专利名称：一种用钢板生产异形管材的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管材的生产方法及装置。
背景技术：
现有的截面上带有安装镶嵌槽的不锈钢异形管材的生产方法是在不锈钢圆管的基础上，将圆管通过模具压制、变形而成的，而圆管一般是由不锈钢板弯成管状，然后将结合缝焊接而成的，也就是说截面上带有安装镶嵌槽的不锈钢异形管材的生产由两个步骤构成，首先是用钢板弯接成圆管，然后，再由圆管经模具压制、变形而成异形管材，此种方法工艺复杂、生产成本高、效率低，而且很难生产带有凹槽的异形型材。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种工艺简单、生产效率高、生产成本低的、能加工出凹槽的用钢板生产异形管材的方法及设备。
本发明的用钢板生产异形管材的方法是这样实现的，先在带状钢板纵向加工出一条或一条以上的槽，然后将带状钢板两侧边对接卷起来，再将卷起来的板的两边对接并焊接在一起，焊接时，先将卷起来的板套进与卷板孔大小一致的芯棒上，然后用两个或两个以上的辊带动卷起来的板沿芯棒直线移动，同时，用焊接装置连续地将沿芯棒直线运动的卷起来的板的对接的接边焊接起来。由于焊接时，将卷起来的板套进与卷板孔大小一致的芯棒上，然后用两个或两个以上的辊带动卷起来的板沿芯棒直线移动，因此，焊接过程中，管材不会变形，焊接边不会皱边，而且能够连续地将卷起来的板焊接成管材，在带状钢板上加工槽是可以采用通用的折弯机械或其他成熟的工艺来完成，在板材上加工槽的加工工艺成熟，加工容易。
这里，带动卷起来的板沿芯棒直线移动的辊的表面与所接触的卷起来的板的表面相配，这样，就限制了卷起来的板焊接过程中可能出现的变形，保证了成品型材的质量。
这里，为了实现连续生产的要求，带状钢板上的槽的加工是通过冷轧辊冷轧出来的，其工艺过程是这样实现的，先用带有浅梯形凹凸公、母轧辊轧出浅梯形，再在浅梯形的基础上用带有深梯形凹凸公、母轧辊轧出深梯形，最后在深梯形的基础上用带有方形凹凸公、母轧辊轧出方形槽或者是先在带状钢板上用带有相邻的双浅弧凹凸公、母轧辊轧出相邻的双浅弧槽，然后在双浅弧槽上用带有相邻的一浅弧、一深弧凹凸公、母轧辊轧出相邻的一浅弧槽、一深弧槽，再在一浅弧槽、一深弧槽上，用带有相邻的一浅弧、深梯形凹凸公、母轧辊轧出相邻的一浅弧槽、深梯形槽，最后在深梯形槽上用带有方形凹凸公、母轧辊轧出方形槽。由于采用渐变的冷轧方法，同时采用补偿的方式(如由梯形到方形，利用梯形边比方形边的长度长来补偿冷轧方形槽所需的增加的钢板量，或者利用的弧形边长度比直边的长度长来补偿冷轧方形槽所需的增加的钢板量)，从而保证了冷轧方形槽的顺利进行，防止冷轧过程中出现的皱边或断裂情况的出现。
这里，带状钢板上用凹凸公、母轧辊轧出的浅梯形槽、深梯形槽的底边为弧形边，相应的凹凸公、母轧辊上的浅梯形凹凸、深梯形凹凸的底边为弧形。采用弧形边，可有效地补偿带状钢板上轧方形槽时所需的板材，使方形槽上的壁厚与其他部位一致。
将板两侧边对接卷起来的工艺是这样实现的，用弯折角度为Y度的公、母轧辊将带状钢板弯折Y度，然后再用公、母轧辊一步或一步以上将板再弯折X-Y-Z度，最后用弯折角度为X的公、母轧辊将板再弯折Z度，Y为10-35度，Z为3-10度，X为板所需弯折的最终角度。采用分段连续弯折，先小角度起折，然后中段大角度弯折，最后再小角度弯折，这样，经过三次或三次以上的弯折，使板能准确弯折，两侧边能准确对接。
