專利名稱：用于由鋼板制造槽管的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由鋼板特別是厚鋼板制造槽管的方法，其中把鋼板輸送給管子成型壓力機(jī)，在該管子成型壓力機(jī)中，鋼板置于下部軋制工具上，且通過施加彎曲力，先前被可升降的上部軋制工具形成槽管，該槽管具有縱向邊緣，縱向邊緣以一間隙與以后的縱向焊接縫相對而置。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施該方法的裝置。
背景技術(shù)：
實(shí)踐中所應(yīng)用的用于由鋼板制造管的方法包括管子成型壓制法，其先前在管子成型壓力機(jī)上執(zhí)行變形或彎曲步驟。管子成型或管子彎曲壓力機(jī)通常在基本框架中具有下部軋制工具和上部軋制工具，下部軋制工具由兩個(gè)以側(cè)向間隔并排布置的支撐體或彎曲體構(gòu)成，上部軋制工具可豎直地從上面朝向下部軋制工具進(jìn)給，且被可升降的彎曲插刀承載，并沿著鋼板的整個(gè)長度延伸，利用該上部軋制工具可以對置于下部軋制工具上的鋼板施加彎曲力。 為了按照先前的成型方法制造管或大管，需要多個(gè)相繼的工作步驟。在第一步驟中，通常在單獨(dú)的彎邊壓力機(jī)中使得鋼板的縱邊預(yù)彎曲。縱邊進(jìn)行預(yù)彎曲，以便在變形為槽管時(shí)在以后的縫區(qū)域中使得管半徑均勻，在所述縫區(qū)域中，彎曲成管的鋼板的縱邊以一間隙彼此相對而置，用于縱向縫焊接。然后把這種預(yù)彎曲的鋼板推入到管子成型壓力機(jī)中，并在那里經(jīng)歷真正的彎曲過程。在這里，把壓力機(jī)上部向下壓，由此對鋼板施加彎曲力，其中在彎曲插刀及其所承載的上面的成型工具的作用下，使鋼板產(chǎn)生變形。該過程多次地重復(fù)，直到鋼板形成為槽管。由DE 42 15 807 C2已知一種按照框架構(gòu)造方式設(shè)計(jì)的管子彎曲或管子成型壓力機(jī)。被構(gòu)造成彎曲工具的插刀在框架的側(cè)立柱中豎直地引導(dǎo)。該上面的彎曲工具固定在活塞-汽缸單元上，且能小程度地萬向節(jié)式地移動(dòng)，并通過該活塞-汽缸單元支撐抵靠在上面的框架橫梁上。下面的彎曲工具的支撐體被臺(tái)架承載，該臺(tái)架也支撐著與上面的活塞-汽缸單元同軸地作用的活塞-汽缸單元。相互作用的活塞-汽缸單元將防止臺(tái)架撓曲，即使下面的框架橫梁將在壓力機(jī)的工作負(fù)載下彎曲。為此對各個(gè)活塞-汽缸單元施加以或大或小的壓力。已表明，先前的成型方法的嚴(yán)重問題是，特別是對于厚壁的例如40mm的管子來說，槽口余留有明顯受插刀寬度影響的大的間隙，該間隙大致為130-170mm，此外在槽管中有應(yīng)力。大的槽口寬度在定位焊接裝置中要求大的閉合力，由于在定位點(diǎn)焊的管中有大的應(yīng)力，以及由于在焊接完畢的管中也有余留應(yīng)力，所以存在定位點(diǎn)焊縫或焊接縫斷裂的危險(xiǎn)。已知的焊縫寬度過大，對此，有經(jīng)驗(yàn)的機(jī)器操作工重復(fù)地手動(dòng)操作管子成型壓力機(jī)，使得槽口盡可能地封閉，由此提供輔助措施。這種做法不僅耗費(fèi)時(shí)間，相應(yīng)地使得生產(chǎn)能力低下，而是還不能以可再現(xiàn)的高質(zhì)量進(jìn)行
