CN117206829A - 一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法，包括对钢带不进行纵剪分条、切边或只进行对中一分为二、无切边的纵剪分条工艺；采用压头控制待对焊的两钢带的高低度H，采用平齐挡板控制待对焊的两钢带的平行错位度B，对需待对焊的两钢带高低不平、平行度错位等进行了调整；每次成型道次过程中基于该成型道次对应的调车卡模对该成型道次半成品的管坯进行测量，确定其是否符合该成型道次对应的角度、各分边尺寸的要求，如果不符合则进行调整；基于焊接边测量卡模及开口角测量卡模确定待焊接边是否合格。本发明方法不仅可以提高维修效率，降低故障时间，还可以提高生产效益，对生产线减少非正常停机时间起到重大意义。
Description
技术领域
本发明涉及钢管成型方法技术领域，具体公开了一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法。
背景技术
薄壁高强度方矩钢管通常通过热轧或冷轧卷板加工制作，然而，由于卷板的高强度和低延伸率，以及其在冷加工性能方面的不足，导致在冲压或折弯过程中容易出现开裂问题，同时也难以进行有效的焊接。尤其是在开发屈服强度达到700MPa级别以上的薄壁方矩形冷弯型钢时，热轧或冷轧卷板所带来的高强度钢的反弹性，导致在高频焊接过程中各部分尺寸难以精确控制。这造成了产品边部尺寸、角度以及横截面平面度的明显偏差，且外圆弧部分容易出现裂纹，从而无法满足使用要求。
现有的中国发明专利CN102699107B揭示了一种薄壁高强度方矩钢管的冷弯成型方法，其中包括上料开卷、切头对焊、活套储存、制作成型模具、粗成型、高频焊接、刨外毛刺、空冷、水冷、精成型、矫直和锯切等步骤。该方法能够保证产品尺寸偏差小、外圆弧无裂纹、成材率高且适合批量生产。然而，这一方法仍存在一些局限性，例如：1)纵剪分条、切边等工序可能导致废品损失，造成不经济的情况；2)难以将常规调车过程中产生的调车废品转化为合格品，从而成材率不高；3)对于特殊类产品，如大断面薄壁产品，仍然无法减少由焊接和尺寸精度不良引起的损失。
因此，迫切需要一种能够提升冷弯方矩钢管成材率的新方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其具有以下有优点：本发明可以减少纵剪分条导致的切边废品损失；可以将常规产品不能使用的接头管产品生产为合格产品，避免了接头废品损失；可以将常规调车造成的调车废品调整为合格品；可以降低外焊缝多余焊余量接量，减少了外焊缝刨削的多余废品损失；可以对特殊类产品如大断面薄壁产品采用边缘最小延伸下山成型法、鼓形辊精整方法减少了该类特殊产品的焊接及尺寸精度不良导致的损失；可以对生产过程中导致的系列不合格品采用精整夹具进行精整整形及夹紧补焊，精整为合格品。
为达到上述目的，本发明公开了一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法，包括S1，纵剪分条、切边工序，S2，轧机上料工序，S3，钢带头尾间的剪切对焊工序，S4，活套存储工序，S5，冷弯成型工序，S6，高频焊接工序，S7，飞锯定尺锯切工序，S1中，对钢带不进行纵剪分条、切边或只进行对中一分为二、无切边的纵剪分条工艺；S3中，采用压头控制待对焊的两钢带的高低度H，采用平齐挡板控制待对焊的两钢带的平行错位度B，对需待对焊的两钢带高低不平、平行度错位等进行了调整，完成焊接工序；S5中，冷弯成型工序包括多次成型道次，每次成型道次过程中基于该成型道次对应的调车卡模对该成型道次半成品的管坯进行测量，确定其是否符合该成型道次对应的角度、各分边尺寸的要求，如果不符合则进行调整；S6中，基于焊接边测量卡模及开口角测量卡模确定待焊接边是否合格，如果合格，则将待焊接边通过挤压模具挤压后采用高频焊接机进行对焊焊接。
在本发明的一种优选实施方案中，待对焊的两钢带的高低度H的取值范围为：钢带的厚度为D，当3mm＜D≤4mm，则H≤0.3mm；当4mm＜D≤6mm，则H≤0.4mm；当6mm＜D≤10mm，则H≤0.5mm；当10mm＜D≤12mm，则H≤0.6mm。
在本发明的一种优选实施方案中，待对焊的两钢带的高低度B的取值范围为：钢带的厚度为D，当3mm＜D≤6mm，则B≤0.2mm；当6mm＜D≤8mm，则B≤0.3mm；当8mm＜D≤10mm，则B≤0.4mm；当10mm＜D≤12mm，则B≤0.5mm。
