一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法技术

本发明专利技术涉及一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其成型方法如下：将带刚放置在辊轮冷弯成型机上，带刚前进平滑地不断进入第一架至第十七架对称上下成对辊模中，使钢带两边对称压弯依次具有第一弯折处、第二弯折处、第三弯折处和第四弯折处，第一弯折处外侧竖直、第二弯折处与水平面呈增量角为θ5的形状、第三弯折处内侧竖直，铰平定型后，并送入切割机组定长切割，得到U型钢板桩成品，使U型钢板桩的U形主体和两侧锁扣结构同步成型，连续冷弯使相邻U型钢板桩锁扣呈直承载面，降低锁扣上行成型法的扭矩，节约辊架道次，利于提高相邻U型钢板桩连接承载性和可靠性，减少辊模耗损，避免弯曲裂纹，使U形钢板桩更能满足使用需求。

Roll continuous cold bending forming method of U-shaped steel sheet pile

【技术实现步骤摘要】
一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法
本专利技术涉及一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，属于钢板桩成型加工

技术介绍
U型钢板桩是一种两侧带锁扣、整体呈字母U形状的型钢，具有止水性好，有利于抗震设计、可以重复使用、有利于抗震设等优点，可通过锁扣相互连接，将钢板桩用打桩机打入或压入地基，使其互相连结成钢板桩墙，用来挡土和挡水广泛应用于护岸工程、采掘工程、建筑的基础工程等，按生产工艺可分为热轧拉伸钢板桩和冷弯钢板桩，其中冷弯成型的工艺要求更易达到，成品刚度大，可成型的钢板桩长度大，可满足复杂形状生产而受到广泛关注。现有技术中的U型钢板桩通过辊式冷弯成型时，将金属板带一次通过数对带孔型的辊轮，成型辊包括水平辊或立棍，随着辊轮的回转，使金属板带向前送进时，被连续地进行弯曲，以获得所需的截面形状，这是一种断面形状逐渐接近成品的塑形过程。现有技术中的U型钢板桩辊式冷弯成型工艺存在以下缺陷：(1)U型钢板桩两侧的锁扣呈弧形倒弯结构，按欧钢联的设计理念采用上行成型法，除用上下对辊外还需侧立辊挤压帮助成型，导致设备成本和精准度要求高；(2)锁扣侧面呈弧形的连接接触承载力不足，顶部通过侧面立棍挤压，矫直力和成型性不足，导致连续扭曲扭矩较大，工艺复杂、对辊成型面的要求较高，影响锁扣连接可靠性；(3)弯曲道次的变形角度较大，容易超过板材和辊轮屈服强度极限，特别是对于碳或合金成分含量偏高的钢材，导致辊轮磨损严重，弯曲处表面粗糙，存在钝角弯曲破裂或裂纹，弯角处中性层迁移过于减薄，存在板材回弹角，影响塑性变形程度和材料刚度，导致成品质量难以满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，U型钢板桩的U形主体和两侧锁扣结构同步成型，连续冷弯使相邻U型钢板桩锁扣呈直承载面，降低锁扣上行成型法的扭矩，节约辊架道次，利于提高相邻U型钢板桩连接承载性和可靠性，减少辊模耗损，避免弯曲裂纹，使U形钢板桩更能满足使用需求。本专利技术是通过如下的技术方案予以实现的：一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，其成型方法如下：S1：将带刚放置在辊轮冷弯成型机上，进入第一架对称上下成对辊模中，使钢带两边对称压弯呈与水平线为θ1的形状，θ1小于等于5°；S2：带刚前进平滑地进入第二架对称成对辊模中，使带钢经步骤S1的两边对称第一弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状；S3：带刚前进平滑地进入第三架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯呈与水平线为θ2的形状，此第二弯折处位于第一弯折处的内侧，θ2小于等于5°；S4：带刚前进平滑地进入第四架对称成对辊模中，使带钢经步骤S3的两边对称第二弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状；S5：带刚前进平滑地进入第五架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯呈与水平线为θ3的形状，此第三弯折处位于第三弯折处的外侧，θ3小于等于5°；S6：带刚前进平滑地进入第六架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；S7：带刚前进平滑地进入第七架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；S8：带刚前进平滑地进入第八架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；S9：带刚前进平滑地进入第九架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；S10：带刚前进平滑地进入第十架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第一弯折处的增量角为5°，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状，带钢向上压弯的第四弯折处呈弯折角θ4的形状，θ4小于等于20°，第四弯折处位于第一弯折处和第三弯折处之间；S11：带刚前进平滑地进入第十一架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处、第三弯折处与水平面呈增量角为5°和10°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状；S12：带刚前进平滑地进入第十二架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状；S13：带刚前进平滑地进入第十三架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状；S14：带刚前进平滑地进入第十四架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状，带钢边缘竖直；S15：带刚前进平滑地进入第十五架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处分别呈增量角为10°的形状；S16：带刚前进平滑地进入第十六架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第一弯折处和第四弯折处分别呈增量角为5°和10°的形状；S17：带刚前进平滑地进入第十七架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第一弯折处外侧竖直、第二弯折处与水平面呈增量角为θ5的形状、第三弯折处内侧竖直，θ5为5～8°，第四弯折处外侧水平，呈U型钢板桩结构；S18：带刚前进平滑地进入至少一架与第十七架一致的对称成对辊模中，使U型钢板桩铰平定型，并送入切割机组定长切割，得到U型钢板桩成品。进一步地，步骤S5中带钢两边对称第二弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状。进一步地，步骤14中带钢两边对称第一弯折处呈增量角为5°的形状。进一步地，步骤S1将带钢放置在辊轮冷弯成型机前，先经过开卷机矫平。