[發明專利]一種方矩形管的冷彎成型工藝

有效

• 申請號: 202011626242.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112828070B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 杜鳳山;裴新元;邢夢龍;趙云鵬;王文基
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21C37/15
• 分類號: B21C37/15
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張建

本發明公開了一種方矩形管的冷彎成型工藝，涉及方矩形管的冷彎成型工藝，用于將圓管冷彎成型為方矩形管。在成型階段，輥花圖設計根據成品方矩形管各部分尺寸將圓管分為多段圓弧來成型，其中方矩形管的一個側邊采用三段圓弧成型，R角部分采用一段圓弧成型，且從側邊中間位置到R角這段區域對應的圓弧半徑應依次減小；采用平立輥交替進行軋制，在平輥處增大管形截面的上下兩側圓弧變形量，減小管形截面左右兩側圓弧變形量。在立輥處增大管形截面左右兩側圓弧變形量，減小管形截面上下兩側圓弧變形量。本發明能夠提升軋制過程的平穩性，減小工件表面擦傷，減緩軋輥磨損，提高成型質量。

技術領域

本發明涉及鋼管的成型領域，尤其是一種方矩形管的冷彎成型工藝，用于將圓管冷彎成型為方矩形管。

背景技術

冷彎型鋼是一種形態多樣的、高效經濟鋼材，它是以熱軋或冷軋鋼板或帶鋼作原料，在常溫下，經過輥彎成型為各種斷面形狀。方矩形管作為一種薄壁、輕型、大斷面慣性矩高效鋼材，越來越廣泛應用于汽車、航空等機械制造行業，尤其是近年來在建筑行業的應用非常廣泛，對方矩形管的質量要求也日益提高。傳統圓管成方矩形管設計存在著成型過程中相鄰圓弧間半徑差值過大等問題，容易導致變形不夠均勻，成型不夠平穩，工件表面容易擦傷，軋輥磨損也加劇。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供方矩形管的冷彎成型工藝，提升軋制過程的平穩性，減小工件表面擦傷，減緩軋輥磨損，提高成型質量。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種方矩形管的冷彎成型工藝，包括以下步驟：

S1、將管型截面沿水平對稱線和豎直對稱線均分為四個區域，將這四個區域中的右上方區域的邊緣弧線劃分為五段圓弧，這五段圓弧從左至右依次為左圓弧Ⅰ、左圓弧Ⅱ、中間圓弧、右圓弧Ⅱ、右圓弧Ⅰ；針對所要成型規格為a×b×c的方矩形管，其中a是方矩形管上側邊長度，b是方矩形管右側邊長度，c是方矩形管壁厚，取其內圓角半徑為管厚的1.5倍，中性層偏移系數為k，第i道次延伸系數為u_i，圓管坯料對應左圓弧Ⅰ部分對應的圓心角圓管坯料對應左圓弧Ⅱ部分對應的圓心角圓管坯料對應右圓弧Ⅰ部分對應的圓心角圓管坯料對應右圓弧Ⅱ部分對應的圓心角圓管坯料對應中間圓弧部分對應的圓心角

S2、在第一道平輥變形后使左圓弧Ⅰ變形后圓心角弧長半徑為左圓弧Ⅱ半徑和圓心角均不變；右圓弧Ⅱ半徑和圓心角均不變；右圓弧Ⅰ變形后圓心角弧長半徑為中間圓弧部分對應的圓心角弧長半徑為確定圓心角、延伸系數、中性層偏移系數結合各段弧長，確定左圓弧Ⅰ、左圓弧Ⅱ、中間圓弧、右圓弧Ⅱ、右圓弧Ⅰ的圓心位置；

S3、在第二道立輥變形后使左圓弧Ⅰ變形后圓心角弧長半徑為左圓弧Ⅱ變形后圓心角弧長半徑為右圓弧Ⅱ變形后圓心角弧長半徑為右圓弧Ⅰ變形后圓心角弧長半徑為中間圓弧變形后圓心角弧長半徑為確定圓心角、延伸系數、中性層偏移系數結合各段弧長，確定左圓弧Ⅰ、左圓弧Ⅱ、中間圓弧、右圓弧Ⅱ、右圓弧Ⅰ的圓心位置；

S4、在第三道平輥變形后使左圓弧Ⅰ變形后圓心角弧長半徑為左圓弧Ⅱ變形后圓心角弧長半徑為右圓弧Ⅱ變形后圓心角弧長半徑為右圓弧Ⅰ變形后圓心角弧長半徑為中間圓弧變形后圓心角弧長半徑為確定圓心角、延伸系數、中性層偏移系數結合各段弧長，確定左圓弧Ⅰ、左圓弧Ⅱ、中間圓弧、右圓弧Ⅱ、右圓弧Ⅰ的圓心的位置；

S5、在第四道立輥變形后使左圓弧Ⅰ變形后圓心角弧長半徑為左圓弧Ⅱ變形后圓心角弧長半徑為右圓弧Ⅱ變形后圓心角弧長半徑為右圓弧Ⅰ變形后圓心角弧長半徑為中間圓弧變形后圓心角弧長半徑為確定圓心角、延伸系數、中性層偏移系數結合各段弧長，確定左圓弧Ⅰ、左圓弧Ⅱ、中間圓弧、右圓弧Ⅱ、右圓弧Ⅰ的圓心的位置；