一种D形钢管的辊弯成型方法与流程

本发明属于冷弯成型技术领域，具体涉及一种d形钢管的辊弯成型方法。

背景技术：

随着冷弯成型技术的不断发展，用户对产品的要求（材料轻质、高强度以及断面多样性、复杂性）也不断提高。而断面的多样性、复杂性对辊弯成型的工艺方法挑战最大。作为复杂断面冷弯型钢之一，d形钢管越来越多应用于建筑机械。目前针对d形钢管的成型方案主要有两种：一种是先成圆，再成d形的方案：另一种是参考方矩管成型的方案直接成d形，即角度对称成型法。采用第一种方案需要做大量的模具，因只能通过制作专用轧辊来完成，所以生产成本较高。采用第二种方案可以很大程度地通用成型方矩形管的模具，生产成本较低，但是在生产过程中因两焊接边拉伸程度不一致容易造成边波、浪行等缺陷，严重影响了焊接质量，保证不了产品质量，无法进行大规模推广。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种不仅制造成本低，而且能保证产品质量的d形钢管的辊弯成型方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种d形钢管的辊弯成型方法，其特征在于：

在成型阶段，

前四个道次通过冷弯成型机组按照25°、48°、72°、88°的角度将d形钢管直线侧的小边成型至88°；同时通过冷弯成型机组按照23°、45°、68°、90°的圆弧圆心角将圆弧侧的圆弧段成型至90°；各道次的配辊方案均是按照上下辊组合装配成设计的孔型，相邻道次间加装立辊，防止两道次间产品边部反弹加剧边部的纵向拉伸程度；

按照均匀变形的原则，参考普通方矩形管成型方案，后六个道次通过冷弯成型机组按照16°、32°、48°、64°、72°、88°的角度成型d形管的直线侧腰部；

在挤压焊合阶段

完成上述十个道次后产品进入挤压辊，挤压辊采取左右两侧与圆弧上辊三辊挤压的方式完成焊接。

按上述方案，在定型阶段，以d形管成品断面图焊接中点和底部中点的连接线为对称轴，作“直线侧”端点的对称点，“圆弧侧”的成型角度以端点接近该对称点为原则而确定。

本发明的有益效果在于：

具有成型过程稳定、焊接质量好、外观尺寸精度高等优点，解决了非对称断面冷弯型钢产品在成型过程中焊接边部拉伸不一致易产生浪边的质量缺陷；

无需采用专用轧辊来完成，有效的解决了制造成本高的问题，同时也避免了角度对称成型法出现的质量缺陷问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明的d形钢管断面示意图；

图2为本发明的d形钢管冷弯成型的边部对称成型辊花示意图；

其中，1、小边，2、圆弧段，3、直线侧腰部，4、圆弧侧腰部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种d形钢管截面形状如图1所示，其包括小边1、圆弧段2、直线侧腰部3、圆弧侧腰部4。生产原料为与产品相同厚度、相同材质的钢带，钢带的宽度计算遵循冷弯成型设计的基本原则，本发明中不再详述。

一种d形钢管的辊弯成型方法，其工艺流程如下：

开卷→上料→剪切→对焊→打钢印→成型→挤压焊合（高频焊接）→冷却→定径→矫直→锯切→打包收集→入库；

其中，成型阶段：

1、成型d形钢管直线侧的小边1及圆弧侧的圆弧段2

前四个道次通过冷弯成型机组按照25°、48°、72°、88°的角度将d形钢管直线侧的小边成型至88°；同时通过冷弯成型机组按照23°、45°、68°、90°的圆弧圆心角将圆弧侧的圆弧段成型至90°；同时将焊接余量的一半预留至小边，另一半预留至d形管的圆弧段；上述四个道次“直线侧”和“圆弧侧”纵向拉伸变形较小，无需考虑其对称性，仅将两侧相邻道次变形的均匀性作为考量因素；各道次的配辊方案均是按照上下辊组合装配成设计的孔型，相邻道次间加装立辊，防止两道次间产品边部反弹加剧边部的纵向拉伸程度；

2、成型d形钢管直线侧腰部3及圆弧侧腰部4

按照均匀变形的原则，参考普通方矩形管成型的方案，将d形钢管直线侧腰部3后六个道次成型角度定为16°、32°、48°、64°、72°、88°；

d形钢管圆弧侧腰部4的成型方案按照以下方法来确定：

、连接d形管成品断面图焊接中点和底部直线段中点；

、以中连接线作为对称中心线，作第5～10道次“直线侧”端点的对称点；

、以中对称点作为“圆弧侧”端点的参考点，“圆弧侧”的成型角度以端点接近该参考点为原则而确定（如图2所示）；

5～8道次配辊方案均是按照上下辊组合装配成设计的孔型，9～10道次采取上下辊、侧立辊配合的方式组合成设计的孔型。

在挤压焊合阶段

完成上述十个道次后产品进入挤压辊，经三辊挤压完成高频焊接（即，挤压辊采取左右两侧与圆弧上辊三辊挤压的方式完成焊接）；因直线侧的小边较小，无法采用上辊挤压的方式，因此，圆弧侧采用两辊挤压的方式，直线侧采用下挤压辊进行挤压，但该下挤压辊上端边缘处弧线设计将d形钢管“直线侧”圆角处及焊接小边包络。

在定径阶段

采用5架标准辊整形后完成d形钢管的成型。通过5个道次的精成型孔型将钢管轧制成满足技术要求的d形钢管。5个道次中，除第2道次为非标准孔型外，其他4个道次均为与d形钢管断面一致的标准孔型。第2道次孔型“直线侧”采取凸形辊的形式，以应对产品表面凸起造成的平面度超标，所有孔型都是由四辊组合而成。

通过本方法生产的产品焊接质量稳定可靠、产品表面光洁无划伤和辊印存在、产品断面形状良好；生产过程工序顺畅，满足批量化生产规律，有效实现客户使用要求。年效益约24万元（年产量约300t，每吨效益800元）。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。