制管机中的成型辊制造技术

连续式辊成型，仅成型辊具有基于多边形的渐伸线，即在各成型阶段的各种组合中把连续式辊通用作水平辊、侧辊和上中间辊或笼式辊，可减少成型辊数和／或级数．一套成型辊即可适用于各种直径钢管生产的管成型，不需换辊，并且可正确地弯曲带材边缘，减小回弹的影响，从而可显著提高制管机的初成型和中间成型阶段的可成型性．因为减少了不正确的边缘，所以可减少随后的减径区的成型量，使连续式辊成型具有合理的变形分配和高的可成型性．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新颖的带材成型辊、成型方法，它利用所述成型辊及其成型设备经各成型区即各成型阶段-如带材的边缘成型区或者大致要成型为圆形的带材中心部成型区-生产包括各种材料的钢管，如缝焊接钢管即由连续式辊成型的钢管。特别地，本专利技术涉及制管机中的成型辊、成型方法及其设备，它有较宽的通用范围，并适用于各成型区，在各成型区，用于生产从小直径到大直径的较大范围的各种直径和厚度的带材可由一套辊成型，尽管辊的使用范围相当大，但不需换辊。例如，当用作带材的边缘弯曲辊时，可充分而精确地弯曲边缘，此外，当用作带材中心部的成型辊时，辊与弯曲边缘部可为线接触，对减小辊面压力，形成所要求的圆度、补偿前序弯曲段的弯曲不足和弯曲不良以及避免成型材受轧都是有利的。直缝焊接钢管的生产大抵如同通常所说的缝焊钢管，钢管的成型是利用适用于所要求成型的直径和厚度的成型辊连续成型带材，成型辊根据钢管直径的需要布置，这非常适于成批生产规格较少的产品。如图15所示，在用连续式辊成型生产钢管时，全部过程大致分为带钢边缘成型段Ⅰ、中心成型段Ⅱ和减径段Ⅲ，其中从边缘弯曲到成为半圆形的初成型由水平辊组(图15-b)完成，然后由非传动的侧辊组(图15c)大致成型为圆形，边缘的角度调整、减径、精加工和定中心由所谓的翅片孔型辊(图15-d)完成，然后由挤压辊送至焊接工序Ⅳ。在上述过程中，水平辊和侧辊通常以多种组合方式布置，此外，为了防止在成型相当薄的管时出现边缘伸长，同时采用一种笼式成型方法，这种方法使用布置在一个平面上的称作笼式辊的若干只小辊。在这种传统的连续式辊成型方法中，尽管带钢的边缘弯曲最难，一般影响到管的正确的圆度，使焊接的质量不够好，在许多情况下，由于成型不良，在成型之后产生回弹，但是为在初始阶段大致成型为半圆形的初成型阶段是很重要的，这主要是由于生产成本的要求。在随后的成型区内的中心部成型方法是通过增加成型级但不彻底精加工边缘弯曲而实现的，因而这样选择全部过程在减径区一并补偿初始和中间阶段的上述不足成型。当考虑产品的精度和生产率以及成型设备的经济性时，从合理分配全部变形过程的观点来看，不希望有因初始和中间阶段的不足成型而在减径区附加成型，此外在中间成型阶段的不足的边缘弯曲和所谓的角扭转会影响管的正确圆度和焊接质量，显然，需要能在边缘弯曲阶段充分进行边缘弯曲，或者在随后的阶段补偿不足弯曲，以防止角扭转的成型方法或成型设备。此外，如前所述，用连续式辊成型方法生产焊接钢管需要适用于成型所要求直径和厚度的成型辊，这些成型辊根据成型所要求的材料宽度适当地布置，这样就要为全部所要求的直径准备相当多的成型辊。从生产效率讲，这是不希望的，因此这种方法一直用于大批生产规格较少的产品。所以，目前需要用单一的机器高效率地生产多种规格的产品，即，需要适用于少量生产多种规格产品-当然也适于大量生产少数规格的产品-的连续式辊成型方法或成型设备。此外，在双半径成型中，因为边缘弯曲曲率将随直径的变化而改变，当使用通用辊时，因成型材与直辊即在该处的曲率半径相当大的辊接触，成型材的弯曲部分不受压，而圆形部分受压，从而使圆成型能力降低，而且往往出现角扭曲。当把数只前述笼式辊用作通用辊时，同样地总是使用平辊，因而使成型材受轧。第46926/82号日本专利推荐了一种带有三种曲面的成型辊，用作几种不同直径管的粗成型辊。