适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统，卷制方法包括步骤：施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；当所述弧形板的半径与预设半径的误差满足第一预设值，且所述弧形板沿第一方向的尺寸不小于所述卷板机的两个下辊的中心距的二分之一时；预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。本发明专利技术无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。

【技术实现步骤摘要】
适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统
本专利技术涉及钢管制造加工
，尤指适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统。
技术介绍
目前现有卷制方法分为预弯卷制和无预弯卷制。现有加工超高强度、超厚板、直径小的圆筒可以采用预弯卷制方法，但现有的预弯卷制方法存在如下缺点：在三辊卷板机上用模板预弯需要根据所卷制圆筒的直径匹配相应的模板，成本较高。或者将筒料两端加长形成工艺头使剩余直边处于工艺处，预弯成型后切除工艺头，但造成了材料浪费，增加了制造成本。综上可知，预弯卷制成本较高。虽然无预弯卷制方法解决了预弯卷制时的材料浪费，但是对于超高强度、超厚板、直径小的圆筒不适用(如超高强度钢的厚度与直径比值>7％，且钢材屈服强度大于650Mpa)，原因是圆筒直径过小，其强度高，厚度厚，复圆时候两端直边成型差，精度低。如无预弯卷制方法无法加工申请号为CN201620314988.3的专利中的主弦管。因此，怎样提供一种既适用超高强度、超厚板、直径小的圆筒又节省成本的卷制方法是本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统，无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。本专利技术提供的技术方案如下：一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，包括步骤：施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第一方向与卷板机的两个下辊的轴线方向垂直；当所述弧形板的半径与预设半径的误差满足第一预设值，且所述弧形板沿第一方向的尺寸不小于所述卷板机的两个下辊的中心距的二分之一时；预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。本技术方案中，本卷制方法无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；预弯矩形钢板后便可进行圆筒的卷制，无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。进一步优选地，所述第一预设值的误差绝对值≤5％。本技术方案中，值得说明的是，弧形板的弧长应为目标圆筒(即理想圆筒)的劣弧，且弧形板的弧长应不小于位于目标滚筒和卷板机的上辊接触的部位与目标滚筒和卷板机其中一个下辊接触的部位之间的弧长且满足预设加工误差，且弧形板的半径应满足预设加工误差，从而保证弧长和半径均满足对应设置的预设加工误差，为后续圆筒的卷制降低了加工难度。进一步优选地，所述施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板具体包括步骤：将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠；沿第二方向施加预弯力于所述预弯端的中心线处，使得所述预弯端向下凹陷形成所述弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第二方向与第一方向垂直。本技术方案中，在预弯预弯端时，预弯力优选与预弯端的中心线、两个子模具的中心线上下重叠，从而保证了预弯端受力的均匀性和弧形板良好的圆弧度，降低预弯过程中弧形板的加工误差，从而避免钢材的浪费。进一步优选地，所述将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠之前还包括步骤：根据预弯需求调整所述两个子模具沿第一方向的间距。本技术方案中，根据不同圆筒的尺寸适应性的调整两个子模具之间的间距，从而提高了本专利技术的适用范围和使用范围，大大降低了圆筒制造商制造不同尺寸圆筒的生产成本，降低了本专利技术的机台空闲率，提高了本专利技术的生产效率和产能。进一步优选地，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒具体包括步骤：将所述预弯钢板加热至580±20℃后保温，保温时间2.5h；将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒；所述预弯钢板的卷制初始温度W1≥350℃，所述预弯钢板的卷制完成温度W2≥300℃。本技术方案中，通过对温度和时间的把控，保证了卷制后的圆筒的精度。进一步优选地，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之后还包括步骤：当所述半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压所述半成品圆筒使得所述半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数后，对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒。本技术方案中，为了降低钢材的浪费，当卷制后的半成品圆筒的纵缝不满足焊接参数时，可通过按压半成品圆筒而使得纵缝尺寸变小而实现焊接的可能，进而提高了本专利技术的产率和产能。进一步优选地，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之后还包括步骤：当所述半成品圆筒的纵缝满足焊接参数时，对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒。进一步优选地，所述对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒之后还包括步骤：当所述初成品圆筒的椭圆度不满足预设椭圆度时，将所述初成品圆筒加热至580±20℃后保温2.5h；将预热后的所述初成品圆筒送入卷板机复圆，使所述初成品圆筒成为成品圆筒。本技术方案中，为了满足不同圆筒的椭圆度的需求，当第一卷制的初成圆筒不满足预设椭圆度时，通过加温后再复圆操作，保证了卷制后的圆筒的精确度。本专利技术还提供了一种超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制系统，包括：预弯装置，其用于预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；预热装置，其用于预热所述预弯钢板；卷板机，其用于卷制所述预热装置预热后的所述预弯钢板，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。本技术方案中，本卷制系统无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；预弯矩形钢板后便可进行圆筒的卷制，无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。进一步优选地，所述预弯装置包括圆柱状的压头，以及设于所述压头的下方且沿第一方向间隔布置的两个子模具，即第一子模具和第二子模具；所述第一子模具和所述第二子模具沿第一方向的间距可调；和/或，还包括按压装置，其用于当所述半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压所述半成品圆筒使得所述半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数。本技术方案中，根据不同圆筒的尺寸适应性的调整两个子模具之间的间距，从而提高了本专利技术的适用范围和使用范围，大大降低了圆筒制造商制造不同尺寸圆筒的生产成本，降低了本专利技术的机台空闲率，提高了本专利技术的生产效率和产能。本技术方案中，为了降低钢材的浪费，当卷制后的半成品圆筒的纵缝不满足焊接参数时，可通过按压半成品圆筒而使得纵缝尺寸变小而实现焊接的可能，进而提高了本专利技术的产率和产能。本专利技术提供的适用超高强度、超厚钢板的小直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，包括步骤：施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第一方向与卷板机的两个下辊的轴线方向垂直；当所述弧形板的半径与预设半径的误差满足第一预设值，且所述弧形板沿第一方向的尺寸不小于所述卷板机的两个下辊的中心距的二分之一时；预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。

【技术特征摘要】
1.一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，包括步骤：施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第一方向与卷板机的两个下辊的轴线方向垂直；当所述弧形板的半径与预设半径的误差满足第一预设值，且所述弧形板沿第一方向的尺寸不小于所述卷板机的两个下辊的中心距的二分之一时；预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。2.根据权利要求1所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于：所述第一预设值的误差绝对值≤5％。3.根据权利要求1所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板具体包括步骤：将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠；沿第二方向施加预弯力于所述预弯端的中心线处，使得所述预弯端向下凹陷形成所述弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第二方向与第一方向垂直。4.根据权利要求3所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠之前还包括步骤：根据预弯需求调整所述两个子模具沿第一方向的间距。5.根据权利要求1-4任意一项所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒具体包括步骤：将所述预弯钢板加热至580±20℃后保温，保温时间2.5h；将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒；所述预弯钢板的卷制初始温度W1≥350℃，所述预弯钢板的卷制完...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦汉超，谭晓东，金军，王钢，李晓行，
申请(专利权)人：上海锆卓船舶设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31