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,因而極易出現橫向彎曲的缺陷。此外,由于邊緣拉伸累積效應顯著,很容易出現中間鼓包或邊浪等缺陷。
④. 許多用于寬幅型鋼生產的帶鋼表面質量較高,因此,對表面變形和表面質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品的質量有突出的影響。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,型材不會發生縱彎。
2. 寬幅輥式冷彎型鋼的孔形系統
寬幅型鋼的孔形系統,如圖5-6所示。采用何種孔形系統,取決于多種因素。首先,孔形系統決定了產品質量,同時直接影響到成型機架數、成型輥結構、成型輥壽命、成型輥安裝調整、換輥時間、成型速度、成型機組生產率、生產成本和消耗等,因此從經濟角度看,最優化的孔形系統是達到優質、高產、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
同時成型孔形系統應用很廣泛,同時成型孔形系統有時用來生產一些表面要求高的波紋板[見圖5-6(a)],這種孔形系統的不足之處是輥耗較其他系統高。
②. 連續成型孔形(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。連續孔形系統在生產具有6個或6個以上彎折點的波紋型鋼中得到廣泛應用。連續孔形系統生產碳素結構鋼和低合金鋼波紋板時,與其他孔形系統相比,具有在相同質量指標的情況下輥耗最低的優勢。
③. 專用成型孔形
就是為保證所生產出的型鋼產品質量高,而采用的專用孔形系統,見圖5-6(c).通常專用孔形系統主要是用來加工生產寬幅波紋型鋼。該孔形系統在開始階段,先將帶鋼預彎曲出圓弧形波,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,從而提高了產品的力學性能。
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。另外可以采用預彎輥,對型材進行預彎,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。在加工過程中發現縱向彎曲,可根據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,成型輥壓力的調整要合適,盡量減少反復冷彎,并適當進行潤滑和冷卻,控制彎曲半徑等方法,可進一步減少熱應力裂紋的產生,也可以防止彎曲疲勞裂紋的產生。
在實際生產應用過程中,不斷完善冷彎成型工藝,確保產品的設計質量和加工質量,可充分發揮鋼板的綜合機械性能,保證冷彎型鋼的整體加工質量。
③. 合理設計孔形、合理設置成型輥間隙
由于鋼板所形成的型鋼具有很大的慣性矩和抗彎模量,特別是由于應用上的要求需要預沖孔后進行冷彎加工生產的,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計中需要多加側向定位裝置,合理設計孔形、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:鋼板的成型回彈現象較嚴重,回彈會導致出現弧邊,必須依靠過彎來修正,而且過彎角比較難掌握,需在生產調試過程中進行調整修正。