本专利技术的有益效果为：(1)在辊轮冷弯成型机的多架对称成对辊模连续冷弯下，呈S17第一弯折处外侧竖直，使带钢通过上下对辊U形钢板桩锁扣勾部成型，相邻U型钢板桩锁扣的直承载面，保证锁合和与第三弯折处内侧面的贴合紧密，相邻U型钢板桩连接可靠，同时避免辊模与带钢的刚性接触，使带钢中性层迁移过于减薄；(2)U型钢板桩的U形主体和两侧锁扣结构同步成型，降低锁扣上行成型法的扭矩，节约辊架道次，使第一弯折、第三弯折和第四弯折形成锁扣通过顶压成型，避免侧压载力不足而影响成型性，在塑性弯曲部位的弯曲减薄扩展，避免变形的应力集中或迅速减薄而造成弯曲处表面粗糙；(3)连续冷弯的变量和增量角较小，弹回可控，避免加工变形程度超过钢材屈服极限强度，变形的应力集中或迅速减薄而造成弯曲处表面粗糙，对于含碳量或合金成分较高的钢材，以减少辊模耗损，使U形钢板桩更能满足使用需求。附图说明图1为本专利技术带钢成型结构图。图2为本专利技术步骤S1-S8带钢成形结构图。图3为本专利技术步骤S9-S13带钢成形结构图。图4为本专利技术步骤S14-S18带钢成形结构图。图5为本专利技术U型钢板桩连接结构图。具体实施方式下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其特征在于，其成型方法如下：/nS1：将带刚放置在辊轮冷弯成型机上，进入第一架对称上下成对辊模中，使钢带两边对称压弯呈与水平线为θ1的形状；/nS2：带刚前进平滑地进入第二架对称成对辊模中，使带钢经步骤S1的两边对称第一弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状；/nS3：带刚前进平滑地进入第三架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯呈与水平线为θ2的形状，此第二弯折处位于第一弯折处的内侧；/nS4：带刚前进平滑地进入第四架对称成对辊模中，使带钢经步骤S3的两边对称第二弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状；/nS5：带刚前进平滑地进入第五架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯呈与水平线为θ3的形状，此第三弯折处位于第三弯折处的外侧；/nS6：带刚前进平滑地进入第六架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；/nS7：带刚前进平滑地进入第七架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；/nS8：带刚前进平滑地进入第八架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；/nS9：带刚前进平滑地进入第九架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；/nS10：带刚前进平滑地进入第十架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第一弯折处的增量角为5°，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状，带钢向上压弯的第四弯折处呈弯折角θ4的形状，第四弯折处位于第一弯折处和第三弯折处之间；/nS11：带刚前进平滑地进入第十一架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处、第三弯折处与水平面呈增量角为5°和10°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状；/nS12：带刚前进平滑地进入第十二架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状；/nS13：带刚前进平滑地进入第十三架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状；/nS14：带刚前进平滑地进入第十四架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状，带钢边缘竖直；/nS15：带刚前进平滑地进入第十五架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处分别呈增量角为10°的形状；/nS16：带刚前进平滑地进入第十六架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第一弯折处和第四弯折处分别呈增量角为5°和10°的形状；/nS17：带刚前进平滑地进入第十七架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第一弯折处外侧竖直、第二弯折处与水平面呈增量角为θ5的形状、第三弯折处内侧竖直，第四弯折处外侧水平，呈U型钢板桩结构；/nS18：带刚前进平滑地进入至少一架与第十七架一致的对称成对辊模中，使U型钢板桩铰平定型，并送入切割机组定长切割，得到U型钢板桩成品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其特征在于，其成型方法如下：
S1：将带刚放置在辊轮冷弯成型机上，进入第一架对称上下成对辊模中，使钢带两边对称压弯呈与水平线为θ1的形状；
S2：带刚前进平滑地进入第二架对称成对辊模中，使带钢经步骤S1的两边对称第一弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状；
S3：带刚前进平滑地进入第三架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯呈与水平线为θ2的形状，此第二弯折处位于第一弯折处的内侧；
S4：带刚前进平滑地进入第四架对称成对辊模中，使带钢经步骤S3的两边对称第二弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状；
S5：带刚前进平滑地进入第五架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯呈与水平线为θ3的形状，此第三弯折处位于第三弯折处的外侧；
S6：带刚前进平滑地进入第六架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；
S7：带刚前进平滑地进入第七架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；
S8：带刚前进平滑地进入第八架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；
S9：带刚前进平滑地进入第九架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；
S10：带刚前进平滑地进入第十架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第一弯折处的增量角为5°，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状，带钢向上压弯的第四弯折处呈弯折角θ4的形状，第四弯折处位于第一弯折处和第三弯折处之间；
S11：带刚前进平滑地进入第十一架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处、第三弯折处与水平面呈增量角为5°和10°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状；
S12：带刚前进平滑地进入第十二架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处与水平面呈增量角为5°的形状，第四弯折处呈增量角为10°的形状；
S13：带刚前进平滑地进入第十三架...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙发明，张顺生，
申请(专利权)人：南京图信新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32