带钢辊式冷弯成型与生产同类产品的轧机、冲压等设备相比,具有设备简单、设备重量轻、占地面积小、相对投资少、生产操作易于掌握、生产人员少、生产效率高、产品质量高、环境污染小、改善了劳动条件的特点,所以得到广泛应用。辊式冷弯成型的型钢尺寸,从用于房门的0.15kg/m横梁到大型、有缝焊接的竖框。


 用于建筑型钢的辊式冷弯成型,基本上与汽车部件、航空零件、船舶外壳骨架和仪表零件的生产方法相同。这个工艺尤其适合于生产组成带有连锁部件“uitimet”。系统的部件。不锈钢易于成型,强度和刚性强,外型美观而且耐腐蚀和磨损。通常使用的是06Cr19Ni10(304)钢,但对于耐磨蚀环境,则使用06Cr17Ni12Mo2(316)钢。


 在一定的范围内,辊式冷弯成型允许成批生产任何形状的建筑构件。同样,很容易高精度成型长度较长的构件。目前,辊式冷弯成型的型钢已达上千种,而门窗用型钢已有30余种。这些型钢包括竖框、立式玻璃护套、水平护套盖、框架构件、镶板护套、门梁、旋转栅门、旋转栅门衬垫、直棱平嵌线隔板等。



1. 建筑用型钢辊式冷弯成型机组


 对于辊式冷弯成型工艺来讲,成型机组的重要性是不言面喻的。由于产品截形不同,精度要求不同,机组的结构形式和价格差异非常大。对于生产企业,选择最合适的生产线配置,在保证产品质量和生产率的前提下达到最佳的性价比就显得尤为重要。


 带材的咬入条件可不必作为孔型设计的依据。但在辊式冷弯成型过程中,更为重要的是带材边缘在折弯时的伸长量,这个伸长量不应超过该种材料的弹性极限延伸量。这个伸长量在机架间距一定的条件下,也可用角度变化量来表示。


 实践经验告诉我们,成型侧的宽度越大,要求过渡区相应增长;成型角度变化越大,也要求过渡区相应增长;当板厚增加时,无疑变形成型的阻力增大,离强迫成型区越远,越不易变形成型,只有缩短自由区,即缩短两成型辊间距离。


 设备要按照生产工艺的要求配置。设备的主要参数源极端情况下的工艺条件。整条生产线的前部设备:开卷、对接、活套、铣边等;后部设备:切断、检验、包装等深加工设备的生产能力应该大于主机,设计中辅机设备应该保证大约有20%的宽余度,这样才能更好地发挥生产线的效能。


冷弯成型生产工艺流程一般包括:开卷→对接→校平→预冲孔→辊式冷弯成型→校直→切断→出料→码垛。


图5-30为冷弯成型生产机组。


图 30.jpg


对冷弯成型生产机组的一般要求包括以下几方面:


①. 采用成熟、合理的成型工艺,成型工艺稳定、产品截形精度满足要求。


②. 成型辊(模具)调试时间短,使用寿命长。


③. 成型机结构紧凑,工艺适应范围广,刚性好,更换产品方便快捷,定尺精度好。


④. 自动化程度高。开卷、校平、冲孔切断、成型、成品码垛,全部由 PLC控制自动完成,需要的操作人员少。


⑤. 生产效率高,成型速度在产品要求范围内可调。


⑥. 性能可靠,寿命长。主要电气元件、液压件均采用可靠部件,并有动作互锁功能,不会因误操作对设备产生影响。


⑦. 具有急停记忆功能。在设备遇到意外情况时,可以在任意位置急停。故障排除后,继续进行下一动作。


⑧. 开卷装置液压张紧、松开,并可正反向旋转,速度可调,上卷、送料省时省力。


⑨. 切断装置噪声小、切口平整,冷却润滑充分可靠,设备满足环保要求。


⑩. 可配置安全装置,如安全栅栏、光电安全保护器和电子互锁门。可以配置故障自动诊断功能以及采用网络控制技术,以适应制造业信息化的要求等。


 辊式冷弯成型的操作基本上与简单型钢(一般横断面只弯曲一次),或者复杂型钢(如竖框有10个弯曲)的生产方式相同。带钢从开卷机输人成型机。在成型机的最初调正过程中,操作者要用卡规检查公差。并调整成型辊压力,直到生产出合格的型材。型材的复杂程度决定了成型辊的成型速度。在生产中,每一组辊子要用溶性油的水溶液冷却和润滑;用齿轮或链条连接在一起的成型以同速运行。