上述粗成型辊的辊面包括中心角为15-45°的曲面，具有为成型予定的最大直径管而弯曲带钢边缘所需的弯曲半径;中心角为40～55°的曲面，具有为成型最小直径的管而弯曲带钢边缘所需的弯曲半径;中心角为5～45°的曲面，具有随着成型所述最小直径管的带钢边缘部分后粗成型内侧曲面所需的弯曲半径，这些曲面从辊面的外侧到内侧顺序布置，这些粗成型辊分别布置在多级机架中，以完成上述的带钢边缘部成型段Ⅰ的粗成型。在粗成型辊中，因为轧辊一般要用于几种直径范围的管，要根据通用范围内的最大和最小管径决定轧辊的三种曲面，所以在传统使用的需要多级完成带钢的边缘弯曲的方法中，与过去相同，多级成型是必需的，成型机架的数量是不能减少的，而且变形的分配与前述的传统方法完全相同，因此初始和中间阶段产生的成型不足也要在减径区一并补偿。鉴于上述情况，本专利技术的一个目的是提供一种在通用范围和在制管机的各成型区具有比较大的应用范围的成型辊、成型方法及其设备，其中在用连续式辊成型生产各种材料的钢管-例如成型缝焊接钢管-时，可用一套辊，在不换辊的情况下，把带钢边缘和中心部弯曲并成型为圆形，制成从小直径到大直径的较大范围内的各种直径和厚度的管，此外，可使边缘的弯曲精确而充分，可减少各成型区的成型工序，在成型带材中心部时，可补偿弯曲不足，并可防止角扭曲，以生产出正确形状的管。如上所述，作为以改进带钢的可成型性以及减少成型工序和/或减少成型辊的更换为目的进行的许多研究的结果，认为在把带材成型为有所需的直径时，当然需要提供能获得高的可成型性的曲面，这种曲面的曲率可随着把带材成型为有所需的外径而连续改变带材的截面形状。本专利技术已经这样完成用带有上述曲面的辊成型带材，该曲面包括若干或许多组连续改变以及成一定关系的弯曲部分;和/或沿带材横向转动带有所述辊面的一个或一对成型辊的端部，以使所需要的带材部位只接触所要求的直径和成型级以及连续改变所必需的几组弯曲部分。就是说，本专利技术包括用于制管机的成型辊，使用这种成型辊的连续成型方法及其设备，其特征在于在连续式辊成型方法生产管的成型区成型带材的各部分时，为了在随着成型带钢的宽度和所需要的成型级改变成型辊的接触方向时用部分或全部辊面成形，辊面的部分或全部截面曲线包括渐伸线截面形状，该渐伸线是从具有多条予定边的多边形的边而得的，以使辊面曲线与所述成型区内的不同直径钢管的各辊轨迹中的带钢的所需要部位的曲线相符。以下详细说明根据本专利技术的成型辊一般说来，在连续成型时，考虑数座机架可承受的变形量，使带钢的边缘移动在各成型机架保持大致相等的距离，除去通常的中心部曲率分配之外，考虑边缘弯曲和/或圆形弯曲的辊轨迹图，这些都是重要的。例如，在前述的粗轧(带材边缘部成型区)中，因为设定了成型级数(n)，以随着减小弯曲半径由n级成型辊顺序成型，各级的弯曲辊的辊面分别由一条或几条所需半径(R)的弧组成。因此，在弯曲边缘部附近时，使用截面形状的曲率适于管径的成型辊是重要的，所述辊一般不能用于成型不同直径的管。换句话说，在传统的成型方法中，是用前述的带有一条或几条圆弧的辊面多级成型，但实际上，因为带材的截面形状不是这种单一的圆弧，而其曲率被认为是连续改变的，带材仅靠只有一种或几种类似曲率的曲面成型，这样，如前所述，对所需形状的可成型性很低，而在后部工序中需要很大的校正。为了改进可成型性，可考虑增加成型级，但是这样就完全违背了在成型效率，经济性和成型辊的通用性方面的目的。因此，为了接近前述的实际的或理想的成型，我们研究了用带有数种曲率的曲面形成成型辊的辊面。但是，仅靠任意组合若干曲率不能提高可成型性和成型辊的通用性。经过各种研究，我们已经发现了最合适的辊面，这种辊面包括由多组或许多组曲率组成的曲面，这些曲率以恒定的关系连续改变。就是说，辊面包括由多组或许多组曲率组成的曲面，这些曲率随辊面连续改变，辊面具有基于多边形的渐伸线形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制管机用成型辊，其特征在于：在生产管的成型区内用连续式辊成型带材的各部分时，辊面的部分或全部截面曲线包括基于多边形的渐伸线，多边型有多条予定的边，以使辊面曲线在所述成型区与不同直径钢管的各辊轨迹的带材的所需要部分的曲线相符。