本发明的用钢板生产异形管材的设备是这样实现的，主要由设置在机架上的冷轧成型部分和焊接部分构成，冷轧成型部分依次由电机带动的凹槽轧辊组、由电机带动的外边弯折轧辊组、由电机带动的内边弯折轧辊组构成，凹槽轧辊组依次由两对或两对以上的带有由浅到深的梯形凹凸公、母轧辊和至少一对带有方形凹凸公、母轧辊构成，或者凹槽轧辊组依次由一对带有相邻的双浅弧凹凸公、母轧辊、至少一对带有相邻的一浅弧、一深弧凹凸公、母轧辊、至少一对带有相邻的一浅弧、深梯形凹凸公、母轧辊、至少一对带有方形凹凸公、母轧辊构成，外边弯折轧辊组依次由一对两边带有弯折角度为5-35度弯折边的公、母轧辊、至少两对两边带有弯折角度逐步加大到80-90度的弯折边的公、母轧辊构成，外边弯折轧辊都设有与所弯折的管上的凹槽对应的凹凸，内边弯折轧辊组依次由一对两边带有弯折角度为5-35度弯折边的公、母轧辊、至少两对两边带有弯折角度逐步加大到60-70度的弯折边的公、母轧辊、两边带有弯折角度为75-85的梯形公轧辊和与之相配的T形母轧辊构成，T形母轧辊的中辊宽度与梯形公轧辊的底辊宽度相配，T形母轧辊的两边侧辊的宽度与所弯折的管的两外折边宽度及斜度相配，梯形公轧辊的两侧辊的宽度及斜度与所弯折的管的两内折边的宽度相配，梯形公轧辊的底辊上设有与所弯折的管上的凹槽对应的凹凸，焊接部分主要由固定在机架上的且与所弯折的管内孔相配的芯棒、由电机带动的传输辊、焊接点对着管对接边的焊机构成，传输辊由两个或两个以上的辊组成，辊的传输表面的形状与所接触的管的形状相配。工作时，冷轧成型部分中的一组或一组以上的凹槽轧辊组将板面连续轧出一个或一个以上的凹槽，外边弯折轧辊组将板的两外侧边弯折到80-90度，内边弯折轧辊组将板的内侧边弯折到75-85度，传输辊将弯折的板定型到两侧边对接的闭合的管，并在芯棒的承托下，焊机将对接的两侧边焊接起来。
为了保证弯折的管的尺寸大小符合要求，在传输辊的后面机架上设置有定径拖动装置。定径拖动装置既将管的尺寸精确制定，同时，拖动管往前输送。
在定径拖动装置与传输辊间设有焊接缝抛光机，以便将焊接缝抛光打磨。
本发明与已有技术相比，具有工艺简单、生产效率高、生产成本低的优点。
图1为本发明的工艺流程图；图2为用轧辊在板上轧槽的工艺流程图；图3为板弯折成管状时板外侧边成型工艺流程图；图4为板弯折成管状时板内侧边成型工艺流程图；
图5为凹槽轧辊组的结构示意图；图6为外边、内边弯折轧辊组的结构示意图；图7为焊接部分的结构示意图；图8为图7的传输辊的侧面视图。
具体实施例方式现结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述如图1所示，本发明的用带状不锈钢板生产异形管材的方法是这样实现的，先在从开卷机1输送过来的带状不锈钢板2上加纵向工出一条或一条以上的槽，然后将板两侧边对接卷起来，再将卷起来的板的两边对接并焊接在一起，最后经过焊缝打磨工序3a、定径拖动工序4、调直工序5a、方管抛光工序3b、调直工序5b、切断工序6就获得所需的成品异形管材，焊接时，先将卷起来的板套进与卷板孔大小一致的芯棒上，然后用两个或两个以上的辊带动卷起来的板沿芯棒直线移动，同时，用焊接装置连续地将沿芯棒直线运动的卷起来的板的对接的接边焊接起来，带动卷起来的板沿芯棒直线移动的辊的表面与所接触的卷起来的板的表面相配。
如图2所示，带状不锈钢板2上的槽6的加工是通过冷轧辊冷轧出来的，其工艺过程是这样实现的，先用带有浅梯形凹凸公、母轧辊轧出浅梯形7(如步骤a)，再在浅梯形7的基础上用带有深梯形凹凸公、母轧辊轧出深梯形8(如步骤b)，最后在深梯形8的基础上用带有方形凹凸公、母轧辊轧出方形槽9(如步骤c)或(和)用带有相邻的双浅弧凹凸公、母轧辊轧出相邻的双浅弧槽10(如步骤d)，然后在双浅弧槽10上用带有相邻的一浅弧、一深弧凹凸公、母轧辊轧出相邻的一浅弧槽、一深弧槽11(如步骤e)，再在一浅弧槽、一深弧槽11上，用带有相邻的一浅弧、深梯形凹凸公、母轧辊轧出相邻的一浅弧槽、深梯形槽12(如步骤f)，最后在深梯形槽上用带有方形凹凸公、母轧辊轧出方形槽13(如步骤g)，带状不锈钢板2上用凹凸公、母轧辊轧出的浅梯形槽7、深梯形槽8的底边14为弧形边，相应的凹凸公、母轧辊上的浅梯形凹凸、深梯形凹凸的底边为弧形。
