1. 寬幅型鋼的輥式冷彎成型的特點
①. 由于帶坯寬度大、彎曲角多,因而需要的成型道次較多(20~30)。
②. 在彎曲成型過程中,帶鋼的橫向相互牽拉作用大,因此,必須考慮帶鋼在成型過程中的寬度伸長。
③. 由于型鋼寬度較大,而橫向剛度較小,因而極易出現(xiàn)橫向彎曲的缺陷。此外,由于邊緣拉伸累積效應(yīng)顯著,很容易出現(xiàn)中間鼓包或邊浪等缺陷。
④. 許多用于寬幅型鋼生產(chǎn)的帶鋼表面質(zhì)量較高,因此,對表面變形和表面質(zhì)量提出了更嚴格的要求。
在寬幅型鋼的成型工藝中,成型次序和彎曲方法對產(chǎn)品的質(zhì)量有突出的影響。除了普通的順序成型和同時成型次序外,對寬幅型鋼還可采用特有的專用繳壓整形成型次序。這種方法在每一道次時對波紋進行預(yù)彎,且使型材斷面的中性線與成品型材的中性線相重合。這時型材上下所受的力矩相平衡,型材不會發(fā)生縱彎。
2. 寬幅輥式冷彎型鋼的孔形系統(tǒng)
寬幅型鋼的孔形系統(tǒng),如圖5-6所示。采用何種孔形系統(tǒng),取決于多種因素。首先,孔形系統(tǒng)決定了產(chǎn)品質(zhì)量,同時直接影響到成型機架數(shù)、成型輥結(jié)構(gòu)、成型輥壽命、成型輥安裝調(diào)整、換輥時間、成型速度、成型機組生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本和消耗等,因此從經(jīng)濟角度看,最優(yōu)化的孔形系統(tǒng)是達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗這一最終目標的重要保證。
寬幅輥式冷彎型鋼的孔形系統(tǒng)一般可分為三類。
①. 同時成型孔形:即在斷面各部分同時成型
同時成型孔形系統(tǒng)應(yīng)用很廣泛,同時成型孔形系統(tǒng)有時用來生產(chǎn)一些表面要求高的波紋板[見圖5-6(a)],這種孔形系統(tǒng)的不足之處是輥耗較其他系統(tǒng)高。
②. 連續(xù)成型孔形(順序成型)
即先中間波成型,后邊部波成型,或先中心部位成型,后邊緣部位成型,如圖5-6(b)、(c)所示。連續(xù)孔形系統(tǒng)在生產(chǎn)具有6個或6個以上彎折點的波紋型鋼中得到廣泛應(yīng)用。連續(xù)孔形系統(tǒng)生產(chǎn)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼波紋板時,與其他孔形系統(tǒng)相比,具有在相同質(zhì)量指標的情況下輥耗最低的優(yōu)勢。
③. 專用成型孔形
就是為保證所生產(chǎn)出的型鋼產(chǎn)品質(zhì)量高,而采用的專用孔形系統(tǒng),見圖5-6(c).通常專用孔形系統(tǒng)主要是用來加工生產(chǎn)寬幅波紋型鋼。該孔形系統(tǒng)在開始階段,先將帶鋼預(yù)彎曲出圓弧形波,然后再將圓弧形波壓制成帶有直邊的梯形波。這種成型方法能夠保證各過渡彎曲角處金屬減薄最小,從而提高了產(chǎn)品的力學(xué)性能。
3. 寬幅型鋼冷彎成型工藝的幾點說明
①. 成型道次
寬幅型鋼需要較多的成型道次,在輥式冷彎成型過程中主要加工過程為彎曲變形,除產(chǎn)品彎曲角局部有輕微減薄外,變形材料的厚度在成型過程中假定保持不變;在孔形設(shè)計時,要注意合理分配變形量,尤其是第一道、后面幾道,變形量不易過大。另外可以采用預(yù)彎輥,對型材進行預(yù)彎,且使型材斷面的中性線與成品型材的中性線重合,使型材上下所受的力平衡,從而避免縱向彎曲。在加工過程中發(fā)現(xiàn)縱向彎曲,可根據(jù)實際情況增加一些成型輥,尤其注意后面幾道。其他如使用矯直機進行矯直,變更機架間距,采用托輥調(diào)整各架次的軋輥間隙等措施均可減少或消除縱向彎曲。
②. 成型速度
輥式冷彎速度的控制,成型輥壓力的調(diào)整要合適,盡量減少反復(fù)冷彎,并適當進行潤滑和冷卻,控制彎曲半徑等方法,可進一步減少熱應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生,也可以防止彎曲疲勞裂紋的產(chǎn)生。
在實際生產(chǎn)應(yīng)用過程中,不斷完善冷彎成型工藝,確保產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量和加工質(zhì)量,可充分發(fā)揮鋼板的綜合機械性能,保證冷彎型鋼的整體加工質(zhì)量。
③. 合理設(shè)計孔形、合理設(shè)置成型輥間隙
由于鋼板所形成的型鋼具有很大的慣性矩和抗彎模量,特別是由于應(yīng)用上的要求需要預(yù)沖孔后進行冷彎加工生產(chǎn)的,會形成材料表面平整度和材料邊緣尺寸上的差異,因此要求對該類鋼板的冷彎孔形的設(shè)計中需要多加側(cè)向定位裝置,合理設(shè)計孔形、合理布置軋輥間隙等,確保進人每道孔形的材料不跑偏,并盡可能地消除材料表面平整度和材料邊緣尺寸上的差異對后續(xù)冷彎成型形狀的影響;另一個突出的特點為:鋼板的成型回彈現(xiàn)象較嚴重,回彈會導(dǎo)致出現(xiàn)弧邊,必須依靠過彎來修正,而且過彎角比較難掌握,需在生產(chǎn)調(diào)試過程中進行調(diào)整修正。