一种非等厚u肋的成型制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢结构建材的生产方法，尤其是一种非等厚U肋的成型制造方法，属于建材生产技术领域。
【背景技术】
[0002]钢结构的制造及其在建筑行业中的应用得到了迅猛发展，先后在工厂厂房、仓储、体育馆、展览馆、超市及多层建筑和大跨度结构建筑中广泛应用。而钢桥面U肋板的发展也得到了很大发展。近几年，随着国内基础建设投入的加大，钢结构桥梁的建设蓬勃发展，钢结构桥梁建设的关键在于大跨度钢结构桥面梁的应用。国内钢结构桥梁制造业缺乏专用设备，一些辅助工序缺乏辅助设备的情况普遍存在，U形肋板由于板料长宽比大，且厚度较薄，对板料的直线度、平行度及坡口加工等要求都比较高。按传统工艺生产U肋先折弯成型，再两边分别铣或刨削加工，不仅变形大、产品一致性不够，效率低下，且质量难以保证。连续冷弯成型可以批量生产，精度高，变形量小；但冷弯成型U肋的难点在于，板料为等厚，边部铣削后，焊接截面面积小。
[0003]目前U肋采用折弯工艺再铣削坡口，加工长度受设备影响，产品长度受制约，折弯尺寸不一致，应力释放不清，产品质量不稳等缺点，及冷弯成型铣削坡口时，由于等厚而导致坡口焊接面积小的缺点，且热锻后冷弯连续成形缺乏合理的加工方法的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种生产出的产品截面优化、变形合理、质量稳定并且生产效率高的非等厚U肋成型制造方法，以解决现有技术的U肋采用采用折弯工艺再铣削坡口导致折弯尺寸不一致、应力释放不清、产品质量不稳以及坡口焊接面积小等问题。
[0005]本发明采用如下技术方案:一种非等厚U肋的成型制造方法，其包括上料、连续热锻变形、辊式连续冷弯变形、整形步骤，上料是将与U肋展开尺寸宽度相配的钢板板料送入进料辊；连续热锻变形是指将板料通过感应电加热设备和热锻辊模的挤压，使U肋边腿上部发生金属流动，由等厚变成非等厚，直接形成坡口形状，得到目的板料；辊式连续冷弯变形是指使进入辊式连续冷弯生产线的目的板料依次经过连续冷弯变形工序得到连续U肋产品；整形是指将辊式连续冷弯变形得到的连续U肋经过整形成对辊模使U肋腿部的角度产生反向变形，再精整。
[0006]所述连续热锻变形步骤包括以下顺序的工序:
第一，板料由进料辊稳定驱动向前进入感应电加热设备的加热区域进行加热；
第二，板料经过感应电加热设备，将板料边部从常温加热至指定温度；
第三，使板料通过第一个挤压道次，完成第一步材料堆积；
第四，对板料边部进行补偿加热，以保证板料在进入下一道次时保持指定温度；
第五，使板料通过第二个挤压道次，进一步实现材料堆积；
第六，对板料边部再一次进行补偿加热，并使板料通过最终成型道次，使板料的截面成形为最终截面，生产出目的板料。
[0007]所述辊式连续冷弯变形包括以下顺序的工序:
第一，使目的板料平滑进入“边腿变形成对辊模”中，边腿发生5°的变形后，进入下一道工序；
第二，使两边腿已发生5°起角变化的目的板料平滑通过辅助立辊，辅助立辊保持目的板料在进入下一道工序时两边腿等长，两边腿等长的目的板料进入“边腿变形成对辊模”中，使腿部变形至15°后，进入下一道工序；
第三，使两边腿已发生15°起角变化的目的板料平滑通过辅助立辊，辅助立辊保持目的板料在进入下一道工序时两边腿等长，两边腿等长的目的板料进入“边腿变形成对辊模”中，使腿部变形至25°后，进入下一道工序；
第四，使两边腿已发生25°起角变化的目的板料平滑通过辅助立辊，辅助立辊保持目的板料在进入下一道工序时两边腿等长，两边腿等长的目的板料进入“边腿变形成对辊模”中，使腿部变形至35°后，进入下一道工序；
第五，使两边腿已发生35°起角变化的目的板料平滑通过辅助立辊，辅助立辊保持目的板料在进入下一道工序时两边腿等长，两边腿等长的目的板料进入“边腿变形成对辊模”中，使腿部变形至50°后，进入下一道工序；
第六，使两边腿已发生50°起角变化的目的板料平滑通过辅助立辊，辅助立辊保持目的板料在进入下一道工序时两边腿等长，两边腿等长的目的板料进入“边腿变形成对辊模”中，使腿部变形至60°后，进入下一道工序；
第七，使两边腿已发生60°起角变化的目的板料平滑进入“边腿变形成对辊模”中，使腿部变形至70°后，进入下一道工序；
第八，使两边腿已发生70°起角变化的目的板料平滑进入“边腿变形成对辊模”中，使腿部变形至76.9°即可得到连续的U肋产品。
[0008]所述整形步骤中，经过整形成对辊模的反向变形角度为0.5-2度。
[0009]所述整形步骤的工序为:
第一，使两边腿已发生76.9°起角变化的目的板料平滑进入“边腿整形成对辊模”中，使腿部变形至79°，过弯消除应力；
第二，使两边腿已发生79°起角变化的目的板料平滑进入“边腿整形成对辊模”中，使腿部变形至76.9°，进一步精整；
第三，使两边腿已发生76.9°起角变化的目的板料平滑进入“边腿整形成对辊模”中，使腿部变形至77.4°，过弯消除应力。
[0010]所述整形步骤结束后，将经过整形成对辊模精整后的U肋直接或经过校直后送入切断设备按所需尺寸进行切断。
[0011]所述的钢板板料为宽度与U肋展开尺寸宽度相配的钢卷或经加工后宽度与U肋展开尺寸宽度相配的钢卷。通过焊接，带钢的长度在理论上可为任意长，同时U肋长度在理论上也可以任意长。
[0012]本发明的有益效果是:
1、利用本发明的方法制造的产品由等厚的材料经过加热使金属流动变成更合理的不等厚形状，截面同一般传统U肋截面相比更加优化，边腿部加厚的同时，可减少了过渡圆角处的减薄，也减轻桥梁自重。连续热锻成型后，直接先完成坡口形状，焊接面积增大，再进行连续冷弯成型，产品长度可以任意确定，产品一致性好、产品精度高，保证了质量。边部坡口状截面的焊接面积是一般U肋边部经铣削后焊接面积的3倍，方便焊透，提高焊接质量。整形步骤可消除产品内应力，解决回弹，稳定尺寸，保证产品质量。
[0013]2、利用本发明的方法制造的产品边部连续热锻直接形成坡口截面，减少了铣削工序的繁复。
[0014]3、本发明中连续热锻成型是经感应电加热后挤压成型，损耗小；连续辊式冷弯成型是在水冷下进行生产加工，冷却水可以重复利用，绿色环保。
[0015]4、利用本发明的方法制造的最终成形产品的长度可以任意确定，如运输条件允许可足够长，适用于各种桥梁。
[0016]5、本发明由于能实现连续生产，因此效率高，产品质量稳定。
[0017]6、本发明通过合理分配变形角度，使得变形次数最少，变形力量均匀，尤其是各对辊的寿命趋于一致，不仅提高了生产效率，而且可延长设备的使用寿命，降低生产成本。
【附图说明】
[0018]图1是利用本发明的方法生产出来的非等厚U肋的结构示意图；
图2是利用本发明的方法生产出来的非等厚U肋和现有技术的传统非等厚U肋的对比图；
图3图2中A部