大高宽比高强度矩管冷弯成型方法
【专利摘要】本发明公开了大高宽比高强度矩管冷弯成型方法，通过将关键成型道次的变形程度变缓，从而在腰部关键成型时降低道次变形边水平投影，从而达到降低回弹，增强扎制稳定性。本发明具有产品截面形状对称性好、尺寸精确度高的有益效果。
【专利说明】大高宽比高强度矩管冷弯成型方法
[0001]方法领域
[0002]本发明涉及矩管成型方法，具体是一种大高宽比高强度矩管冷弯成型方法。
[0003]背景方法
[0004]高强度钢因其本身屈服强度级别高，延伸率较低，在冷弯成型过程中反弹大，道次成型效果较差，焊接过程中挤压力增大，对于大高宽比(如图1所示H/B ^ 2)、高强度矩管冷弯成型时表现尤为明显，特别是在腰部成型的过程中，每次道次其水平投影面积改变越大，则回弹力越强。现有的冷弯成型方法不能有效的解决因大反弹、大高宽比带来的成型及焊接难度，不能有效的保证产品截面形状对称性、尺寸精确度。
[0005]现有的冷弯成型方法的缺陷具体表现为:1、如图4、图5所示，大高宽比高强度矩管成型时，因大反弹，大高宽比导致道次成型失稳，焊接质量不易控制，反映到产品上即产品截面形状对称性差，腰部平面度差，焊合部位内毛刺小，轻微压扁即出现焊缝开裂现象。
2、如图6所示，大高宽比高强度矩管冷弯成型过程中，由于腰部较大，冷弯轧制时与轧辊接触面大，在腰部道次成型时因变形角度较大，易导致由于速比差大而产生腰部划伤现象(轧制时a、b处线速度不同)，速度差的存在导致划伤产生。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了解决上述背景方法存在的不足，提出一种产品截面形状对称性好、尺寸精确度高的大高宽比高强度矩管冷弯成型方法。
[0007]为了实现以上目的，本发明提供的一种大高宽比高强度矩管冷弯成型方法，其特征在于:包括焊接小边成型、腰部成型、封闭成型、焊接四个步骤，具体如下:
[0008]I)道次一:将带钢放置在加工平台上；
[0009]2)焊接小边成型:分道次二、三、四将带钢边缘逐渐向上扎制形成焊接小边，其中道次二、三采用上辊和下辊，道次四采用上辊、下辊和侧立辊；
[0010]3)腰部成型:分道次五、六、七、八、九将带钢腰部逐渐扎制向上弯曲，其中道次五、六、七、八采用上辊和下辊，道次九采用上辊、下辊和侧立辊，道次五、六、七、八、九扎制的带钢腰部向上弯曲角度逐渐变大，弯曲角度变化量逐渐变小；
[0011]4)封闭成型:分道次十、十一将带钢两侧腰部逐渐想中间靠拢封闭，所述道次十、i^一采用上辊、下辊和侧立辊；
[0012]5)焊接:道次十二采用包弧辊将两侧焊接小边压紧，并通过焊接设备焊接在一起。
[0013]作为优选方案:所述道次五、六、七、八、九扎制的带钢腰部向上弯曲角度分别为16。 、31。 、45。 、58。 、70。。
[0014]进一步地，所述道次三采用平辊和侧立辊交替成型，所述平辊由上辊、下辊和两个侧鼓形辊组成，所述两个侧鼓形辊的对立面为向带钢腰部凸起的弧面；所述上辊、下辊和侧立辊均为包弧辊。
[0015]更近一步地，所述道次八、九的采用的下辊为轴承辊。
[0016]再近一步地，所述带钢为高宽比Η/B彡2、屈服强度级别为700MPa、抗拉强度彡850MPa的热轧或冷轧卷板。
[0017]本发明采用“三五二”成型法，增加腰部成型道次，腰部成型道次由急变缓逐步变化，易于控制反弹，防止腰部成型失稳。此外，在精成型的道次(如道次三)采用平辊和立辊交替成型，保证了腰部成型的平整性和精确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明原理图；
[0019]图2为现有冷弯成型方法原理图；
[0020]图3为标准矩管结构图；
[0021]图4为腰部成型不平整的矩管结构图；
[0022]图5为焊缝开裂的矩管结构图；
[0023]图6为带钢的腰部成型原理图；
[0024]图7平辊结构图；
[0025]图8为侧立辊结构图；
[0026]图9为焊接过程原理图；
[0027]图中:带钢1、上辊2、下辊3、侧立辊4、平辊5、侧鼓形辊6。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0029]实施例:如图1至图9所示的一种大高宽比高强度矩管冷弯成型方法，主要针对高宽比Η/B彡2、屈服强度级别为700MPa、抗拉强度彡850MPa的热轧或冷轧卷板。包括焊接小边成型、腰部成型、封闭成型、焊接四个步骤，具体如下:
[0030]I)道次一:将带钢I (热轧或冷轧卷板)放置在加工平台上。