 每更换一次型材生产品种,都必须对机组的成型辊全面调整一次,其办法是不断地调整各个特殊点上的成型压力,直到加工出合格产品为止。在改变产品时,操作者要彻底全面清理辊轧,并作必要的调整。如果是重复加工生产相同规格的型材,下成型辊的调整就可以免去。



2. 矫直、切割和打包


 在辊式冷弯成型机的出口端,矫直机补偿厚度偏差可引起翘曲。而后,型材穿过切割机。竖框是由两个半截型材成型的,每半截型材在各自的操作中辊轧成型。然后固定在一起,用连续焊缝连接起来。


 打包是操作的最后一种。包装箱长度取决于型材零件,但为了运输方便,质量约为91kg.作为一件有趣的事,最轻的型材零件是门用横梁,质量仅为0.15kg/m.


3. 辊式冷弯成型的几点说明


①. 辊式冷弯成型适用于大批量生产,小批量生产用辊式冷弯成型就不合算了。


 ②. 辊式冷弯加工锥形型材是不可能的,只能加工生产恒定横截面的型钢。


 ③. 辊式冷弯易于成型加工截面对称的型材,因为截面对称是最简单的形状。对于对称最简单的形状的槽钢,应该避免过深的弯曲,一般最深不得超过76.2mm.


 ④. 辊式冷弯成型的带钢的板形应有一个凸度(其程度取决于宽度),否则在成型过程中就会产生波浪形。


 ⑤. 可以进行复合弯曲,但为了便于加工应避免死角。


 有些操作(如穿孔、切割、焊接)可作为辊式冷弯成型工艺的一部分。其他的如打印、精整属于二次操作。


图5-31所示为采用8道次异型辊压成型生产出的滑车导轨断面形状。这种型材所用的原料是宽67.259mm,厚0.8mm、表面为2号光洁度的退火06Cr19Ni10(304)型不锈钢。已成型的导轨在第十号工作台上进行矫直。当导轨离开第十号工作台后,型材被夹送到输送辊道上,然后送到定尺台剪切成长度为3.048~6.096m的定尺料。


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 奥氏体06Cr19Ni10(304)型不锈钢的延伸率为50%~65%,故不会使金属产生断裂现象。带有切割毛刺的带钢在进行辊压成型时,可利用2号成型辊的台阶将毛刺压平。


 图5-31描述了用8个机架成型带4个夹角的建筑型钢的成型过程。成型带材为1010冷轧带钢,厚度为1.5mm,定尺长度为1.5m,弯曲角外圆弧半径为0.8mm,采用8架成型机进行成型,成型速度为2.6m/min,并采用1:12的油水乳化液润滑。在第2~第5架采用3带凸缘的成型辊轧压弯曲角内侧,从而得到所需的产品。


成型辊是用淬火钢制成的,矫直机的材质为硬质青铜,其表面光洁度很高,辊压速度为16.72m/min.润滑剂采用具有颜料添加剂的水溶油。


在成型压力比较大和工件表面光洁度要求严格时,为了尽量减少或防止带钢的擦伤和划痕,有时要采用塑料保护涂层。对于轻型材料,尤其是10Cr17(430)型钢,对于生产不锈钢非常有经验的制造厂,则通常不需要采用这种保护涂层。


不锈钢门窗型材截面示意图,图5-32。不锈钢型材防火门示意图,见图5-33。不锈钢型材平开窗示意图,见图5-34。


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