在本发明的一种优选实施方案中，所述调车卡模包括模具本体和设置于模具本体上的尺寸刻度，模具本体包括水平布置的底板部和相对于底半部径向对称布置的折弯部。
在本发明的一种优选实施方案中，所述焊接边测量卡模包括与待焊接边形状对应的模具本体部和模具本体部成一定角度布置的尺寸刻度部。
在本发明的一种优选实施方案中，所述开口角测量卡模为等边三角形。
所述待焊接边测量卡模边长值、开口角测量卡模的顶角α的取值范围为：钢带的厚度为D，成品焊边长C，当3mm＜D≤6mm，则(成品焊边长/2mm)＜C≤(成品焊边长/2+1mm)，5°＜α≤6°；当4mm＜D≤6mm，则(成品焊边长/2+0.5mm)＜C≤(成品焊边长/2+1.5mm)，5°＜α≤6°；当6mm＜D≤8mm，则(成品焊边长/2+0.5mm)＜C≤(成品焊边长/2+1.5mm)，4°＜α≤5°；当8mm＜D≤10mm，则(成品焊边长/2+1.0mm)＜C≤(成品焊边长/2+2.0mm)，4°＜α≤5°；当10mm＜D≤12mm，则(成品焊边长/2+1.0mm)＜C≤(成品焊边长/2+2.0mm)，3°＜α≤4°。
在本发明的一种优选实施方案中，S6前，对于带有边缘波浪形的薄壁钢管，基于边缘最小延伸下山成型法通过对各成型道次钢管成型时的底部高度进行调整，使得钢管底部在各道次高度不一致，产生高度差，减少相邻道次成型管坯边缘高度差，第1道次采用最高下山高度Qmm，第10道次采用最小下山高度0mm
下山高度Q＝成品高度*2/3
下山角度β＝actan(H/L1～10)
道次间距L1～10:第1道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L2～10:第2道次机架中心至第10道次机架中心间距
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道次间距L9～10:第9道次机架中心至第10道次机架中心间距。
在本发明的一种优选实施方案中，S6前，对于带有边缘波浪形的薄壁钢管，基于鼓形辊保证薄壁钢管的平面度达到标准要求，所述鼓形辊包括四个，每个鼓形辊与薄壁钢管的一侧表面相切。
在本发明的一种优选实施方案中，当薄壁钢管的屈服强度≤355Mpa，则P＝目标平面度+0.2mm；当355Mpa＜薄壁钢管的屈服强度≤600Mpa，则P＝目标平面度+0.4mm；当薄壁钢管的屈服强度＞600Mpa，则P＝目标平面度+0.6mm。
在本发明的一种优选实施方案中，S6中，焊接完毕后，基于精整夹具精整钢管，所述精整夹具包括两个径向对称设置油缸，每个油缸的活塞杆端连接有[字形的精整块，精整块的内测高度K＝产品高度+(0.5～1.0)mm，两个精整块夹紧钢管后的宽度L＝产品宽度+(-0.5～0)，油压压力为100MPa～150MPa。
本发明的有益效果是：本发明可以减少纵剪分条导致的切边废品损失；可以将常规产品不能使用的接头管产品生产为合格产品，避免了接头废品损失；可以将常规调车造成的调车废品调整为合格品；可以降低外焊缝多余焊余量接量，减少了外焊缝刨削的多余废品损失；可以对特殊类产品如大断面薄壁产品采用边缘最小延伸下山成型法、鼓形辊精整方法减少了该类特殊产品的焊接及尺寸精度不良导致的损失；可以对生产过程中导致的系列不合格品采用精整夹具进行精整整形及夹紧补焊，精整为合格品；
进一步的本发明的如何核心改进点包括：
1)纵剪分条、切边工艺调整：改变一般需对钢带边条剪除的纵剪分条工艺，不进行纵剪分条、切边或只进行对中一分为二、无切边的纵剪分条工艺，减少纵剪分条切边损失；
2)剪切接头对焊工艺调整：一般产品生产钢带接头品对焊直接采用两钢带对接拼焊方式进行，因质量达不到成品质量要求，进行了判废。冷弯市场材钢管生产采用特殊工艺，即采用压头控制两钢带的高低度H，采用平齐挡板控制两钢带的平行错位度B，对需对焊的两钢带高低不平、平行度错位等进行了调整，根据交货标准对钢带对焊接头质量制定标准，包括错位量、焊缝高度等；保证焊接质量良好，焊缝处表面平整光洁，达到冷弯市场材钢管成品质量要求，避免了按照普通生产工艺中接头品达不到成品要求而除废的成材率损失；
