一種二次成型方矩管柔性成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種方矩管形成方法，具體涉及一種二次成型方矩管柔性成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二次成型方矩管技術(shù)最早是拉拔式成型，圓管通過拉拔機經(jīng)過一道變形模具變形，材料在模具內(nèi)急劇變形，且變形過程為純滑動摩擦，摩擦阻力大，模具發(fā)熱量高，模具的使用壽命低，造成產(chǎn)品產(chǎn)量和產(chǎn)品合格率低，這種成型方式還有以下缺陷:
1.模具變形區(qū)間短，造成材料在該部位的急劇變形，使成型后鋼管的屈服強度、抗拉強度急劇升高。容易造成鋼管的成型應(yīng)力過高。使鋼管存在安全隱患，容易使成型后的方管在圓角處存在開裂傾向。
[0003]2.—道式拉拔成型，在模具設(shè)計中由于變形區(qū)和定徑區(qū)過于集中，成型過程中材料急劇變化，使成型后的鋼管反變形能力較大，使鋼管的幾何尺寸、鋼管平面度、直度和扭曲度很難達到國家標(biāo)準要求。
[0004]3.—道式拉拔成型，對于長寬比大的矩形管很難保證生產(chǎn)或無法生產(chǎn)。(例如500*200矩管，拉拔式成型是無法解決的)
九十年代我國由國外引進輥壓式-液壓推進成型技術(shù)，此技術(shù)采用(3+1)四架輥壓式成型，機組分3-4次擠壓成型，解決了拉拔成型時由于一道孔型變形差，反彈量大的成型條件，使鋼管的幾何尺寸、鋼管平面度、直度和扭曲度達到國家標(biāo)準要求，但隨著市場的發(fā)展，客戶對鋼管的內(nèi)在質(zhì)量要求越來越高，不但鋼管的幾何尺寸要達到國家標(biāo)準要求，對鋼管的物理性能(屈服強度、抗拉強度、延伸率、沖擊功及鋼管的殘余應(yīng)力)也提出了更高的要求，我們通過大量的實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了以下問題:
鋼管成型后屈服強度、抗拉強度大量升高，鋼管內(nèi)在的殘余應(yīng)力仍大量存在。鋼管的殘余應(yīng)力成為鋼管質(zhì)量的直接安全隱患，尤其是厚壁、高鋼級方矩管，如不及時去除鋼管的殘余應(yīng)力進行退火處理，在鋼管的圓角處有直接開裂的危險。為解決上述問題，最常用的辦法是鋼管整體進行退火處理，這無疑增加了鋼管的生產(chǎn)成本，很多客戶不接受鋼管成本的提高，要求企業(yè)不做熱處理，鋼管質(zhì)量也要達標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種即可控制生產(chǎn)成本又可保證鋼管質(zhì)量的二次成型方矩管柔性成型方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案:
一種二次成型方矩管柔性成型方法，包括如下步驟:
S1原材料入廠檢驗；
S2原材料上料，輥道輸送，液壓推進；
S3柔性擠壓成型:選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個面來釋放成型壓力；反復(fù)上述步驟擠壓成型；
S4定徑:根據(jù)生產(chǎn)直徑確定擠壓方矩管的尺寸，進行定徑擠壓，擠壓時仍選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個對面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個對面來釋放成型壓力；
S5矯直防扭:通過擠壓的方式矯直方矩管，擠壓時仍選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個對面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個對面來釋放成型壓力；
S6R角中頻退火:運用局部熱作成型工藝，進行中頻退火；
S7輥道輸送，下料，鋸切。
[0007]進一步的，所述步驟S1中原材料入廠檢驗包括外觀檢驗、幾何尺寸檢驗、化學(xué)成分檢驗和力學(xué)性能檢驗。
[0008]進一步的，所述步驟S3中，柔性擠壓成型時，反復(fù)擠壓至少6次。
[0009]進一步的，所述步驟S3中，柔性擠壓成型時，反復(fù)擠壓6次。
[0010]進一步的，在擠壓成型過程中，采用凸輥進行擠壓變形，以增加平面的凹凸量。
[0011]進一步的，所述步驟S6中，R角中頻退火具體采取四個圓角處同時進行中頻感應(yīng)加熱的方法將鋼管的四個角部同時加熱到退火溫度。
[0012]本發(fā)明公開的一種二次成型方矩管柔性成型方法，具有以下有益效果:
既能保證鋼管的幾何尺寸，又能改善鋼管的物理性能，可在不做熱處理的情況下，使鋼管的物理性能達標(biāo)，滿足生產(chǎn)需要，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的流程不意圖；
圖2是本發(fā)明工序裝配示意圖；
圖3是圖2中A處放大示意圖；
其中，
1-原材料，2-柔性擠壓成型道次，3-定徑道次，4-矯直防扭道次，5-成型方矩管。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例并參照附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0015]請參見圖1-圖3。
[0016]—種二次成型方矩管柔性成型方法，包括如下步驟:
S1原材料1入廠檢驗，包括外觀檢驗、幾何尺寸檢驗、化學(xué)成分檢驗和力學(xué)性能檢驗；
S2原材料上料，輥道輸送，液壓推進；
S3柔性擠壓成型:選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個面來釋放成型壓力；反復(fù)上述步驟擠壓成型；(見圖2中柔性擠壓成型道次2)
S4定徑:根據(jù)生產(chǎn)直徑確定擠壓方矩管的尺寸，進行定徑擠壓，擠壓時仍選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個對面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個對面來釋放成型壓力；(見圖2中定徑道次3) S5矯直防扭:通過擠壓的方式矯直方矩管，擠壓時仍選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個對面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個對面來釋放成型壓力；(見圖2中矯直防扭道次4)
