帶鋼輥式冷彎成型與生產同類產品的軋機、沖壓等設備相比,具有設備簡單、設備重量輕、占地面積小、相對投資少、生產操作易于掌握、生產人員少、生產效率高、產品質量高、環境污染小、改善了勞動條件的特點,所以得到廣泛應用。輥式冷彎成型的型鋼尺寸,從用于房門的0.15kg/m橫梁到大型、有縫焊接的豎框。
用于建筑型鋼的輥式冷彎成型,基本上與汽車部件、航空零件、船舶外殼骨架和儀表零件的生產方法相同。這個工藝尤其適合于生產組成帶有連鎖部件“uitimet”。系統的部件。不銹鋼易于成型,強度和剛性強,外型美觀而且耐腐蝕和磨損。通常使用的是06Cr19Ni10(304)鋼,但對于耐磨蝕環境,則使用06Cr17Ni12Mo2(316)鋼。
在一定的范圍內,輥式冷彎成型允許成批生產任何形狀的建筑構件。同樣,很容易高精度成型長度較長的構件。目前,輥式冷彎成型的型鋼已達上千種,而門窗用型鋼已有30余種。這些型鋼包括豎框、立式玻璃護套、水平護套蓋、框架構件、鑲板護套、門梁、旋轉柵門、旋轉柵門襯墊、直棱平嵌線隔板等。
1. 建筑用型鋼輥式冷彎成型機組
對于輥式冷彎成型工藝來講,成型機組的重要性是不言面喻的。由于產品截形不同,精度要求不同,機組的結構形式和價格差異非常大。對于生產企業,選擇最合適的生產線配置,在保證產品質量和生產率的前提下達到最佳的性價比就顯得尤為重要。
帶材的咬入條件可不必作為孔型設計的依據。但在輥式冷彎成型過程中,更為重要的是帶材邊緣在折彎時的伸長量,這個伸長量不應超過該種材料的彈性極限延伸量。這個伸長量在機架間距一定的條件下,也可用角度變化量來表示。
實踐經驗告訴我們,成型側的寬度越大,要求過渡區相應增長;成型角度變化越大,也要求過渡區相應增長;當板厚增加時,無疑變形成型的阻力增大,離強迫成型區越遠,越不易變形成型,只有縮短自由區,即縮短兩成型輥間距離。
設備要按照生產工藝的要求配置。設備的主要參數源極端情況下的工藝條件。整條生產線的前部設備:開卷、對接、活套、銑邊等;后部設備:切斷、檢驗、包裝等深加工設備的生產能力應該大于主機,設計中輔機設備應該保證大約有20%的寬余度,這樣才能更好地發揮生產線的效能。
冷彎成型生產工藝流程一般包括:開卷→對接→校平→預沖孔→輥式冷彎成型→校直→切斷→出料→碼垛。
圖5-30為冷彎成型生產機組。
對冷彎成型生產機組的一般要求包括以下幾方面:
①. 采用成熟、合理的成型工藝,成型工藝穩定、產品截形精度滿足要求。
②. 成型輥(模具)調試時間短,使用壽命長。
③. 成型機結構緊湊,工藝適應范圍廣,剛性好,更換產品方便快捷,定尺精度好。
④. 自動化程度高。開卷、校平、沖孔切斷、成型、成品碼垛,全部由 PLC控制自動完成,需要的操作人員少。
⑤. 生產效率高,成型速度在產品要求范圍內可調。
⑥. 性能可靠,壽命長。主要電氣元件、液壓件均采用可靠部件,并有動作互鎖功能,不會因誤操作對設備產生影響。
⑦. 具有急停記憶功能。在設備遇到意外情況時,可以在任意位置急停。故障排除后,繼續進行下一動作。
⑧. 開卷裝置液壓張緊、松開,并可正反向旋轉,速度可調,上卷、送料省時省力。
⑨. 切斷裝置噪聲小、切口平整,冷卻潤滑充分可靠,設備滿足環保要求。
⑩. 可配置安全裝置,如安全柵欄、光電安全保護器和電子互鎖門??梢耘渲霉收献詣釉\斷功能以及采用網絡控制技術,以適應制造業信息化的要求等。