如图3、图4所示，将带状不锈钢板2两侧内侧边15、外侧边16对接卷起来的工艺是这样实现的，用弯折角度为Y度的公、母轧辊将板弯折Y度(如图3、图4的步骤a)，然后再用公、母轧辊一步或一步以上将板再弯折X-Y-Z度(如图3、图4的步骤b、步骤c)，最后用弯折角度为X的公、母轧辊将板再弯折Z度(如图3、图4的步骤d)，Y为10-35度，Z为3-10度，X为75-90度。为了方便对焊缝的打磨，板的外侧边16弯折成浅弧形(如图3所示)，这样，管焊接成型后，焊缝向上稍拱起来(如图4的步骤e)，有利于对焊缝进行充分的打磨，然后通过定径装置使其恢复原状。
如图1、图5、图6所示，本发明的的用带状不锈钢板生产异形管材的设备是这样实现的，主要由设置在机架17上的冷轧成型部分18和焊接部分19构成，冷轧成型部分17依次由电机带动的凹槽轧辊组20、由电机带动的外边弯折轧辊组21、由电机带动的内边弯折轧辊组22构成，如图5所示，凹槽轧辊组20依次由两对或两对以上的带有由浅到深的梯形凹凸23公、母轧辊(如图5、a辊、b辊)和至少一对带有方形凹凸25公、母轧辊(如图5、c辊)构成，或者凹槽轧辊组20依次由一对带有相邻的双浅弧凹凸27公、母轧辊(如图5、c辊)、至少一对带有相邻的一浅弧、一深弧凹凸29公、母轧辊(如图5、d辊)、至少一对带有相邻的一浅弧、深梯形凹凸31公、母轧辊(如图5、e辊)、至少一对带有方形凹凸33公、母轧辊(如图5、f辊)构成，外边弯折轧辊组21依次由一对两边带有弯折角度为5-35度弯折边35的公、母轧辊(如图6、a辊)、至少两对两边带有弯折角度逐步加大到80-90度的弯折边37的公、母轧辊构成((如图6、b辊、d辊、e辊)，外边弯折轧辊都设有与所弯折的管上的凹槽对应的凹凸39，内边弯折轧辊组22依次由一对两边带有弯折角度为5-35度弯折边40的公、母轧辊(如图6、c辊)、至少两对两边带有弯折角度逐步加大到60-70度的弯折边42的公、母轧辊(如图6、d辊、e辊)、两边带有弯折角度为75-85侧边44的梯形公轧辊45和与之相配的T形母轧辊46构成(如图6、f辊)，T形母轧辊46的中辊47宽度与梯形公轧辊45的底辊48宽度相配，T形母轧辊46的两边侧辊49侧边44的宽度及斜度与所弯折的管的两外折边宽度相配，梯形公轧辊45的两侧辊50的宽度与斜度与所弯折的管的两内折边的宽度相配，梯形公轧辊45的底辊48及T形母轧辊46的中辊47上设有与所弯折的管上的凹槽对应的凹凸39，公、母轧辊上设有与所弯折的管上的凹槽对应的凹凸39(如图6、c辊)，如图7所示，焊接部分主要由固定在机架17上且与所弯折的管55内孔相配的芯棒52、由电机带动的传输辊53、焊接点对着管对接边的焊机54构成，芯棒52通过芯棒拉杆52a、芯棒拉杆固定块52b固定机架17上，在焊机54焊接点前方的管61上设有焊缝压杆62，在传输辊53由两个或两个以上的辊53a组成，辊53a的传输表面53b的形状与所接触的管55的形状相配。如图1所示，在传输辊53的后面机架17上设置有定径拖动装置56。在定径拖动装置56与传输辊53间设有焊接缝抛光机57。在定径拖动装置56后面依序设置有在线连续管抛光装置58、抛光后调直装置59、切断装置60。
权利要求
1.一种用钢板生产异形管材的方法，其特征在于先在带状钢板纵向加工出一条或一条以上的槽，然后将板两侧边对接卷起来，再将卷起来的板的两边对接并焊接在一起，焊接时，先将卷起来的板套进与卷板孔大小一致的芯棒上，然后用两个或两个以上的辊带动卷起来的板沿芯棒直线移动，同时，用焊接装置连续地将沿芯棒直线运动的卷起来的板的对接的接边焊接起来。
2.根据权利要求1所述的用钢板生产异形管材的方法，其特征在于带动卷起来的板沿芯棒直线移动的辊的表面与所接触的卷起来的板的表面相配。
