一种Z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法与流程

本发明涉及金属建材生产制造技术领域，特别是一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法。

背景技术：

钢板桩是一种可以自由组合以便形成一种连续紧密的挡土或者挡水墙的钢结构体，其边缘可设置联动装置。

德国于1902年研发生产出钢板桩，至今已有1百多年的历史，原先钢板桩采用热轧方式进行生产制造，规格、长度、重量的局限性严重，后于上个世纪70年改良，冷轧钢板桩应运而生。

由于冷轧钢板桩具有高强度、轻型、隔水性能好、耐久性强、使用寿命极长等独特优点，尤其是在防洪、塌方、塌陷、流沙的抢险中，见效特别快，施工简单、工期缩短、建设费用较低，在我国应用广泛。

z型钢板桩是一种特殊形状的钢板桩，由于在同样重量金属材料的条件下，截面积大、惯性矩大，可大大增加钢板桩墙的刚度，减少结构变形，提高沉桩功效，它以横截面类似于z型而得名，它具有两个形状不同的锁口(钩子，下称锁口)，锁口a、b及腰部c(如图1所示)，钢板桩厚度可以为4-17毫米不等，此桩起源于热轧桩，但由于热轧桩受规格、长度、批量等限制，且制造成本高，为此，想到用冷成型连续辊弯的方法来制造。

目前在z型钢板桩的制造中，在锁口成型时，按欧钢联的设计理念，是采用上行成钩法，这就导致一个产品就需一套模具，投资大，限制了小批量，轻簿化，个性化钢板桩的发展。

技术实现要素：

目前z型冷弯钢板桩的连续辊成型的锁扣成型工艺是采用上行成钩法(如图2所示)，采用此法投入较大，而且一个产品要投一套模具，大大提高了生产制造成本，限制了冷弯钢板桩的推广应用；

本发明针对上述问题，结合下行成钩法，通过合理分配变形参数，达到降低模具制造费用、适应小批量轻簿化个性化需求的目的，公开了一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法。

具体的技术方案如下：

一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其特征在于，包括上料、开卷、矫平、辊式连续冷弯变形、精整和切断，具体步骤如下：

(1)上料、开卷、矫平：按钢板桩规格选用截面宽度相同的带钢卷材送入上料开卷机，进行开卷和矫平；

(2)待开卷和矫平后，将带钢卷材送入连续辊式冷弯机组，进行辊式连续冷弯变形；

辊式连续冷弯变形具体工序如下：

一次冷弯：带钢进入第一架机架，送入成对辊模中，设定孔型为30°、25°、40°，将带钢的两边压弯成与水平线呈30°、25°、40°的形状后，进入到下道工序；

二次冷弯：完成一次冷弯的带钢进入第二架机架，平滑进入70°、60°、70°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

三次冷弯：完成二次冷弯的带钢进入第三架机架，平滑进入90°、50°、80°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

四次冷弯：完成三次冷弯的带钢进入第四架机架，平滑进入135°、75°、120°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

五次冷弯：完成四次冷弯的带钢进入第五架机架，平滑进入165°、75°、20°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

六次冷弯：完成五次冷弯的带钢进入第六架机架，平滑进入200°、75°、75°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

七次冷弯：完成六次冷弯的带钢进入第七架机架，平滑进入200°75°、140°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

八次冷弯：完成七次冷弯的带钢进入第八架机架，平滑进入200°、75°、160°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

九次冷弯：完成八次冷弯的带钢进入第九架机架，平滑进入200°、75°、200°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

十次冷弯：完成九次冷弯的带钢进入第十架机架，平滑进入200°、75°、200°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

至此，锁扣成型完成；

十一次冷弯：完成十次冷弯的带钢进入第十一架机架，平滑进入对模中，腰部7°的对辊成型，成型后进入到下道工序；

十二次冷弯：完成十一次冷弯的带钢进入第十二架机架，平滑进入20°的上下对辊孔型中，变形腰部，成型后进入到下道工序；

十三次冷弯：完成十二次冷弯的带钢进入第十三架机架，平滑进入23°的上下对辊孔型中，变形腰部，成型后进入到下道工序；

十四次冷弯：完成十三次冷弯的带钢进入第十四架机架，平滑进入28°的上下对辊孔型中，变形腰部，成型后进入到下道工序；

(3)精整：

过弯：完成十四次冷弯的带钢进入第十五架机架，平滑进入35°的上下对辊孔型中，变形腰部，成型后进入到下道工序；

矫平、消除变形应力、定型：完成过弯的上架带钢进入第十六架机架，平滑进入49°的上下对辊孔型中成型，成型后进入第十七架机架，平滑进入70°的上下对辊孔型中进行碾压成型；

(4)切断：

完成步骤(3)精整的带钢，锯切成制得长度，即得z型钢板桩成品。

上述的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，所述带钢长度不限，可完成连续成型。

上述的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，所述第一架机架处设置高频加热器，对带钢边缘进行预热。

上述的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，所述高频加热器工作频率为150～233hz。

上述的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，相邻的机架之间亦设置高频加热器，对带钢边缘进行复热，工作频率为140～170hz。

上述的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，步骤(4)切断完成后，需对z型钢板桩成品端部进行打磨处理，去除切割飞边。

