CN1242858C - 定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺 - Google Patents

Abstract

一种定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺，涉及冷弯型钢辊弯成型工艺，是采用固定轧辊弧度、变化上轧辊弯点位置的辊弯成型工艺，根据机组产品大纲中的最小壁厚确定轧辊的角部弯曲弧度，所有实弯道次的上辊均取该弧度，原料平板弯曲成型的角度根据不同壁厚的成品内圆弧确定，各道角部未完成弯曲的原料预留在底部平板部分，辊弯过程中各道弯点逐步向底部平板方向移动，最终完成整个弯曲过程。由于弯曲施力点的不断变化，成型自然平滑，能有效解决现有工艺中存在的厚壁高强产品的角部微裂纹的问题。同时，固定的轧辊弯曲弧度可以减少轧辊的投入，节约换辊时间。本发明对提高产品质量，降低生产成本，提高生产效率有积极作用。

Description

定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺

技术领域

本发明涉及冷弯型钢辊弯成型工艺，尤其是指在冷弯型钢辊弯成型工艺中的定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺。

背景技术

典型的冷弯型钢机组主要由数道纵向排列的牌坊机架组成，配合原料准备、活套、高频焊机、飞锯等辅助设备，完成从原料卷板到成品冷弯型材的生产过程。这种成型工艺是，通过在牌坊机架上纵向顺次排列的轧辊模具将原料平板连续、渐次的辊弯成所要求的截面形状。

目前，在辊弯成型工艺中，传统工艺对角部成型是采用定弯点位置变弯曲弧度法，这种工艺通过对原料弯角部位进行渐进的定点辊弯，以达到最终的成型尺寸要求。这种方法强调了对尺寸精度的准确控制，在中小规格产品的生产中适用，而在大规格、厚壁、高强产品的应用中暴露了它的固有缺陷。该方法在弯曲过程中的轧辊的作用力始终集中于一点，过分的应力集中往往在厚壁(12.7mm以上)型材弯曲过程中出现显微裂纹，严重时导致开裂。并且由于不同壁厚产品的成型弯曲弧度的不同，给轧辊的共用设计带来了限制。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术的问题，提出一种弯曲施力点在不断变化，成型自然平滑，能有效解决厚壁高强产品的角部微裂纹问题的定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺

本发明的目的是这样实现的：

一种定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺，是指一种在冷弯型钢机组中将原料平板的钢材连续、渐次地辊弯成所要求的截面形状的钢材的工艺，所述的冷弯型钢机组由数道纵向排列的牌坊机架组成，通过在牌坊机架上纵向顺次排列的上辊和下辊组成的轧辊模具，其特征在于所述的原料平板连续、渐次地辊弯成所要求的截面形状的钢材的工艺流程为：

第一道辊弯，所述的上辊的弧度为r，所述的下辊的成型角度为a1，所述的上辊在所述的原料平板上的弯点与轧制中心的距离为L1；

第二道辊弯，所述的上辊的弧度为r，所述的下辊的成型角度为α2，α2＞α1，所述的上辊在原料平板上的弯点与轧制中心的距离为L2，L2＜L1；

第三道辊弯，所述的上辊的弧度为r，所述的下辊的成型角度为α3，α3＞α2，所述的上辊在原料平板上的弯点与轧制中心的距离为L3，L3＜L2；

以此类推，直到第N道辊弯，所述的上辊的弧度为r，所述的下辊的成型角度为αN，αN＞α(N-1)，上辊在原料平板上的弯点与轧制中心的距离为LN，LN＜L(N-1)，此时的原料平板已辊弯成所要求的截面形状的钢材；

所述的每道辊弯流程中的下辊的成型角度α1、α2、α3……α(N-1)、αN，是指每道辊弯流程中原料平板弯曲成型的角度。

本发明的效果：

本发明的定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺，由于弯曲施力点的不断变化，成型自然平滑，能有效解决现有工艺中厚壁高强产品的角部微裂纹问题。同时，固定的轧辊弯曲弧度可以减少轧辊投入，节约换辊时间。因此，本发明对提高产品质量，降低生产成本，提高生产效率有积极效果。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1为冷弯型钢机组中一道轧辊的结构示意图；

图2为本发明定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺的实施方式进行详细说明。定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺涉及冷弯型钢辊弯成型工艺。采用固定轧辊弧度、变化上轧辊弯点位置的辊弯成型工艺。

本发明是根据生产机组的产品大纲中的最小壁厚，确定轧辊的角部弯曲弧度，所有实弯道次的上辊均取该弧度。原料角部的弯曲弧度和成型角度根据不同壁厚的成品内圆弧(考虑适当的焊接挤压量和整形量)确定，各道弯曲角度按照均匀变形的原则选取，各道角部未完成弯曲的原料预留在底部平板部分。辊弯过程中各道弯点逐步向底部平板方向移动，最终完成整个弯曲过程。

本发明由于弯曲施力点的不断变化，成型自然平滑，能有效解决厚壁高强产品的角部微裂纹问题。同时，固定的轧辊弯曲弧度可以减少60％以上的轧辊投入，节约80％以上的换辊时间。提高产品质量，降低生产成本，提高生产效率。

本发明在各道次采用一个弯曲半径，各道次的弯曲受力点在弯曲部位逐渐变化，通过各道固定的小弧度轧辊将原料弯成角部大弧度的成品，最终完成整个成型过程。

参见图1、2。图1为冷弯型钢机组中一道轧辊的结构示意图；图2为本发明定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型的示意图。

