一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法。
【背景技术】
[0002]方、矩形管是用途极广和最常见的异形钢管，也是一种经济断面管材，与相同截面积的其他非圆钢管相比具有重量轻、强度高、抗弯截面模量大、节省金属、易于安装等优点。主要用于建筑、医疗器械、高档家具、飞机、汽车、地铁、造船等行业。随着社会的发展，各行各业对大型方、矩形钢管需求越来越多。
[0003]钢结构是建筑的主要结构类型之一，近年来已迅速发展成为建筑业的重要分支。目前，发达国家30以上高层建筑中，方、矩形管在建筑结构上已普遍被采用。日本和欧美国家的土木工程、民用住宅，钢结构的比例以达到50%左右。美国高层建筑绝大部分是钢结构，英国建筑物中也有50?60%为钢结构，日本为55%左右。方、矩形钢管作为新型绿色建筑用钢材，近年在世界各国发展迅速，在国外已经有了比较成熟的市场。欧美各国的方、矩形钢管用量年增长25%，美国钢铁工业以底层商业建筑市场为开发目标，方、矩形钢管用量呈上升势态。近5年来美国方、矩形钢管消耗量，每年以5?10%的速度持续增长。
[0004]上世纪90年代初，当我国的钢产量超过每年8000万吨以后，国家提出了“合理用钢”的方针，建筑钢结构开始有所发展，1996年以来，我国年钢产量已连续超过I亿吨。在“积极用钢”的方针指导下，建筑钢结构进入了迅速发展的新时期。具有极强的经济效益和社会效益。
[0005]过去国内冷弯成型市场所能提供的绝大部分都是普通精度的小口径、薄壁的方、矩形钢管，材质多为Q235。而300mmX300mmX 12mm以上的高强度、厚壁、大规格方、矩形钢管，由于常温在线连续成型工艺技术难度高、投资大、有很大的风险性，因而许多钢结构工程中此类构件只得从国外进口，制约了我国建筑钢结构的发展，满足不了飞速发展的社会需求。目前日本新日铁26英寸方矩形钢管生产线最大规格为:550mmX550mmX22mm ;欧美国家最大方矩形钢管为:400_X400_X 12.7_。而国内目前还没有能够生产这种规格的设备。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，以解决上述【背景技术】中目前国内无法生产大型异形管材的问题。
[0007]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:本发明提供一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:
一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:包括以下步骤:
第一步，圆管选择阶段；按照所需方管或矩管的规格，选择相应直径的圆管；
第二步，粗成型阶段；共5架次万能轧机，采用互相对称、互相垂直的平、立辊的变形轧辊，将圆管成型为所需的方、矩形管；其中分为以下两步: A第一架为咬入辊:将圆管咬入机组；
B第二架至第五架为成形辊:成型全部过程中轧辊辊径依次由小变大，最后成180°;圆弧弧长由短逐渐变长，最终与所生产的方、矩形管的变长相同。
[0008]第三步，精成型阶段；采用第6架为平辊的轧机，对粗轧成型的方、矩形管进行精整，使其达到各项精度要求。
[0009]第四步，调整扭曲度；经过精整的方、矩形钢管进入矫直机，调整方、矩形管的扭曲度，成型为所需规格的方、矩形管，以保证产品质量。
[0010]成型过程中，圆管的中心始终设置在轧制线上。
[0011]成型过程中，所有平、立辊均采用液压马达、蜗轮传动。
[0012]成型过程中，分配箱采用斜齿轮传动。
[0013]成型过程中，采用两级降速。
[0014]成型过程中，立辊采取整体箱型。
[0015]本发明的有益效果为:
I本技术方案可以冷弯成型方矩形钢管的最大规格为:方管:600mmX600mmX8?40mm ;矩管:150?600mmX800mmX8?40mm。本发明成型的方、矩形管及异型材因质量好、成型范围宽、工艺合理，替代进口同等产品，并能成型国内外不曾有的大口径壁方、矩形钢管及异形管材。
[0016]2本发明解决了国内、外生产不了大口径、厚壁方、矩形钢管及异形管材的较难课题，大口径、厚壁方、矩形钢管及异形管材的生产，在建筑行业它将取代水泥结构，减少环境污染；在铁路上使用的电气化导电滑线架它将取代角钢桁架结构，增加强度；在交通铁路上使用的大型箱梁、建筑梁柱、大型桥梁、设备结构件行业它将取代钢板焊接结构，降低成本。本发明成型的大口径、厚壁方、矩形钢管及异形管材，质量好，工艺合理，替代进口同等产品，为国家节省了大量资金。
[0017]3上下料台架采用液压升降式台架、V形辊道和平辊组成的自动上下料机构。包括液压升降辊道、辊道支架、液压升降装置。根据所要成型的方、矩形钢管的规格选择所需直径的圆管，视圆管直径的大小调整上料台架的高度，使圆管的中心线、成型后的方矩形钢管的中性线永远与轧制中心保持在一条直线上，成型平稳，尺寸精确。
