P形钢管的成型方法与流程

本发明涉及冷弯成型技术领域，尤其涉及一种p形钢管的成型方法。

背景技术：

p形钢管专用于客车车架制造上，传统p形钢管采用圆成方成型工艺(如图1所示)，但是随着钢种级别的进一步提高，传统p形钢管圆成方成型工艺存在产品截面形状不能精确成型，而且存在二次加工硬化问题，二次加工硬化现象将增大产品使用过程的开裂风险，尤其是r角位置。而且p形钢管为异型产品，采用常规的直接成方工艺不能实现其精准成型。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明的目的是提供一种p形钢管的成型方法，能够实现p形钢管精准成型。

为实现上述目的，本发明所设计的p形钢管的成型方法，包括步骤：开卷、上料、剪切、对焊、打钢印、板料初步成型、挤压焊合、冷却、定径、矫直、锯切、打包收集、入库，其特征在于，所述板料初步成型采用直接成方冷弯工艺，直接成方冷弯工艺包括十个道次，第一至第三道次进行焊接小边成型工序，第四至第八道次进行台阶部位成型工序，第九至第十道次进行封闭成型工序；第一至第三道次通过冷弯机组将直线侧焊接小边(100)和台阶侧焊接小边(200)成型至46°～80°；第四至第八道次按照每道次15°的角度进行直线侧腰部(300)冷弯成型，同时第四至第八道次进行台阶侧(400)冷弯成型，台阶侧(400)冷弯成型具体过程为，第四道次将台阶侧第一弯边(401)反弯成型至20°～30°，第五至第六道次将台阶侧第二弯边(402)成型至90°，第七至第八道次按照每道次15°的角度将台阶侧腰部(403)成型至30°；第九至第十道次将直线侧腰部(300)和台阶侧腰部(403)成型至80°～86°。

作为优选方案，所述直接成方冷弯工艺的具体的过程为，第一至第三道次依次按照14°、40°、70°的角度将直线侧焊接小边(100)和台阶侧焊接小边(200)均成型至70°；第四至第八道次按照每道次15°的角度进行直线侧腰部(300)冷弯成型，同时第四至第八道次进行台阶侧(400)冷弯成型，台阶侧(400)冷弯成型具体过程为，第四道次将台阶侧第一弯边(401)反弯成型至25°，第五道次将台阶侧第二弯边(402)成型至40°，第六道次将台阶侧第二弯边(402)成型至90°，第七至第八道次按照每道次15°的角度将台阶侧腰部(403)成型至30°；第九道次将直线侧腰部(300)和台阶侧腰部(403)均成型至80°，第十道次将直线侧腰部(300)和台阶侧腰部(403)均成型至86°。

作为优选方案，所述第四道次采用单边反弯成型台阶侧第一弯边(401)，过弯角设置为3°～5°。一道次单边反弯成型工序确保成型过程有效，降低回弹，而且相比于传统2°过弯角，本发明过弯角大于传统过弯角，降低回弹，保证有效成型。

作为优选方案，所述第四至第八道次采用斜插辊施压完成台阶侧成型。

作为优选方案，所述挤压焊合过程采用四辊挤压方式，下辊均采用包弧设计；焊接采用非对称焊接方式，p形管的焊接余量为1.0～1.2倍p形管壁厚。本发明通过挤压焊合过程提高非对称焊接过程控制能力，确保焊接稳定，采用四辊挤压方式，确保钢带外毛刺无坑状刨痕。

作为优选方案，所述定径过程采用四架次标准辊和一架次鼓形辊组合定径方式，排列的顺序为标准辊、标准辊、鼓形辊、标准辊、标准辊。高强钢强度高，加工硬化后，强度升高，回弹现象加重，通过四架次标准辊和一架次鼓形辊组合定径方式有效实行尺寸及平面度控制。

作为优选方案，所述矫直过程采用四道次土耳其头进行矫直。采用四道次土耳其头进行矫直，降低扭曲值，确保扭转控制。

作本发明的优点在于：相比于传统的p形钢管圆成方成型工艺(如图1所示)，本发明采用直接成方冷弯工艺(如图2所示)。本发明p形钢管圆板料初步成型阶段采用三五二成型法，具体地说，三五二成型法为三道次的焊接小边成型、五道次的台阶部位成型和两道次的封闭成型，通过各个道次成型角度控制完成p形钢管的精准成型。而且本发明仅存在一次加工硬化现象，避免塑性过度损失造成的产品质量风险。

附图说明

图1为传统圆成方工艺流程示意图；

图2为本发明直接成方工艺流程图；

图3为本发明p形钢管成型方法中板料初步成型阶段的辊花图示意图；图中1～12表示辊压道次；

图4为本发明p形钢管成型方法中板料初步成型阶段各道次的变形示意图；图中1～12表示辊压道次；

图5为本发明p形钢管成型方法中板料初步成型阶段中斜插辊成型示意图；

图6为本发明p形钢管的截面示意图；其中，直线侧焊接小边100、和台阶侧焊接小边200、直线侧腰部300、台阶侧400(台阶侧第一弯边401、台阶侧第二弯边402、台阶侧腰部403)、焊接点500。

具体实施方式

为更好地理解本发明，以下将结合附图和具体实例对发明进行详细的说明。

为解决现有高强度p形钢管成型方法技术中存在不能精准成型和产品开裂风险大的问题，本发明提供一种p形钢管成型方法，其板料初步成型阶段采用三五二成型法，具体地说，三五二成型法为三道次的焊接小边成型、五道次的台阶部位成型和两道次的封闭成型，通过各个道次成型角度控制完成p形钢管的精准成型。以下将通过具体的实施例来对本发明的p形钢管成型方法的优选方式进行详细地说明。

p形钢管的成型方法，包括步骤：1)开卷、2)上料、3)剪切、4)对焊、5)打钢印、6)板料初步成型、7)挤压焊合、8)冷却、9)定径、10)矫直、11)锯切、12)打包收集、13)入库；

结合图3、图4、图6所示，步骤6)板料初步成型包括10个道次，具体采用三五二成型法，三五二成型法为三道次的焊接小边成型、五道次的台阶部位成型和两道次的封闭成型，板料初步成型的角度控制见表1：

表1

辊压过程中，第四道次采用单边反弯成型台阶侧第一弯边401，过弯角设置为4°。结合图5所示，第四至第八道次采用斜插辊施压完成台阶侧400成型。

结合图3、图4所示，第11道次进行步骤7)的挤压焊合成型工序，其中在焊接点500进行焊接，焊接采用非对称焊接方式。挤压焊合成型过程中，采用四辊挤压方式进行焊接，下辊采用包弧设计，提高非对称焊接过程控制能力，确保焊接稳定。其中p形管的焊接余量为1.2倍p形管壁厚。

挤压焊合成型完成后对p形钢管进行步骤8)冷却以避免淬火马氏体产生，冷却步骤采用空冷、水冷相结合的方式。

冷却步骤完成后对p形钢管进行步骤9)定径，定径过程采用四架次标准辊和一架次鼓形辊组合定径方式，排列的顺序为标准辊、标准辊、鼓形辊、标准辊、标准辊。其中鼓形辊凸度按照对应边长10％进行设计。

定径完成后对p形钢管进行步骤10)矫直，矫直过程采用四道次土耳其头进行矫直。区别传统的两道次土耳其头矫直，采用四道次土耳其头进行矫直，降低扭曲值，确保扭转控制。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。