | 99.5° | |
| F8 | 95.3° | 91° | 95.5° | |
| 挤压成形 | 90° | 90° | 90° | 90° |
d、冷弯挤压成形后的短形管之边(1)与边(4)的闭合处经高频感应焊接或接触焊接，精整、矫直后即为成品。
参照图3，上述实现带钢两侧端的剪切斜面(A)，是在第二道次轧机上加装轧辊刀片(5)，使其在带钢(B)冷弯变形的同时，轧辊刀片(5)在带钢(B)拉动下旋转，将带钢两侧端剪切成规定角度的斜面(A)。(6)为侧辊轴、(7)为上轧辊、(8)为下轧辊。
本实施例来用八道次变形，并不是对本发明方法的唯一限定，根据所需制造成型管的具体规格尺寸及材料等技术条件，完全可作道次上的增减；对带钢两侧端的剪切加工也可在其它道次上进行，也可采用带动力的刀具进行切削加工。
Claims (4)
1.一种制造尖角矩形钢管的方法，是由带钢在冷弯型钢辊轧机组上经过数道次冷弯成型，其接口处经焊接闭合，再经精整、矫直而完成，其特征在于：以轧制中心线(O-O)作为成型管的一条对角线，对应于该对角线两侧的各边按设定角度同步变形，加工成斜端面的带钢两侧端最终闭合于轧制中心线(O-O)上形成矩形管的90°尖角。
2.根据权利要求1所述的一种制造尖角矩形钢管的方法，其特征在于所述的带钢两侧端分别剪切为与板面呈42°-45°的斜端面。
3.根据权利要求1所述的一种制造尖角矩形钢管的方法，其特征在于所述的以轧制中心线(O-O)作为成型管的一条对角线，对应于该对角线两侧的各边按设定角度同步变形经经八道次完成，至第八道次变形时，边(1)与边(2)的夹角为95.3°，边(2)与边(3)的夹角为91°，边(3)与边(4)的夹角为95.5°，至挤压成形时，边(1)与边(2)、边(2)与边(3)、边(3)与边(4)、边(4)与边(1)的夹角均为90°。
4.根据权利要求1或2所述的一种制造尖角矩形钢管的方法，其特征在于所述的带钢两侧端的斜端面是在第二道次的冷弯变形中同时剪切而获得。
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