輥式冷彎成型的操作基本上與簡單型鋼(一般橫斷面只彎曲一次),或者復雜型鋼(如豎框有10個彎曲)的生產方式相同。帶鋼從開卷機輸人成型機。在成型機的最初調正過程中,操作者要用卡規檢查公差。并調整成型輥壓力,直到生產出合格的型材。型材的復雜程度決定了成型輥的成型速度。在生產中,每一組輥子要用溶性油的水溶液冷卻和潤滑;用齒輪或鏈條連接在一起的成型以同速運行。
每更換一次型材生產品種,都必須對機組的成型輥全面調整一次,其辦法是不斷地調整各個特殊點上的成型壓力,直到加工出合格產品為止。在改變產品時,操作者要徹底全面清理輥軋,并作必要的調整。如果是重復加工生產相同規格的型材,下成型輥的調整就可以免去。
2. 矯直、切割和打包
在輥式冷彎成型機的出口端,矯直機補償厚度偏差可引起翹曲。而后,型材穿過切割機。豎框是由兩個半截型材成型的,每半截型材在各自的操作中輥軋成型。然后固定在一起,用連續焊縫連接起來。
打包是操作的最后一種。包裝箱長度取決于型材零件,但為了運輸方便,質量約為91kg.作為一件有趣的事,最輕的型材零件是門用橫梁,質量僅為0.15kg/m.
3. 輥式冷彎成型的幾點說明
①. 輥式冷彎成型適用于大批量生產,小批量生產用輥式冷彎成型就不合算了。
②. 輥式冷彎加工錐形型材是不可能的,只能加工生產恒定橫截面的型鋼。
③. 輥式冷彎易于成型加工截面對稱的型材,因為截面對稱是最簡單的形狀。對于對稱最簡單的形狀的槽鋼,應該避免過深的彎曲,一般最深不得超過76.2mm.
④. 輥式冷彎成型的帶鋼的板形應有一個凸度(其程度取決于寬度),否則在成型過程中就會產生波浪形。
⑤. 可以進行復合彎曲,但為了便于加工應避免死角。
有些操作(如穿孔、切割、焊接)可作為輥式冷彎成型工藝的一部分。其他的如打印、精整屬于二次操作。
圖5-31所示為采用8道次異型輥壓成型生產出的滑車導軌斷面形狀。這種型材所用的原料是寬67.259mm,厚0.8mm、表面為2號光潔度的退火06Cr19Ni10(304)型不銹鋼。已成型的導軌在第十號工作臺上進行矯直。當導軌離開第十號工作臺后,型材被夾送到輸送輥道上,然后送到定尺臺剪切成長度為3.048~6.096m的定尺料。
奧氏體06Cr19Ni10(304)型不銹鋼的延伸率為50%~65%,故不會使金屬產生斷裂現象。帶有切割毛刺的帶鋼在進行輥壓成型時,可利用2號成型輥的臺階將毛刺壓平。
圖5-31描述了用8個機架成型帶4個夾角的建筑型鋼的成型過程。成型帶材為1010冷軋帶鋼,厚度為1.5mm,定尺長度為1.5m,彎曲角外圓弧半徑為0.8mm,采用8架成型機進行成型,成型速度為2.6m/min,并采用1:12的油水乳化液潤滑。在第2~第5架采用3帶凸緣的成型輥軋壓彎曲角內側,從而得到所需的產品。
成型輥是用淬火鋼制成的,矯直機的材質為硬質青銅,其表面光潔度很高,輥壓速度為16.72m/min.潤滑劑采用具有顏料添加劑的水溶油。
在成型壓力比較大和工件表面光潔度要求嚴格時,為了盡量減少或防止帶鋼的擦傷和劃痕,有時要采用塑料保護涂層。對于輕型材料,尤其是10Cr17(430)型鋼,對于生產不銹鋼非常有經驗的制造廠,則通常不需要采用這種保護涂層。
不銹鋼門窗型材截面示意圖,圖5-32。不銹鋼型材防火門示意圖,見圖5-33。不銹鋼型材平開窗示意圖,見圖5-34。