【技术特征摘要】
JP 1985-12-30 297290/85;JP 1985-12-28 299444/85;JP1.一种制管机用成型辊，其特征在于在生产管的成型区内用连续式辊成型带材的各部分时，辊面的部分或全部截面曲线包括基于多边形的渐伸线，多边型有多条予定的边，以使辊面曲线在所述成型区与不同直径钢管的各辊轨迹的带材的所需要部分的曲线相符。2.一种制管机用成型辊，其特征在于在生产管的成型区内用连续式辊成型带材的各部分时，为了在随着成型材宽度和所需要的成型级改变成型辊接触方向时用部分或全部辊面成型，辊面的部分或全部截面曲线包括基于多边形的渐伸线，多边形有多条予定的边，以使辊面曲线在所述成型区与不同直径钢管的各辊轨迹的带材的所需要部分的曲线相符。3.根据权利要求2的一种制管机用成型辊，其特征在于所述辊是用于弯曲带材边缘部的一对上成型辊和一对下成型辊，所述辊的至少一个接触方向是可改变的。4.根据权利要求2的一种制管机用成型辊，其特征在于所述辊是沿带材横向分开的弯曲带材边缘部的上或下成型辊。5.根据权利要求2的一种制管机用成型辊，其特征在于所述辊是侧辊。6.根据权利要求2的一种制管机用成型辊，其特征在于所述辊是沿带材横向分开的上或下中间辊。7.根据权利要求2的一种制管机用成型辊，其特征在于所述辊是笼式辊。8.一种制管机中的带材成型方法，其特征在于在用连续式辊成型的生产管的任何或全部成型区的成型中，采用具有基于多边形的渐伸线形状截面的成型辊，多边形包括多条予定的边，以使成型辊的辊面的部分或全部截面曲线与所述成型区内的有不同外径的管的各辊轨迹的带材的所需要部分的曲线相符，并在随成型带材宽度和所需要的成型级改变所述成型辊的接触方向时由部分或全部辊面成型。9.一种制管机中的带材边缘部成型方法，其特征在于在用连续式辊成型的生产钢管的带材边缘部成型区的成型中，采用具有基于多边形的渐伸线形状截面的成型辊，多边形包括多条予定的边，以使成型辊的辊面的部分或全部截面曲线与不同直径管的各辊轨迹的带材的边缘部的曲线相符，带材的两个边缘部分别由具有所述渐伸线形状截面的一套上、下成型辊成型;当在一级或多级进行这种成型时，随带宽改变带材两个边缘部的成型辊对的距离，并随成型带材的宽度和所需要的边缘弯曲级至少改变各套成型辊的上辊的加压方向，使用予定的所述渐伸线形状截面的成型辊的部分或全部辊面。10.一种制管机中的带材边缘部成型方法，其特征在于在用连续式辊成型的生产钢管的带材边缘部成型区的成型中，采用具有基于多边形的渐伸线形状截面的成型辊，多边形包括予定的多条边，以使成型辊的部分或全部辊面的截面形状与不同直径的管的各辊轨迹的带材的边缘部的曲线相符，带材的两个边缘部分别由具有所述渐伸线形状截面的一套上、下成形辊成型，当在一级或多级进行这种成型时，随带宽改变带材的两个边缘部的成型辊对的距离，而且采用向上凸出带材中心部的辊，随成型材的宽度和所需要的成型级至少改变各套成型辊的上辊的加压方向，使用予定的所述渐伸线形状截面的成型辊的部分或全部辊面，在随后的成型阶段把带材的中心部成型为圆形。11.一种制管机中的带材边缘部成型设备，其特征在于在用连续式辊成型的生产管的带材边缘部成型区的成型中，成型带材两个边缘部的成型辊包括一套上、下辊，上、下辊由可移动地垂直间隔设置的上凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：藏本良助，冈本，富野孝，冈本搜，富野孝，
申请(专利权)人：株式会社中田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]