本发明的有益效果为：

本发明公开的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，包括上料、开卷、矫平、辊式连续冷弯变形、精整和切断等多个工序，锁扣通过下行成钩法进行成型，本发明设计合理，逻辑清晰，一套产品模具能生产多种钢板桩产品，锁口变形无需侧立辊，扭矩节省，能耗降低，机组潜能得到释放，可加工产品的规格得到扩展，适应市场能力强，产品规格调换速度快，降低了人工成本，而且，扩大了冷弯钢板桩的市场应用，并进一步扩大了钢板桩的品种范围。

附图说明

图1为z型钢板桩示意图。

图2为z型钢板桩成型过程示意图(上行成钩法)。

图3为z型钢板桩成型过程示意图(下行成钩法)。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合实施例对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

实施例一

本实施例的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其特征在于，包括上料、开卷、矫平、辊式连续冷弯变形、精整和切断，具体步骤如下：

(1)上料、开卷、矫平：按钢板桩规格选用截面宽度相同的带钢卷材送入上料开卷机，进行开卷和矫平；

(2)待开卷和矫平后，将带钢卷材送入连续辊式冷弯机组，进行辊式连续冷弯变形；

辊式连续冷弯变形具体工序如下：

一次冷弯：带钢进入第一架机架，送入成对辊模中，设定孔型为30°、25°、40°，将带钢的两边压弯成与水平线呈30°、25°、40°的形状后，进入到下道工序；

二次冷弯：完成一次冷弯的带钢进入第二架机架，平滑进入70°、60°、70°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

三次冷弯：完成二次冷弯的带钢进入第三架机架，平滑进入90°、50°、80°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

四次冷弯：完成三次冷弯的带钢进入第四架机架，平滑进入135°、75°、120°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

五次冷弯：完成四次冷弯的带钢进入第五架机架，平滑进入165°、75°、20°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

六次冷弯：完成五次冷弯的带钢进入第六架机架，平滑进入200°、75°、75°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

七次冷弯：完成六次冷弯的带钢进入第七架机架，平滑进入200°75°、140°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

八次冷弯：完成七次冷弯的带钢进入第八架机架，平滑进入200°、75°、160°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

九次冷弯：完成八次冷弯的带钢进入第九架机架，平滑进入200°、75°、200°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

十次冷弯：完成九次冷弯的带钢进入第十架机架，平滑进入200°、75°、200°的对模中成型，成型后进入到下道工序；

至此，锁扣通过下行成钩法，成型完成，其与原上行成钩法进行锁扣成型相比，无需设置侧立辊，连续辊式冷弯机组的扭矩输出减少了10-15％；

十一次冷弯：完成十次冷弯的带钢进入第十一架机架，平滑进入对模中，腰部7°的对辊成型，成型后进入到下道工序；

十二次冷弯：完成十一次冷弯的带钢进入第十二架机架，平滑进入20°的上下对辊孔型中，变形腰部，成型后进入到下道工序；

十三次冷弯：完成十二次冷弯的带钢进入第十三架机架，平滑进入23°的上下对辊孔型中，变形腰部，成型后进入到下道工序；

十四次冷弯：完成十三次冷弯的带钢进入第十四架机架，平滑进入28°的上下对辊孔型中，变形腰部，成型后进入到下道工序；

(3)精整：

过弯：完成十四次冷弯的带钢进入第十五架机架，平滑进入35°的上下对辊孔型中，变形腰部，成型后进入到下道工序；

矫平、消除变形应力、定型：完成过弯的上架带钢进入第十六架机架，平滑进入49°的上下对辊孔型中成型，成型后进入第十七架机架，平滑进入70°的上下对辊孔型中进行碾压成型；

经过过弯、矫平、消除变形应力、定型，带钢即为合格产品，形态稳定、不反弹。

(4)切断：

完成步骤(3)精整的带钢，锯切成制得长度，即得z型钢板桩成品；

本实施例通过下行成钩法，完成z型钢板桩的锁扣成型，可通过一套产品模具能生产多种钢板桩产品，且无需设置侧立辊，冷弯机组扭矩减少，能耗降低。

实施例二

本实施例的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，所述带钢长度不限，可完成连续成型；可通过焊接方式，进行带钢的延续，适合连续生产。

实施例三

本实施例的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，所述第一架机架处设置高频加热器，对带钢边缘进行预热，工作频率为150～233hz；

其中，相邻的机架之间亦设置高频加热器，对带钢边缘进行复热，工作频率为140～170hz；

通过高频加热器对带钢边缘进行预热和复热，有助于降低带钢的成型难度，降低连续辊式冷弯机组的扭矩输出，并保证z型钢板桩的成型效果。

实施例四

本实施例的一种z型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，步骤(4)切断完成后，需对z型钢板桩成品端部进行打磨处理，去除切割飞边。

综合上述实施例所述，本发明设计合理，逻辑清晰，具备以下优点：

(1)一套产品模具能生产多种钢板桩产品，投资少；

(2)锁口变形不用侧立辊，扭矩节省15％；

(3)释放机组潜能，产品由原机组只能生产10毫米以下，新工艺改进后现已能生产13.5毫米的钢板桩产品；

(4)电流电量能耗降低15％；

(5)调换产品规格速度快，由原来的6个班更换一套产品模具，现在只要一个班就能调试出产品，降低了人工成本，也释放了产能，可提高产能40-80％；

(6)适应市场能力强，只要产品进料宽度1380毫米以下，厚度13.5毫米以下；

(7)扩大了冷弯钢板桩的市场应用；

(8)进一步扩大了钢板桩的品种范围，具有强度高，承载能力大的优点，可适应于各种场合使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。