3)调车品的工艺控制：常规生产调车品一般有20米左右因尺寸、焊接质量达不到标准要求进行了废除，如制作调车卡模，对关键架次采用卡模控制调车参数，可以不形成尺寸不合格调车废品；对调车时导致的焊接不良品可以通过补焊修磨方式修复，对调车时导致的尺寸精度不良品进行精整整形，避免了调车焊接不良、精度不良的废品损失；
4)外焊缝刨削量损失控制：常规生产外焊缝需要进行刨削，如果不进行规范操作，外焊缝刨削量会很大，导致不必要刨削废品损失；可以制作焊接调整卡模，对进入焊接挤压辊前的半成品管坯焊接开口角、边长尺寸进行控制，避免因焊接开口角、焊边尺寸不合适导致的焊接余量过大，造成过多的焊接余量刨削；焊接尺寸精度
5)对特殊规格类如较大断面薄壁钢管产品制定特殊的生产工艺，如边缘最小延伸下山成型法、鼓形辊精整工序；可以避免因边缘浪形、平面度不合格导致的焊接质量不良、尺寸精度不合格废品损失；
6)修复品修复控制：对因调车、生产过程中因设备故障、备件损坏等导致临时停车产生的尺寸不合格、开焊焊接质量不合格产品，制作尺寸精整夹具，通过精整保证尺寸精度合格；同时精整夹具也可以将开焊产品在保证尺寸精度情况下进行夹紧调整，再实施焊接修复。
附图说明
图1是现有技术的S1纵剪分条、切边工序示意图；
图2是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的S1示意图；
图3是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的S1示意图；
图4是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的剪切对焊工序侧视图；
图5是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的剪切对焊工序俯视图；
图6是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的对焊质量控制示意图；
图7是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的对焊质量控制示意图；
图8是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的一弯成型道次卡模示意图；
图9是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的二弯成型道次卡模示意图；
图10是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的钢管焊接成型管坯示意图；
图11是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的焊接边测量卡模测量示意图；
图12是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的开口角测量卡模测量示意图；
图13是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的焊接边测量卡模示意图；
图14是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的开口角测量卡模示意图；
图15是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的边缘最小延伸下山成型法示意图；
图16是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的鼓形辊示意图；
图17是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的基于精整工序示意图；
图18是本发明一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法的精整夹具示意图。
具体实施方式
下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
本发明公开了一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其目标为：
1)改变传统冷弯钢管纵剪分条、切边生产方式，解决分条、切边带来的成材率损失；
