[发明专利]超大宽高比矩管成型方法

说明书

技术领域

本发明属于冷弯型钢辊式成型领域，具体涉及一种超大宽高比（宽高比超过4.0）矩管成型方法。

背景技术

随着工程机械产品的使用领域拓宽、使用环境变化，对冷弯构件也提出了新的要求。诸如提升产品截面对称性、明确产品使用面、产品表面“零”划伤要求等。超大宽高比矩管就是此类型冷弯产品，一般冷弯轧机架次少，传统的直接成方成型方法、圆成方成型方法无法达到产品质量目标要求：参见图1，传统直接成方成型方法，在窄面冷弯过程时，将导致产品冷弯不充分，关键部位为空弯状态，增大焊接后精整难度，产品截面形状对称性无法有效控制。参见图2，圆成方成型方法，通过粗成型部位冷弯成圆，焊合后按照产品要求形状进行精整，因传统轧机定径架次较少，在确保产品精确成型过程当中，单架次变形量大，极易使产品表面产生划伤现象，无法满足客户使用要求。可见，利用传统冷弯轧机制造表面要求质量高、形状对称性好、焊接稳定的超大宽高比产品工艺方案难度大，传统直接成方、圆成方技术效果不佳，无法实现预期质量目标要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大宽高比矩管成型方法，该方法能加强冷弯过程实弯效果、降低定径部分精整难度、确保“零”划伤。

本发明所采用的技术方案为：

一种超大宽高比矩管成型方法，其特征在于：

在成型阶段，采用辊花设计，遵循展宽不变原理，通过两个半径不同的圆弧以相连接的方式，逐步完成从平板到“类椭圆管”的成型；

在挤压焊合阶段，焊接方式采用四辊挤压方式进行，确保焊接过程稳定性；

在定径阶段，定径部位采用平立组合多架次精整，确保由椭圆管变为客户需要的产品形状；

在成型阶段和定径阶段，释角值为30°～40°，以防止表面划伤，确保产品表面质量。

按上述方案，在成型阶段，采用平立交替，均匀角度变形原理，其变形角度按照25°～30°变化，封闭成型过程从大到小逐步变化，弧与弧之间采用平滑过渡方式相连（非相切），解决实弯不足的问题。

按上述方案，为确保焊接、椭圆更加饱满，便于后期整形，在挤压焊合阶段，展宽按照中心层不变原理进行设计，超大宽高比矩管带宽定径余量增大至1.5-1.8倍壁厚，较大带宽能确保焊接过程外毛刺刨除稳定性。在挤压焊合阶段，需解决好外毛刺刨除光滑度。

按上述方案，在定径阶段，为确保降低精整过程划伤产生，采用5架平辊与3架立辊精整组合方式进行精整。

本发明的有益效果在于：

本发明采用“类椭圆”成型法，使冷弯粗成型后形成一个“类椭圆”，使产品满足形状对称、表面“零”划伤的要求；

在挤压焊合阶段采用四辊挤压方式进行焊接，以确保产品的对称性及焊接稳定；

在定径阶段采用平立交替组合，以增加变形量道次，降低单道次变形量，减少回弹，避免划伤；

在成型阶段和定径阶段采用30°～40°的释角，能有效避免划伤。

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为产品（超大宽高比矩管）的截面示意图；

图2为传统直接成方原理图；

图3为传统圆成方原理图；

图4为“类椭圆”成型方法原理图；

图5为“类椭圆”辊花变形示意图；

图6为定径阶段的平立组合成型，其中，图6a为定径平辊整形，图6b为定径立辊整形；

图7为成型阶段的变形示意图；

图8为定径阶段的辊花设计图。

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。

参见图3-图8，一种超大宽高比矩管成型方法，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；

在成型阶段，采用辊花设计，遵循展宽不变原理，通过两个半径不同的圆弧以相连接的方式，逐步完成从平板到“类椭圆管”的成型；且在成型阶段，采用平立交替，均匀角度变形原理，其变形角度按照25°～30°变化，封闭成型过程从大到小逐步变化，弧与弧之间采用平滑过渡方式相连（非相切）；