[实用新型]一种J字形冷弯型钢的结构

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种型钢技术，特别是涉及一种特殊形状的冷弯型钢产品的结构。

背景技术

冷弯型钢以其轻型、刚性好的特点，在钢结构件及各种特殊用途中得到广泛应用，其截面结构形状也越来越多，有的甚至很复杂，但其成形工艺基本上都离不开冲压成形的折弯和辊轧成形的辊弯两种，现在大部分使用的是辊弯成形工艺，都是根据产品截面形状和尺寸，设计变形过程、计算料的宽度、设计成形辊轧道次。产品截面形状决定展开的料宽，变形过程和方法决定成形辊轧道次。在变形过程中常规方法都是圆弧段曲率半径R从大到小，转角部分的角度从小到大，并且最终圆弧的半径R受原料厚度的限制，使得圆弧曲率半径内R值很难做到很小。特别是要轧制的型钢产品截面形状极其特殊，像截面形状为J字形的型钢，其两侧边长度非常不对称、不但厚度大而截面积又小的型钢，其厚度与内圆弧曲率半径之比要求达到80％，远远大于常规冷弯型钢的比例，如果还是使用常规冷弯成形工艺，先成形弧形段，半径R从无穷大逐步变小，由于厚度与圆弧半径比值又很大，圆弧两侧的直线段的长度相差很大，有时其中短的一边只有2mm长，所以在弯圆弧时，轧辊与产品的接触面很小。短边一侧的摩擦转力矩远远小于长边一侧的，因此，在圆弧段变形时，圆弧的半径R还未达到设计值时，原料早已翻转到轧辊孔型之外了，实现不了变形。目前，对上述如此特殊要求的型钢产品还没有成熟的轧制工艺，特别是要生产小面积截面、厚度与曲率半径比值又大、两边长度相差很大的J字形冷弯型钢，很难保证技术要求和产品质量。

发明内容

为了克服现有技术在轧制特殊形状型钢中的不足，本实用新型的目的是提供一种J字形冷弯型钢结构及轧制工艺，本实用新型的技术方案是设计合理的轧辊孔型和制订合理的辊轧参数，通过轧辊连续逐道次辊弯变形轧出J字形截面的型钢，本实用新型的技术方案是通过如下的技术手段来具体实现的，一种由不锈纵剪钢带，通过轧辊连续逐道次辊轧变形而成的J字形冷弯型钢结构，其特征在于所述的J字形冷弯型钢的结构是其型钢的厚度δ(6mm)与其截面底部圆弧半径R(7.5mm)之比等于80％；底部圆弧半径R两侧的直线段的长度相差很大(16倍)，短边的长度特别短(2mm)，只为原料厚度的1/3。

一种上述特殊结构的J字形冷弯型钢的轧制工艺，其过程是将一定厚度的纵剪钢带，通过多道轧辊连续逐道次辊弯变形成为J字形截面的型钢，其特征是：

a)辊轧变形过程分为12个道次，第1至第8个道次采用上、下成对的变形平辊和相配合的导向立辊组成的8个架次，其中立辊起到原料及产品在轧制变形过程中能顺利进入下一架次轧辊，同时修正不偏离轧制线；辊轧变形过程的第9道次至第12道次的4个道次的精整变形采用四架次三辊式万能机架，使用三辊式可充分保证大边尺寸高度±0.1的公差，同时三辊式使用了可相对转动的分离式轧辊，大大减小由于速度差造成产品表面加工硬化程度的不同和压延的不同，减小残余应力易于矫直；最后的整形、矫直使用两架次土耳其头方式矫直机进行矫直，使直线度、扭转度得到控制；

b)轧制过程是圆弧的变形过程，圆弧的弧长从短变长，每一道次的轧制上轧辊的圆弧半径R值与产品最终形状的R值相等；

c)轧制过程中与圆弧两端相连的直边的升角从小到大变化着，并且是短边的升角大于长边的升角，长边变形角每一架次平均都要比短边小，可充分保证圆弧段尺寸和短边尺寸，平衡两个边的摩擦转力矩，使产品在轧制过程中不翻转；

d)轧制过程中，圆弧圆心在变形过程中移动，产品最终圆弧圆心定为轧制线，圆弧圆心偏离轧制线距离由大变小至0。使短边预留长度大于产品最终短边尺寸。在初始架次成形时圆弧圆心偏离圆弧轧制线6～8mm。逐架次减小平均每道次减小1mm，在第九架次与轧制线重合。可保证圆弧完整成形。

轧制过程中，必须控制好变形的每一道次的有关技术参数的范围，其中：