2)改变传统钢带接头对焊生产工艺，解决接头对焊处质量不能满足成品质量要求问题，解决接头对焊造成的成材率损失；
3)改变传统调车工艺，解决因调车精度差造成调车品质量达不到成品质量要求问题，解决调车品造成的成材率损失；
4)改变传统外焊缝刨削工艺，解决因外焊缝刨削质量精度差导致的废品损失；
5)改变特殊规格产品生产工艺，采用特殊方式的生产工艺，避免较多的生产废品损失；
6)改变传统的产品修复工艺，采用特殊方式的修复工艺，避免较多的修复废品损失。
具体的，本发明的步骤包括S1，纵剪分条、切边工序，S2，轧机上料工序，S3，钢带头尾间的剪切对焊工序，S4，活套存储工序，S5，冷弯成型工序，S6，高频焊接工序，S7，飞锯定尺锯切工序，S1中，对钢带不进行纵剪分条、切边或只进行对中一分为二、无切边的纵剪分条工艺；S3中，采用压头控制待对焊的两钢带的高低度H，采用平齐挡板控制待对焊的两钢带的平行错位度B，对需待对焊的两钢带高低不平、平行度错位等进行了调整，保证对焊的两钢带错位量、焊缝高度等达到要求，完成焊接工序；S5中，采用调车卡模进行调车，对关键架次采用卡模控制调车参数，可以不形成尺寸不合格调车废品；对调车时导致的焊接不良品、尺寸精度不良品采用精整夹具进行夹紧补焊及精整整形，避免了调车焊接不良废品损失，冷弯成型工序包括多次成型道次，每次成型道次过程中基于该成型道次对应的调车卡模对该成型道次半成品的管坯进行测量，确定其是否符合该成型道次对应的角度、各分边尺寸的要求，如果不符合则进行调整；S6中，基于焊接边测量卡模及开口角测量卡模确定待焊接边是否合格，如果合格，则将待焊接边通过挤压模具挤压后采用高频焊接机进行对焊焊接。
其中，钢带的高低度H、平行错位度B的取值如下表
| 壁厚(mm) | H(mm) | B(mm) |
| 3.0～4.0(含) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| 4.0～6.0(含) | ≤0.4 | ≤0.2 |
| 6.0～8.0(含) | ≤0.5 | ≤0.3 |
| 8.0～10.0(含) | ≤0.5 | ≤0.4 |
| 10.0～12.0(含) | ≤0.6 | ≤0.5 |
依据上述表格可知，待对焊的两钢带的高低度H的取值范围为：钢带的厚度为D，当3mm＜D≤4mm，则H≤0.3mm；当4mm＜D≤6mm，则H≤0.4mm；当6mm＜D≤10mm，则H≤0.5mm；当10mm＜D≤12mm，则H≤0.6mm。待对焊的两钢带的高低度B的取值范围为：钢带的厚度为D，当3mm＜D≤6mm，则B≤0.2mm；当6mm＜D≤8mm，则B≤0.3mm；当8mm＜D≤10mm，则B≤0.4mm；当10mm＜D≤12mm，则B≤0.5mm。
优选地，冷弯生产有较多成型道次，需要逐道次精准成型(各道次有明确的管坯角度、分边边长标准)，最终才能保证达到成品标准要求，调车外卡模就说根据各成型道次成型角度要求及成型分边尺寸要求进行制作，含角度、尺寸值。调车过程中对某一具体道次采用该道次的调车外卡模对该道次半成品管坯进行测量，确定是否符合该道次角度、各分边尺寸的要求，如果不符合则进行调整，调车卡模包括模具本体和设置于模具本体上的尺寸刻度，模具本体包括水平布置的底板部和相对于底半部径向对称布置的折弯部。
具体的，
注：b1＝第1道次成型时底部宽度(按照配辊图纸)，a1＝第1道次成型时腰部长度(按照配辊图纸)。其他道次与第一道次相同。
优选地，外焊缝刨削量损失控制：采用焊接调整卡模，对进入焊接挤压辊前的半成品管坯焊接开口角、边长尺寸进行控制，避免因焊接开口角、焊边尺寸不合适导致的焊接余量过大，造成过多的焊接余量刨削；3、冷弯钢管焊接为两焊接边通过挤压模具挤压后采用高频焊接机进行对焊焊接，焊接完后产生凸起不平整外焊缝，此时需要对外焊缝进行刨削，确保平整、光洁。如果对焊时两焊接边边长值超出标准要求值、焊接开口角小于标准要求，则会产生焊接余量过大，造成过多的焊接余量刨削；
采用焊接边测量卡模及开口角测量卡模可以有效确定焊接时焊接边长值、焊接时的开口角值，确保达到标准要求；焊接边测量卡模包括与待焊接边形状对应的模具本体部和模具本体部成一定角度布置的尺寸刻度部。
| 壁厚(mm) | 焊边长C(mm) | α(°) |
| 3.0～4.0(含) | 成品焊边长/2+(0～1.0) | 5～6 |