[0031]2)焊接小边成型:分道次二、三、四将带钢I边缘逐渐向上扎制形成焊接小边，其中道次二、三采用上辊2和下辊3，道次四采用上辊2、下辊3和侧立辊4 ;道次三采用平辊5和侧立辊4交替成型，所述平辊5由上辊2、下辊3和两个侧鼓形辊6组成，所述两个侧鼓形辊6的对立面为向带钢I腰部凸起的弧面；所述上辊2、下辊3和侧立辊4均为包弧辊。
[0032]3)腰部成型:分道次五、六、七、八、九将带钢I腰部逐渐扎制向上弯曲，其中道次五、六、七、八采用上辊2和下辊3，道次九采用上辊2、下辊3和侧立辊4，道次五、六、七、八、九扎制的带钢I腰部向上弯曲角度逐渐变大，弯曲角度变化量逐渐变小。所述道次八、九的采用的下辊3为轴承辊。
[0033]4)封闭成型:分道次十、十一将带钢I两侧腰部逐渐想中间靠拢封闭，所述道次十、i^一采用上辊2、下辊3和侧立辊4。
[0034]5)焊接:道次十二采用包弧辊将两侧焊接小边压紧，并通过焊接设备焊接在一起。
[0035]上述道次五、六、七、八、九扎制的带钢I腰部向上弯曲角度分别为16°、31°、45。 、58。 、70。。
[0036]相较于现有冷弯成型方法，本发明的优势体现在:
[0037]—、现有冷弯成型方法为“四四二”成型法，而本发明使用“三五二”成型法，增加腰部成型道次(由现有的四道次增至五道次)，腰部成型道次按照从急至缓逐步渐变，道次弯曲角度a = f(k，Y)，k为高宽比，Y为材质反弹量。一般情况下当k彡2时，最大实弯角度为70°?80°之间。
[0038]二、道次三采用平辊5和侧立辊4交替成型，所述平辊5由上辊2、下辊3和两个侧鼓形辊6组成，所述两个侧鼓形辊6的对立面为向带钢I腰部凸起的弧面。侧鼓形辊6向带钢I腰部凸起的弧面可压迫向外凸起的带钢I腰部恢复平直。
[0039]三、道次十二采用包弧辊将两侧焊接小边压紧保证焊接稳定，外R成型对称性。
[0040]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的方法实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的方法方案的范围内。
【权利要求】
1.一种大高宽比高强度矩管冷弯成型方法，其特征在于:包括焊接小边成型、腰部成型、封闭成型、焊接四个步骤，具体如下: 1)道次一:将带钢(1)放置在加工平台上； 2)焊接小边成型:分道次二、三、四将带钢(1)边缘逐渐向上扎制形成焊接小边，其中道次二、三采用上辊(2)和下辊(3)，道次四采用上辊(2)、下辊(3)和侧立辊(4)； 3)腰部成型:分道次五、六、七、八、九将带钢(1)腰部逐渐扎制向上弯曲，其中道次五、六、七、八采用上辊(2)和下辊(3)，道次九采用上辊(2)、下辊(3)和侧立辊(4)，道次五、六、七、八、九扎制的带钢(1)腰部向上弯曲角度逐渐变大，弯曲角度变化量逐渐变小； 4)封闭成型:分道次十、十一将带钢(1)两侧腰部逐渐想中间靠拢封闭，所述道次十、十一采用上辊(2)、下辊(3)和侧立辊(4)； 5)焊接:道次十二采用包弧辊将两侧焊接小边压紧，并通过焊接设备焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的大高宽比高强度矩管冷弯成型方法，其特征在于:所述道次五、六、七、八、九扎制的带钢(1)腰部向上弯曲角度分别为16°、31°、45°、58°、70°。
3.根据权利要求1所述的大高宽比高强度矩管冷弯成型方法，其特征在于:所述道次三采用平辊(5)和侧立辊(4)交替成型，所述平辊(5)由上辊(2)、下辊(3)和两个侧鼓形辊(6)组成，所述两个侧鼓形辊(6)的对立面为向带钢(1)腰部凸起的弧面；所述上辊(2)、下辊(3)和侧立辊(4)均为包弧辊。
4.根据权利要求1所述的大高宽比高强度矩管冷弯成型方法，其特征在于:所述道次八、九的采用的下辊(3)为轴承辊。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的大高宽比高强度矩管冷弯成型方法，其特征在于:所述带钢(1)为高宽比Η/B彡2、屈服强度级别为700MPa、抗拉强度彡850MPa的热轧或冷轧卷板。
【文档编号】B21C37/08GK104307922SQ201410647068
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】张尧, 万业成, 盛珍剑, 骆海贺, 朱成松, 曾建文, 魏鹏 申请人:武汉钢铁(集团)公司