不銹鋼焊管輥式冷彎成型工藝方法說明
不銹鋼焊管的成型,就是輥式冷彎成型的最好應用。帶鋼在輥式連續成型機組上,依次通過已經調整好的各架次成型輥,彎曲成型為直縫開口管。成型后的開口管,根據其厚度采用合理的焊接方法,在焊接擠壓輥處被焊接成有直縫的焊管。用該成型方式生產加工的不銹鋼焊管,外形質量高而穩定,同時生產效率高。
1. 帶鋼中心彎曲成型
帶鋼中心彎曲成型是從帶鋼的中軸線開始彎曲的,彎曲的半徑R是恒定的,等于成品管的半徑,然后逐架增大中間變形角0,最終進入有導向片的閉合孔形的成型輥,到此完成了直縫焊管的成型。中心彎曲成型見圖5-17。
2. 帶鋼邊緣彎曲成型
帶鋼邊緣彎曲成型是從帶鋼的邊緣開始彎曲成型的,彎曲的半徑R是恒定的,等于成品管的半徑,然后逐架次增加邊緣變形寬度,與此同時相應地逐架次減小帶鋼(管坯)的中間寬度,直至進入閉合成型輥,成型為開口直縫管。帶鋼邊緣彎曲成型見圖5-18。
3. 圓周成型
圓周成型是沿帶鋼全部寬度同時進行彎曲變形,其彎曲半徑逐次減小,而中心彎曲角在成型過程中逐架次增大,到閉合成型輥后成型為開口直縫管。圓周彎曲成型見圖5-19。
4. 雙半徑成型
雙半徑成型,是以擠壓輥半徑為邊緣彎曲半徑,將帶鋼邊緣彎曲到某一變形角度,并且在以后各成型道次中保持不變,而帶鋼中間的彎曲變形則按圓周成型方式進行。
該成型方法吸取了邊緣成型和圓周成型的優點,具有變形均勻、成型穩定、邊緣延伸小的好處,不足之處是對不同管徑的成型輥共用性差。雙半徑彎曲成型見圖5-20。
5. 成型區長度
連續式成型機從第一架水平輥中心至最后一架水平輥中心的距離稱為成型區長度。確定成型區長度的原則是:必須保證帶鋼邊緣在成型過程中不產生塑性變形,以防止邊緣鼓包和波浪等成型缺陷的產生。最佳的成型區長度是在保證這個原則的前提下的最小成型區長度。
對于連續彎曲成型機組所需要的成型區長度,它與彎曲總變形量有關。目前尚沒有通用的成型區長度計算方法。
一般認為成型區長度為最大升起高度(即焊管的外徑)的40~57倍。這樣一來成型長度:
L=(40~57)Dmax 式中 L--成型區長度; Dmax-最大升起高度(即焊管的外徑)。
6. 成型輥架數和間距
成型輥架數和間距的確定要考慮到帶鋼邊緣的塑性變形、機架的結構設計,以及導衛裝置的安裝等多方面的要求。在同一機組里,成型輥間距可以相同,也可以不同。對于連續彎曲成型焊管機組,其水平輥機架間距l,可由所生產的最大管徑Dmax確定。
7. 成型輥軸徑和底徑
連續成型焊管機組的成型輥軸徑(Φ)可根據下面經驗公式確定:
Φ=kDmax 式中,Dmax為鋼管最大直徑。系數k的取值范圍見表5-1。
立輥軸徑一般為所生產鋼管最大直徑(Dmax)的一半。
第一架下成型輥的底徑一般取相應軸徑的1.9~2.1倍,隨后各機架的下成型輥底徑應逐架增加0.5%~0.65%,以便使成型機架間的帶鋼保持一定的張力。上成型輥底徑要根據下成型輥底徑和上下輥傳動比來確定。但當采用下成型輥單獨傳動時,上成型輥底徑的選擇只需考慮滿足強度的需要。
立輥的腰徑應根據水平輥機架間距、孔型系統、結構型式等確定,一般為所生產鋼管最大直徑的1~2倍。
8. 成型底線
從成型機的第一架至最后一架,各架下成型輥孔型的最低點的連線稱為成型底線。成型底線的分布大致有四種(見圖5-21)。
a. 上山法,底線在成型過程中逐漸上升:
b. 底線水平法:底線在成型過程中是一條水平線;
c.下山法:底線在成型過程中逐漸下降;
d.邊緣線水平法:邊緣線(各架邊緣點的連線)在成型過程中保持水平。
在不銹鋼焊管成型過程中,一般采用下山法,因為下山法在降低邊緣成型高度,并減小邊緣縱向變形的同時,還最大限度地減小了帶鋼橫斷面上縱向延伸的不均勻性。
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