| 4.0～6.0(含) | 成品焊边长/2+(0.5～1.5) | 5～6 |
| 6.0～8.0(含) | 成品焊边长/2+(0.5～1.5) | 4～5 |
| 8.0～10.0(含) | 成品焊边长/2+(1.0～2.0) | 4～5 |
| 10.0～12.0(含) | 成品焊边长/2+(1.0～2.0) | 3～4 |
优选地，开口角测量卡模为等边三角形，所述开口角测量卡模的顶角α的取值范围为：钢带的厚度为D，成品焊边长C(焊边长即成品宽度)，当3mm＜D≤6mm，则(C/2mm)＜C≤(C/2+1.0mm)，5°＜α≤6°；当4mm＜D≤6mm，则(C/2mm+0.5)＜C≤(C/2+1.5mm)，5°＜α≤6°；当6mm＜D≤8mm，则(C/2mm+0.5)＜C≤(C/2+1.5mm)，4°＜α≤5°；当8mm＜D≤10mm，则(C/2mm+1.0)＜C≤(C/2+2.0mm)，4°＜α≤5°；当10mm＜D≤12mm，则(C/2mm+1.0)＜C≤(C/2+2.0mm)，3°＜α≤4°。
对于大断面薄壁钢管产品因边缘浪形、平面度不合格导致的焊接质量不良、尺寸精度不合格。其边缘浪形产生原因为大断面薄壁成型时各成型道次边缘成型高度差较大，会产生边缘纵向变形，形成边缘浪形。边缘浪形的焊接边在进行高频挤压对焊时会产生错位，影响焊接质量。采用边缘最小延伸下山成型法，会大大减少各道次边缘成型高度差，减少甚至消除边缘浪形，保证焊接边焊接时不会产生错位等焊接问题
优选地，S6前，对于带有边缘波浪形的薄壁钢管，基于边缘最小延伸下山成型法通过对各成型道次钢管成型时的底部高度进行调整，使得钢管底部在各道次高度不一致，产生高度差，减少相邻道次成型管坯边缘高度差，第1道次采用最高下山高度Qmm，第10道次采用最小下山高度0mm
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道次间距L7～10:第7道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L8～10:第8道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L9～10:第9道次机架中心至第10道次机架中心间距。
优选地，各边长部分平面度不合格产生原因为大断面薄壁钢管在冷弯成型受力下易产生表面凸型，为保证各边长平面平整，平面度达标，采用鼓形辊。当平面度出现凸型时，鼓型辊下压(或侧压)，使平面部分下凹，回弹后可以达到平面平整，平面度达到标准要求，S6前，对于带有边缘波浪形的薄壁钢管，基于鼓形辊保证薄壁钢管的平面度达到标准要求，鼓形辊包括四个，每个鼓形辊与薄壁钢管的一侧表面相切。
优选地，当薄壁钢管的屈服强度≤355Mpa，则P＝目标平面度+0.2mm；当355Mpa＜薄壁钢管的屈服强度≤600Mpa，则P＝目标平面度+0.4mm；当薄壁钢管的屈服强度＞600Mpa，则P＝目标平面度+0.6mm。
优选地，S6中，焊接完毕后，基于精整夹具精整钢管，精整夹具包括两个径向对称设置油缸，每个油缸的活塞杆端连接有[字形的精整块，精整块的内测高度K＝产品高度+(0.5～1.0)mm，两个精整块夹紧钢管后的宽度L＝产品宽度+(-0.5～0)，油压压力为100MPa～150Mpa；
该工序可以实现：
1)尺寸恢复：对冷弯成型中尺寸偏差不达标产品，通过精整夹具对其进行精整，保证尺寸精度合格。使用前测量钢管不合格部位尺寸，将该部位移送到精整夹具中，再通过油缸推送精整夹具，实现产品尺寸精整合格目的。
根据需精整的产品尺寸规格，如高度、宽度大小，选择合适尺寸的精整夹具，精整夹具内侧高度H＝产品高度H1+(0.5～1.0)，精整时液压油箱推动油缸通过夹具夹紧产品，测量夹紧后两侧夹具内壁宽度B，B＝产品宽度B1+(-0.5～0)，油压压力＝100MPa，夹紧5分钟后松开夹具，测量精整部位产品尺寸，如未达到标准，则继续实施上述步骤。
2)开焊产品夹具修复：对冷弯生产焊接过程中产生的开焊产品，使用精整夹具将开焊部分夹紧，并调整油缸压力，测量产品尺寸是否达到标准，然后在对开焊部位进行补焊。
根据需补焊的产品尺寸规格，如高度、宽度大小，选择合适尺寸的精整夹具，精整夹具内侧高度H＝产品高度H1+(0.5～1.0)，补焊时液压油箱推动油缸通过夹具夹紧产品，油压压力＝100MPa～150MPa，直至开焊部位贴合，此时测量夹紧部位产品尺寸，确保尺寸符合标准情况下，对开焊部位采用焊条进行补焊，补焊完毕，松开夹具，检查产品焊接质量，尺寸精度，确保合格。
