一种J字形冷弯型钢的结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种Ｊ字形冷弯型钢结构，其结构特点是两边长度不对称、其厚度与内圆弧半径之比达到８０％的特殊型钢结构，使用常规冷弯成形工艺很难加工。本实用新型专利技术的技术方案是通过轧辊连续逐道次辊弯变形的工艺，将辊轧变形过程分为１２个道次，采用上、下成对的变形平辊和相配合的导向立辊和三辊式万能机架、最后使用两架土耳其头方式矫直机进行校直；本实用新型专利技术的积极效果在于型钢厚度与圆弧曲率半径之比达到８０％，并且圆弧两边长度的不对称性大于１６倍、短边长度特别短、只为型钢厚度６ｍｍ的１／３的２ｍｍ的特殊结构的Ｊ字形冷弯型钢，达到总高±０．１的公差，保证产品质量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种型钢技术，特别是涉及一种特殊形状的冷弯型钢产品的结构。
技术介绍
冷弯型钢以其轻型、刚性好的特点，在钢结构件及各种特殊用途中得到广泛应用， 其截面结构形状也越来越多，有的甚至很复杂，但其成形工艺基本上都离不开冲压成 形的折弯和辊轧成形的辊弯两种，现在大部分使用的是辊弯成形工艺，都是根据产品 截面形状和尺寸，设计变形过程、计算料的宽度、设计成形辊轧道次。产品截面形状 决定展开的料宽，变形过程和方法决定成形辊轧道次。在变形过程中常规方法都是圆 弧段曲率半径R从大到小，转角部分的角度从小到大，并且最终圆弧的半径R受原料厚度的限制，使得圆弧曲率半径内R值很难做到很小。特别是要轧制的型钢产品截 面形状极其特殊，像截面形状为J字形的型钢，其两侧边长度非常不对称、不但厚度 大而截面积又小的型钢，其厚度与内圆弧曲率半径之比要求达到80%，远远大于常规 冷弯型钢的比例，如果还是使用常规冷弯成形工艺，先成形弧形段，半径R从无穷大 逐步变小，由于厚度与圆弧半径比值又很大，圆弧两侧的直线段的长度相差很大，有 时其中短的一边只有2mm长，所以在弯圆弧时，轧辊与产品的接触面很小。短边一 侧的摩擦转力矩远远小于长边一侧的，因此，在圆弧段变形时，圆弧的半径R还未达 到设计值时，原料早已翻转到轧辊孔型之外了，实现不了变形。目前，对上述如此特 殊要求的型钢产品还没有成熟的轧制工艺，特别是要生产小面积截面、厚度与曲率半 径比值又大、两边长度相差很大的J字形冷弯型钢，很难保证技术要求和产品质量。
技术实现思路
为了克服现有技术在轧制特殊形状型钢中的不足，本技术的目的是提供一种 J字形冷弯型钢结构及轧制工艺，本技术的技术方案是设计合理的轧辊孔型和制 订合理的辊轧参数，通过轧辊连续逐道次辊弯变形轧出J字形截面的型钢，本实用新 型的技术方案是通过如下的技术手段来具体实现的， 一种由不锈纵剪钢带，通过轧辊 连续逐道次辊轧变形而成的J字形冷弯型钢结构，其特征在于所述的J字形冷弯型钢 的结构是其型钢的厚度S (6mm)与其截面底部圆弧半径R(7.5mm)之比等于80%;底部圆弧半径R两侧的直线段的长度相差很大(16倍)，短边的长度特别短(2 mm)， 只为原料厚度的1/3。一种上述特殊结构的J字形冷弯型钢的轧制工艺，其过程是将一定厚度的纵剪钢 带，通过多道轧辊连续逐道次辊弯变形成为J字形截面的型钢，其特征是-a) 辊轧变形过程分为12个道次，第1至第8个道次采用上、下成对的变形平辊 和相配合的导向立辊组成的8个架次，其中立辊起到原料及产品在轧制变形过程中能 顺利进入下一架次轧辊，同时修正不偏离轧制线；辊轧变形过程的第9道次至第12 道次的4个道次的精整变形采用四架次三辊式万能机架，使用三辊式可充分保证大边 尺寸高度土O.l的公差，同时三辊式使用了可相对转动的分离式轧辊，大大减小由于 速度差造成产品表面加工硬化程度的不同和压延的不同，减小残余应力易于矫直；最 后的整形、矫直使用两架次土耳其头方式矫直机进行矫直，使直线度、扭转度得到控 制；b) 轧制过程是圆弧的变形过程，圆弧的弧长从短变长，每一道次的轧制上轧辊的 圆弧半径R值与产品最终形状的R值相等；c) 轧制过程中与圆弧两端相连的直边的升角从小到大变化着，并且是短边的升角 大于长边的升角，长边变形角每一架次平均都要比短边小，可充分保证圆弧段尺寸和 短边尺寸，平衡两个边的摩擦转力矩，使产品在轧制过程中不翻转；d) 轧制过程中，圆弧圆心在变形过程中移动，产品最终圆弧圆心定为轧制线，圆 弧圆心偏离轧制线距离由大变小至O。