3.根据权利要求1所述的用钢板生产异形管材的方法，其特征在于带状钢板上的槽的加工是通过冷轧辊冷轧出来的，其工艺过程是这样实现的，先用带有浅梯形凹凸公、母轧辊轧出浅梯形，再在浅梯形的基础上用带有深梯形凹凸公、母轧辊轧出深梯形，最后在深梯形的基础上用带有方形凹凸公、母轧辊轧出方形槽或者是用带有相邻的双浅弧凹凸公、母轧辊轧出相邻的双浅弧槽，然后在双浅弧槽上用带有相邻的一浅弧、一深弧凹凸公、母轧辊轧出相邻的一浅弧槽、一深弧槽，再在一浅弧槽、一深弧槽上，用带有相邻的一浅弧、深梯形凹凸公、母轧辊轧出相邻的一浅弧槽、深梯形槽，最后在深梯形槽上用带有方形凹凸公、母轧辊轧出方形槽。
4.根据权利要求3所述的用钢板生产异形管材的方法，其特征在于带状钢板上用凹凸公、母轧辊轧出的浅梯形槽、深梯形槽的底边为弧形边，相应的凹凸公、母轧辊上的浅梯形凹凸、深梯形凹凸的底边为弧形。
5.根据权利要求1或3所述的用钢板生产异形管材的方法，其特征在于用弯折角度为Y度的公、母轧辊将板的外侧边、内侧边弯折Y度，然后再用公、母轧辊一步或一步以上将板外侧边、内侧边再弯折X-Y-Z度，最后用弯折角度为X的公、母轧辊将板外侧边、内侧边再弯折Z度，Y为10-35度，Z为3-10度，X为板所需弯折的最终角度。
6.根据权利要求5所述的用钢板生产异形管材的方法，其特征在于板的外侧边弯折成浅弧形，管焊接成型后，焊缝向上稍拱起来，然后对焊缝进行抛光打磨，之后通过定径装置使其恢复原状。
7.一种用钢板生产异形管材的设备，其特征在于主要由设置在机架上的冷轧成型部分和焊接部分构成，冷轧成型部分依次由电机带动的凹槽轧辊组、由电机带动的外边弯折轧辊组、由电机带动的内边弯折轧辊组构成，凹槽轧辊组依次由两对或两对以上的带有由浅到深的梯形凹凸公、母轧辊和至少一对带有方形凹凸公、母轧辊构成，或者凹槽轧辊组依次由一对带有相邻的双浅弧凹凸公、母轧辊、至少一对带有相邻的一浅弧、一深弧凹凸公、母轧辊、至少一对带有相邻的一浅弧、深梯形凹凸公、母轧辊、至少一对带有方形凹凸公、母轧辊构成，外边弯折轧辊组依次由一对两边带有弯折角度为5-35度弯折边的公、母轧辊、至少两对两边带有弯折角度逐步加大到80-90度的弯折边的公、母轧辊构成，外边弯折轧辊都设有与所弯折的管上的凹槽对应的凹凸，内边弯折轧辊组依次由一对两边带有弯折角度为5-35度弯折边的公、母轧辊、至少两对两边带有弯折角度逐步加大到60-70度的弯折边的公、母轧辊、两边带有弯折角度为75-85的梯形公轧辊和与之相配的T形母轧辊构成，T形母轧辊的中辊宽度与梯形公轧辊的底辊宽度相配，T形母轧辊的两边侧辊的宽度和斜度与所弯折的管的两外折边宽度相配，梯形公轧辊的两侧辊的宽度和斜度与所弯折的管的两内折边的宽度相配，梯形公轧辊的底辊上设有与所弯折的管上的凹槽对应的凹凸，焊接部分主要由固定在机架上且与所弯折的管内孔相配的芯棒、由电机带动的传输辊、焊接点对着管对接边的焊机构成，传输辊由两个或两个以上的辊组成，辊的传输表面的形状与所接触的管的形状相配。
8.根据权利要求7所述的用钢板生产异形管材的设备，其特征在于在传输辊的后面机架上设置有定径拖动装置。
9.根据权利要求7或8所述的用钢板生产异形管材的设备，其特征在于在定径拖动装置与传输辊间设有焊接缝抛光机。
10根据权利要求9所述的用钢板生产异形管材的设备，其特征在于定径拖动装置后面依序设置有在线连续管抛光装置、抛光后调直装置、切断装置。
全文摘要
一种用钢板生产异形管材的方法及设备，其特别之处在于先在带状钢板纵向加工出一条或一条以上的槽，然后将板两侧边对接卷起来，再将卷起来的板的两边对接并焊接在一起，焊接时，先将卷起来的板套进与卷板孔大小一致的芯棒上，然后用两个或两个以上的辊带动卷起来的板沿芯棒直线移动，同时，用焊接装置连续地将沿芯棒直线运动的卷起来的板的对接的接边焊接起来。本发明与已有技术相比，具有工艺简单、生产效率高、生产成本低的优点。
文档编号B21C37/06GK1788873SQ20051010175
公开日2006年6月21日 申请日期2005年11月23日 优先权日2005年11月23日
发明者何甜灶 申请人:何甜灶