本发明是针对精度要求不高的普通冷弯钢管制造的方法，其可以有效地提高综合成材率、提高生产效益。需要指出，本发明为具体阐述的前序部分S1，纵剪分条、切边工序，S2，轧机上料工序，S3，钢带头尾间的剪切对焊工序，S4，活套存储工序，S5，冷弯成型工序，S6，高频焊接工序，S7，飞锯定尺锯切工序均属于现有技术，故在本专利不展开赘述；同时本发明中公开的：边缘最小延伸下山成型法是针对薄壁高强度方矩钢管冷弯成型过程中存在的问题而提出的一种创新方法。在现有技术背景下，薄壁高强度方矩钢管的制作过程中容易出现开裂、尺寸不稳定以及焊接和尺寸精度问题。为解决这些问题，边缘最小延伸下山成型法被提出，以期在保证产品质量的同时提高成材率。
边缘最小延伸下山成型法通过在冷弯成型过程中，针对钢管的边缘区域进行特殊处理，以减轻应力集中、裂纹产生的趋势，并在成型过程中保持最小的边缘延伸。该方法将成型模具的设计、工艺参数的控制等因素进行优化，以确保冷弯成型时的应力分布均匀，减少边缘区域的应力积聚，从而降低开裂的风险。
边缘最小延伸下山成型法的操作步骤如下：
1、材料准备及开卷：选择合适的高强度卷板材料，进行开卷并进行前期准备。
2、切头对焊及活套储存：进行切头对焊工序，同时储存活套以备后续使用。
3、成型模具设计制作：设计针对边缘最小延伸下山成型的模具，考虑到材料的特性和成型过程的应力分布，以减轻边缘区域的应力集中。
4、边缘最小延伸下山成型：在成型过程中，特别关注钢管边缘区域，通过调整模具和工艺参数，使得边缘区域的延伸程度最小化。
5、高频焊接：对成型后的钢管进行高频焊接，确保焊接质量。
6、后处理步骤：包括刨除外毛刺、冷却过程、精确的成型和矫直等步骤，以保证产品尺寸精度和质量。
7、最终切割：对成型后的钢管进行最终的切割，得到符合规格的薄壁高强度方矩钢管。
边缘最小延伸下山成型法通过对冷弯成型工艺的优化，特别注重边缘区域的处理，有效减轻了应力集中现象，降低了开裂的风险。此方法不仅有助于保持产品尺寸稳定，还能够提高成材率，减少废品损失。同时，对于特殊类产品，如大断面薄壁产品，也能减少由焊接和尺寸精度不良引起的损失。
因此，边缘最小延伸下山成型法是一种具有潜力的创新方法，能够有效地提升薄壁高强度方矩钢管的冷弯成材率，解决现有技术中存在的问题。
本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种提升冷弯方矩钢管成材率的方法，包括
S1，纵剪分条、切边工序，
S2，轧机上料工序，
S3，钢带头尾间的剪切对焊工序，
S4，活套存储工序，
S5，冷弯成型工序，
S6，高频焊接工序，
S7，飞锯定尺锯切工序，
其特征在于：
S1中，对钢带不进行纵剪分条、切边或只进行对中一分为二、无切边的纵剪分条工艺；
S3中，采用压头控制待对焊的两钢带的高低度H，采用平齐挡板控制待对焊的两钢带的平行错位度B，对需待对焊的两钢带高低不平、平行度错位等进行了调整，完成焊接工序；
S5中，冷弯成型工序包括多次成型道次，每次成型道次过程中基于该成型道次对应的调车卡模对该成型道次半成品的管坯进行测量，确定其是否符合该成型道次对应的角度、各分边尺寸的要求，如果不符合则进行调整；
S6中，基于焊接边测量卡模及开口角测量卡模确定待焊接边是否合格，如果合格，则将待焊接边通过挤压模具挤压后采用高频焊接机进行对焊焊接。
2.根据权利要求1所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：待对焊的两钢带的高低度H的取值范围为：钢带的厚度为D，当3mm＜D≤4mm，则H≤0.3mm；当4mm＜D≤6mm，则H≤0.4mm；当6mm＜D≤10mm，则H≤0.5mm；当10mm＜D≤12mm，则H≤0.6mm。
3.根据权利要求1所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：待对焊的两钢带的高低度B的取值范围为：钢带的厚度为D，当3mm＜D≤6mm，则B≤0.2mm；当6mm＜D≤8mm，则B≤0.3mm；当8mm＜D≤10mm，则B≤0.4mm；当10mm＜D≤12mm，则B≤0.5mm。