使短边预留长度大于产品最终短边尺寸。在初 始架次成形时圆弧圆心偏离圆弧轧制线6^8mm。逐架次减小平均每道次减小lmm， 在第九架次与轧制线重合。可保证圆弧完整成形。轧制过程中，必须控制好变形的每一道次的有关技术参数的范围，其中(1) a表示长边的升角；e表示短边的升角，e必须大于d，具体为(!2-8~12° 、 32=28~32° ; a3=13~17° 、 e3=44~46° ; a4=18~22° 、 P4=60~64° ; a产23 27。 、 g5=75~79° ; a6=27~31° 、 g6=90° ;a 7=43~47。、日产卯。； a 8=58~62° 、 0 8=90° ; a 9=73~77° 、 6 9=90° ;a 10=83~87。 、 g 10=90° ; Qi产^产9(T 。(2) S表示圆弧圆心位置偏离轧制线中心的距离，具体为S2+8mm; S3-5~7mm; S4=4~6mm; S5=3 5mm; S6=2~4mm; S7=l~3mm; Ss-lmm; S9=0mm。(3)R为上辊圆弧半径，也是产品型钢的最终尺寸，轧制过程中保持不变。 本技术的积极效果在于按常规冷弯变形工艺加工不了的产品，通过分析欲加 工产品的截面形状的特殊性，设计合理的変形孔型，制订切实可行的辊轧工艺参数， 使用本专利技术可生产出产品厚度与圆弧曲率半径之比达到80%，并且圆弧两边边长的不 对称性大于16倍的特殊结构的J字形冷弯型钢，型钢总高尺寸可达到土O.l,并有一 套保证产品质量的成熟的轧制工艺，为特殊结构型钢的发展创出了新路，积累了经验。附图说明图l、是本技术的实施例J字形冷弯型钢结构示意图。图2、是本技术的实施例J字形冷弯型钢第1道次至第3道次变形轧制工艺。 图3、是本技术的实施例J字形冷弯型钢第4道次至第6道次变形轧制工艺。 图4、是本技术的实施例J字形冷弯型钢第7道次至第10道次变形轧制工艺。 图5、是本技术的实施例J字形冷弯型钢第11道次至第14道次轧制工艺。图中SG代表上辊；XG代表下辊；PL代表扎制中心线；0代表圆弧圆心；DB 代表短边；CB代表长边；SG1代表上辊一；SG2代表上辊二； CG代表侧辊；KL代 表立辊；a代表长边升角；3代表短边升角；S代表型材厚度；R代表型钢圆弧半 径；AB代表型钢总高度；K代表轧制道次；S4代表第4道次圆弧圆心O与轧制线 PL的距离。具体实施方式下面是本技术的一个实施例，结合附图1的结构和附图2至附图5的轧制工 艺图对本技术作进一步的说明本实施例是一种J字形型钢，型钢的结构尺寸是 厚度5为6mm、圆弧半径R为7.5mm、长边CB为32mm，短边DB为2mm、型钢 总高AB为45.5mm，采用宽度和厚度为68*6、材质牌号为lcrl7不锈纵剪钢带加工 制成。具体的轧制过程如下(1) 轧制第1架K1为上下平辊与导向立辊K仏配合控制原料，此时尙无变形， 包括后面几道的导向立辊K仏、K2L 、 K3L、 K4L 、 K5L、 K^都是起到控制产品能顺 利进入下一架轧辊，同时保证不偏离轧制线PL。(2) 第2架水平辊K2变形，圆弧圆心0位置偏离轧制线PL中心为S2-7mm,大 边升角a 2=10° 、 6 2=31° ,保证P > a 。上辊SG圆弧半径R-7.5mm(产品最终尺寸)(3) 第3架水平辊K3变形，圆弧圆心0位置偏离轧制线PL中心为S3-6mm，大 边升角a 3=15° 、 e 3=46° 。仍保证e > a 、上辊SG圆弧半径R-7.5mm(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｊ字形冷弯型钢的结构，其特征在于所述的Ｊ字形冷弯型钢的结构是其型纲的厚度（δ）与其截面底部圆弧半径（Ｒ）之比等于８０％；底部圆弧半径（Ｒ）两侧直线段的长短边相差很大，短边的长度特别短。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，姜春民，
申请(专利权)人：上海佳冷型钢有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]