S6 R角中頻退火:運用局部熱作成型工藝，進行中頻退火；
S7輥道輸送，成型方矩管5下料，鋸切。
[0017]本實施例中，所述步驟S3中，柔性擠壓成型時，反復(fù)擠壓至少6次，優(yōu)選6次。
[0018]在擠壓成型過程中，采用凸輥進行擠壓變形，以增加平面的凹凸量。
[0019]所述步驟S6中，R角中頻退火具體采取四個圓角處同時進行中頻感應(yīng)加熱的方法將鋼管的四個角部同時加熱到退火溫度。
[0020]本發(fā)明在不做退火處理的條件下，消除鋼管的成型(殘余)應(yīng)力:
1.變形道次越多，鋼管的成型應(yīng)力越小，增加鋼管的變形道次即可減小鋼管的成型應(yīng)力，本發(fā)明柔性擠壓6次，降低了鋼管的成型應(yīng)力。
[0021]2.本發(fā)明創(chuàng)造了鋼管釋放應(yīng)力的空間，改變傳統(tǒng)的變形模式，有兩個面參與變形，另兩個面釋放成型應(yīng)力，即一邊成型一邊釋放應(yīng)力，也就是一邊剛一邊揉的成型原理。
[0022]3.要求前一架的成型應(yīng)力，在后一架能釋放掉:每一架的變形量要適當(dāng)，合理分配每一架的變形量。為給應(yīng)力釋放留足空間，增加了機架間的距離，增加了機架的變形道次，使變形的自由邊能出現(xiàn)足夠的彈服量，材料在變形過程中要經(jīng)過多次的反復(fù)彎曲變形，達到消除應(yīng)力的目的。
[0023]4.對于屈服強度高的材料，為創(chuàng)造消除應(yīng)力的條件，采用凸輥，增加了平面的凹凸量，這樣在下一架成型時能增加該邊的彎曲量大小，達到盡可能大的消除應(yīng)力。
[0024]5.在乳輥設(shè)計上，秉承通用性和互換性的原則，盡量使該機組使用一套乳輥就能夠生產(chǎn)從小到大所有規(guī)格的方矩管，達到不換輥或少換輥的目的。節(jié)省了資金，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
[0025]6.對于材料屈服強度高，壁厚的方矩管來說，圓角處的開裂問題，開裂傾向大，產(chǎn)品合格率低，本發(fā)明借鑒了熱擴鋼管成型技術(shù)和中頻在線退火處理技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合自身特點，在原有生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上進行改進和調(diào)整，運用了局部熱作成型工藝，即采取了四個圓角處同時進行中頻加熱的方法，這種局部熱作成型工藝有兩個好處，其一是只加熱四個角部，比鋼管整體加熱消耗的熱能少，設(shè)備投資小、產(chǎn)品成本相對降低。其二是局部加熱既解決了圓角在變形時的開裂問題，也解決了圓角在變形后的開裂問題。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的前提下，還可以對本發(fā)明做出的若干改進和補充，這些改進和補充，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種二次成型方矩管柔性成型方法，其特征在于，包括如下步驟: S1原材料入廠檢驗； S2原材料上料，輥道輸送，液壓推進； S3柔性擠壓成型:選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個面來釋放成型壓力；反復(fù)上述步驟擠壓成型； S4定徑:根據(jù)生產(chǎn)直徑確定擠壓方矩管的尺寸，進行定徑擠壓，擠壓時仍選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個對面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個對面來釋放成型壓力； S5矯直防扭:通過擠壓的方式矯直方矩管，擠壓時仍選擇兩個對面進行擠壓，另外兩個對面來釋放成型應(yīng)力;擠壓完成后將原材料旋轉(zhuǎn)更換為對另兩個對面進行擠壓，其余兩個對面來釋放成型壓力； S6 R角中頻退火:運用局部熱作成型工藝，進行中頻退火； S7輥道輸送，下料，鋸切。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二次成型方矩管柔性成型方法，其特征在于，所述步驟S1中原材料入廠檢驗包括外觀檢驗、幾何尺寸檢驗、化學(xué)成分檢驗和力學(xué)性能檢驗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二次成型方矩管柔性成型方法，其特征在于，所述步驟S3中，柔性擠壓成型時，反復(fù)擠壓至少6次。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二次成型方矩管柔性成型方法，其特征在于，所述步驟S3中，柔性擠壓成型時，反復(fù)擠壓6次。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二次成型方矩管柔性成型方法，其特征在于，在擠壓成型過程中，采用凸輥進行擠壓變形，以增加平面的凹凸量。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二次成型方矩管柔性成型方法，其特征在于，所述步驟S6中，R角中頻退火具體采取四個圓角處同時進行中頻感應(yīng)加熱的方法將鋼管的四個角部同時加熱到退火溫度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二次成型方矩管柔性成型方法，包括如下步驟：S1、原材料入廠檢驗；S2、原材料上料，輥道輸送，液壓推進；S3、柔性擠壓成型；S4、定徑；S5、矯直防扭；S6、R角中頻退火；S7、輥道輸送。本發(fā)明的優(yōu)點體現(xiàn)在：既能保證鋼管的幾何尺寸，又能改善鋼管的物理性能，可在不做熱處理的情況下，使鋼管的物理性能達標(biāo)，滿足生產(chǎn)需要，降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】B21C37/30, B21C37/15
【公開號】CN105458031
【申請?zhí)枴緾N201610009027
【發(fā)明人】劉國亮, 楊新亮
【申請人】河北新中聯(lián)特種鋼管股份有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2016年1月8日