[0018]4由每道相互对称、相互垂直的平立辊组成的万能机型和矫直机组成的成型区。
[0019]5所有平、立辊均采用液压马达、蜗轮传动。大大地降低了操作工的劳动强度，同时也大大地提高了生产效率。
[0020]6分配箱采用斜齿轮传动，其优点能承受较大扭矩，它避免了传统的各自伞齿轮行传递扭矩小的弊病。
[0021]7两级降速:大的降速比，输出大的扭矩。
[0022]8立辊采取整体箱型，换辊方便、快捷，有很好的工艺性。
【附图说明】
[0023]图1是本发明成型机结构示意图；
图2是图1的A向视图；
图3是第一道轧制变形工艺图； 图4是第二道轧制变形工艺图；
图5是第三道轧制变形工艺图；
图6是第四道轧制变形工艺图；
图7是第五道轧制变形工艺图；
图8是精整辊工艺图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本发明做进一步描述:
一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:包括以下步骤:
第一步，圆管选择阶段；按照所需方管或矩管的规格，选择相应直径的圆管；
第二步，粗成型阶段；共5架次万能轧机，采用互相对称、互相垂直的平、立辊的变形轧辊，将圆管成型为所需的方、矩形管；其中分为以下两步:
A第一架为咬入辊:将圆管咬入机组；
B第二架至第五架为成形辊:成型全部过程中轧辊辊径依次由小变大，最后成180°;圆弧弧长由短逐渐变长，最终与所生产的方、矩形管的变长相同。
[0025]第三步，精成型阶段；采用第6架为平辊的轧机，对粗轧成型的方、矩形管进行精整，使其达到各项精度要求。
[0026]第四步，调整扭曲度；经过精整的方、矩形钢管进入矫直机，调整方、矩形管的扭曲度，成型为所需规格的方、矩形管，以保证产品质量。
[0027]成型过程中，圆管的中心始终设置在轧制线上。
[0028]成型过程中，所有平、立辊均采用液压马达、蜗轮传动。
[0029]成型过程中，分配箱采用斜齿轮传动。
[0030]成型过程中，采用两级降速。
[0031 ] 成型过程中，立辊采取整体箱型。
[0032]利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:包括以下步骤: 第一步，圆管选择阶段；按照所需方管或矩管的规格，选择相应直径的圆管； 第二步，粗成型阶段；共5架次万能轧机，采用互相对称、互相垂直的平、立辊的变形轧辊，将圆管成型为所需的方、矩形管；其中分为以下两步: A第一架为咬入辊:将圆管咬入机组； B第二架至第五架为成形辊:成型全部过程中轧辊辊径依次由小变大，最后成180°;圆弧弧长由短逐渐变长，最终与所生产的方、矩形管的变长相同； 第三步，精成型阶段；采用第6架为平辊的轧机，对粗轧成型的方、矩形管进行精整，使其达到各项精度要求； 第四步，调整扭曲度；经过精整的方、矩形钢管进入矫直机，调整方、矩形管的扭曲度，成型为所需规格的方、矩形管，以保证产品质量。2.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:成型过程中，圆管的中心始终设置在轧制线上。3.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:成型过程中，所有平、立辊均采用液压马达、蜗轮传动。4.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:成型过程中，分配箱采用斜齿轮传动。5.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:成型过程中，采用两级降速。6.根据权利要求1所述的一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，其特征在于:成型过程中，立辊采取整体箱型。
【专利摘要】本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种大型厚壁异形管材冷弯成型方法，包括以下步骤：第一步，圆管选择阶段；按照所需方管或矩管的规格，选择相应直径的圆管；第二步，粗成型阶段；？共5架次万能轧机，采用互相对称、互相垂直的平、立辊的变形轧辊，将圆管成型为所需的方、矩形管；？第三步，精成型阶段；采用第6架为平辊的轧机，对粗轧成型的方、矩形管进行精整，使其达到各项精度要求。第四步，调整扭曲度；经过精整的方、矩形钢管进入矫直机，调整方、矩形管的扭曲度，成型为所需规格的方、矩形管，以保证产品质量。
【IPC分类】B21B13/08, B21B17/14, B21B15/00
【公开号】CN105583230
【申请号】CN201410561954
【发明人】马景良, 温玮玲, 刘宁, 魏迪明
【申请人】天津天重中直科技工程有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月21日