本发明是根据冷弯型钢机组产品大纲中的最小壁厚确定轧辊模具的角部弯曲弧度r，所有实弯道次(1、2、3……N)的上辊1均取该弧度r(机组产品大纲中的壁厚为6-16mm，则r为6mm)。原料10角部的弯曲弧度和成型角度根据不同壁厚的成品内圆弧(考虑适当的焊接挤压量和整形量)及辊弯道次确定，各道弯曲角度按照均匀变形的原则选取，各道角部未完成弯曲的原料预留在底部平板部分。

根据上述设计原则，在轧辊的设置过程中，各道通过水平轴隔套3来调节轧辊的弯点位置和工艺尺寸。

本发明的定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺：

原料平板10被引入冷弯型钢的机组，所述的冷弯型钢机组由数道纵向排列的牌坊机架4组成，通过在牌坊机架4上纵向顺次排列的上辊1和下辊2组成的轧辊模具将原料平板10连续、渐次地辊弯成所要求的截面形状的钢材。

本发明中所述的原料平板10连续、渐次地辊弯成所要求的截面形状的钢材是指：

第一道辊弯，上辊1的弧度为r，下辊2的成型角度为α1，上辊1在原料平板10上的弯点与轧制中心的距离为L1；

第二道辊弯，上辊1的弧度为r，下辊2的成型角度为α2，上辊1在原料平板10上的弯点与轧制中心的距离为L2；

第三道辊弯，上辊1的弧度为r，下辊2的成型角度为α3，上辊1在原料平板10上的弯点与轧制中心的距离为L3；

以此类推，直到第N道辊弯，上辊1的弧度为r，下辊2的成型角度为aN，上辊1在原料平板10上的弯点与轧制中心的距离为LN此时的原料平板10已辊弯成所要求的截面形状的钢材。

在冷弯型钢的生产中，对于一般对称截面产品，其成型轧辊孔型左右对称。S上述“轧制中心”即指各道次轧辊孔型的中心点的连线所形成的一条沿轧制方向的直线，也就是各道轧辊孔型的对称线。以该直线为基准直线用以说明各道弯点的变化趋势。

在以上辊弯过程中，各道上辊1的弧度r不变，下辊2的成型角度不断增大，即αN＞α(N-1)＞……＞α3＞α2＞α1。

每道辊弯流程中的下辊的成型角度α1、α2、α3……α(N-1)、αN，是指每道辊弯流程中原料平板弯曲成型的角度，并按照每相邻两道均匀变形的原则选取，即，αN-α(N-1)＝……＝α3-2＝α2-α1。

上述每相邻两道均匀变形的值，即，αN-α(N-1)的值取决于原料平板的壁厚、辊弯道次等，例如：以8mm壁厚的原料平板，典型的弯到αN为90°的弯角，如果用N为8道次辊弯时，第一道α1取20°，以后各道以10°递增，α2……α8分别为30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°。

在以上辊弯过程中，各道上辊1在原料平板10上的弯点逐步向底部平板方向移动，弯点与轧制中心的距离逐步减小，即L1＞L2＞L3＞……＞LN-1＞LN。最终完成整个弯曲过程。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (4)

1、一种定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺，是指一种在冷弯型钢机组中将原料平板的钢材连续、渐次地辊弯成所要求的截面形状的钢材的工艺，所述的冷弯型钢机组由数道纵向排列的牌坊机架组成，通过在牌坊机架上纵向顺次排列的上辊和下辊组成的轧辊模具，其特征在于所述的原料平板连续、渐次地辊弯成所要求的截面形状的钢材的工艺流程为：

第一道辊弯，所述的上辊的弧度为r，所述的下辊的成型角度为α1，所述的上辊在所述的原料平板上的弯点与轧制中心的距离为L1；

第二道辊弯，所述的上辊的弧度为r，所述的下辊的成型角度为α2，α2＞α1，所述的上辊在原料平板上的弯点与轧制中心的距离为L2，L2＜L1；

第三道辊弯，所述的上辊的弧度为r，所述的下辊的成型角度为α3，α3＞α2，所述的上辊在原料平板上的弯点与轧制中心的距离为L3，L3＜L2；

以此类推，直到第N道辊弯，所述的上辊的弧度为r，所述的下辊的成型角度为αN，αN＞α(N-1)，上辊在原料平板上的弯点与轧制中心的距离为LN，LN＜L(N-1)，此时的原料平板已辊弯成所要求的截面形状的钢材；

所述的每道辊弯流程中的下辊的成型角度α1、α2、α3……α(N-1)、αN，是指每道辊弯流程中原料平板弯曲成型的角度。

2、如权利要求1所述的定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺，其特征在于所述的每道辊弯流程中的上辊的弧度r，是根据所述的冷弯型钢机组的产品大纲中的最小壁厚确定的。

3、如权利要求1所述的定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺，其特征在于所述的每道辊弯流程中的下辊的成型角度α1、α2、α3……α(N-1)、αN按照每相邻两道均匀变形的原则选取，即，αN-α(N-1)＝……＝α3-α2＝α2-α1。

4、如权利要求3所述的定轧辊弧度变化弯点位置的冷弯成型工艺，其特征在于所述的αN-α(N-1)＝……＝α3-α2＝α2-α1是根据原料平板的不同壁厚的成品内圆弧及辊弯道次确定。

Images