4.根据权利要求1所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：所述调车卡模包括模具本体和设置于模具本体上的尺寸刻度，模具本体包括水平布置的底板部和相对于底半部径向对称布置的折弯部。
5.根据权利要求1所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：所述焊接边测量卡模包括与待焊接边形状对应的模具本体部和模具本体部成一定角度布置的尺寸刻度部。
6.根据权利要求1所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：所述开口角测量卡模为等边三角形，所述开口角测量卡模的顶角α的取值范围为：钢带的厚度为D，成品焊边长C，当3mm＜D≤6mm，则(C/2mm)＜C≤(C/2+1.0mm)，5°＜α≤6°；当4mm＜D≤6mm，则(C/2mm+0.5)＜C≤(C/2+1.5mm)，5°＜α≤6°；当6mm＜D≤8mm，则(C/2mm+0.5)＜C≤(C/2+1.5mm)，4°＜α≤5°；当8mm＜D≤10mm，则(C/2mm+1.0)＜C≤(C/2+2.0mm)，4°＜α≤5°；当10mm＜D≤12mm，则(C/2mm+1.0)＜C≤(C/2+2.0mm)，3°＜α≤4°。
7.根据权利要求1所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：S6前，对于带有边缘波浪形的薄壁钢管，基于边缘最小延伸下山成型法通过对各成型道次钢管成型时的底部高度进行调整，使得钢管底部在各道次高度不一致，产生高度差，减少相邻道次成型管坯边缘高度差，第1道次采用最高下山高度Qmm，第10道次采用最小下山高度0mm
下山高度Q＝成品高度*2/3
下山角度β＝actan(H/L1～10)
道次间距L1～10:第1道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L2～10:第2道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L3～10:第3道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L4～10:第4道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L5～10:第5道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L6～10:第6道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L7～10:第7道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L8～10:第8道次机架中心至第10道次机架中心间距
道次间距L9～10:第9道次机架中心至第10道次机架中心间距。
8.根据权利要求1所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：S6前，对于带有边缘波浪形的薄壁钢管，基于鼓形辊保证薄壁钢管的平面度达到标准要求，所述鼓形辊包括四个，每个鼓形辊与薄壁钢管的一侧表面相切。
9.根据权利要求8所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：所述鼓形辊的下压量P的取值范围为：当薄壁钢管的屈服强度≤355Mpa，则P＝目标平面度+0.2mm；当355Mpa＜薄壁钢管的屈服强度≤600Mpa，则P＝目标平面度+0.4mm；当薄壁钢管的屈服强度＞600Mpa，则P＝目标平面度+0.6mm。
10.根据权利要求1所述的提升冷弯方矩钢管成材率的方法，其特征在于：S6中，焊接完毕后，基于精整夹具精整钢管，所述精整夹具包括两个径向对称设置油缸，每个油缸的活塞杆端连接有[字形的精整块，精整块的内测高度K＝产品高度+(0.5～1.0)mm，两个精整块夹紧钢管后的宽度L＝产品宽度+(-0.5～0)，油压压力为100MPa～150MPa。
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