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提出無所述缺點(diǎn)的開頭部分所述類型的方法和設(shè)備，尤其是還針對厚壁的且直徑小的例如大致為800mm的管，以簡單的方式提供一種能以可再現(xiàn)的質(zhì)量制造圓柱形的槽管的方法。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過下述方法得以實(shí)現(xiàn)首先用非圓形預(yù)制品來產(chǎn)生槽管，具體為，把上部軋制工具插入到先前形成的鋼板中，由該上部軋制工具的縱軸線預(yù)先給定一個(gè)中線，以該中線為基準(zhǔn)，分別在左邊和右邊在鋼板的內(nèi)側(cè)面上作用一個(gè)彎曲步驟，至少在該彎曲步驟中，進(jìn)行相比于其它彎曲步驟程度較小的變形；然后從外面對非圓形預(yù)制品施加壓緊力，該壓緊力總是有針對性地在如前述位于中線兩側(cè)的變形程度小的區(qū)域中起作用，由此形成制好的槽管。因而有意識(shí)地產(chǎn)生起初定制的非圓形預(yù)制品，該預(yù)制品在某些區(qū)域變形 程度小，例如彎曲12°，而不是彎曲24°，由此可以形成在很大程度上圓形的槽口很小的槽管。也就是說，通過變形程度小的區(qū)域提供了前提條件，即，接下來從外面施加的壓緊力于是在這些變形程度小的區(qū)域中相比于在其它管節(jié)段中作用明顯持久，結(jié)果得到一種在很大程度上圓形的槽管，其間隙按所希望那樣近乎封閉。與依賴于機(jī)器操作工的經(jīng)驗(yàn)不同，在質(zhì)量保持相同的情況下，既改善了可再現(xiàn)性，又提高了生產(chǎn)能力。無論對于在某些區(qū)域非圓形的預(yù)制品，還是對于最終制品或成品，有兩個(gè)彎曲步驟或兩個(gè)壓緊過程就足夠了，確切地說，即使分別在間隙或槽口的左邊和右邊施加壓緊力進(jìn)行最終成型也足夠了。本發(fā)明的一種有利的措施規(guī)定，非圓形預(yù)制品在終軋步驟中在施加壓緊力之前通過順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)而得到定位。因而視定位而定，壓緊力在槽口或間隙的左側(cè)或右側(cè)旁邊被引入到非圓形的預(yù)制品中。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，位于中線右邊的變形程度小的區(qū)域轉(zhuǎn)動(dòng)到大致3點(diǎn)鐘的位置，而位于中線左邊的變形程度小的區(qū)域轉(zhuǎn)動(dòng)到大致9點(diǎn)鐘的位置。在下部軋制工具的支撐體上對非圓形預(yù)制品的位置進(jìn)行如此預(yù)先定位，由此可以達(dá)到最大的彎曲力矩用于最終成型。本發(fā)明的目的通過一種裝置來實(shí)現(xiàn)，S卩，為了使得鋼板變形成非圓形的預(yù)制品，然后又變形成槽管，設(shè)置有下部軋制工具和柱塞，下部軋制工具構(gòu)造有一些機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向可逆，所述柱塞可從外面對被定位的預(yù)制品加載。因而基于鋼板僅在一個(gè)管子成型壓力機(jī)或機(jī)器上即可制得制好的槽管。在這里，旋轉(zhuǎn)方向逆反允許將非圓形預(yù)制品精確地定位，使得壓緊力在事件現(xiàn)場起作用，也就是在槽口兩側(cè)起作用。在這里，管子成型壓力機(jī)的彎曲插刀同樣也可以用于從外面對預(yù)制品施加壓緊力?？梢杂羞x擇地給壓力機(jī)裝配壓緊柱塞。本發(fā)明的一種用于提高生產(chǎn)能力的優(yōu)選方案規(guī)定，在產(chǎn)生非圓形預(yù)制品的至少一個(gè)管子成型壓力機(jī)的下游設(shè)置有壓緊壓力機(jī)，該壓緊壓力機(jī)具有下部軋制工具和作為上部軋制工具的柱塞，下部軋制工具構(gòu)造有一些機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向可逆，所述柱塞可從外面對被定位的非圓形預(yù)制品加載。因而在生產(chǎn)作業(yè)線中在管子成型壓力機(jī)之后緊接著是一個(gè)壓緊壓力機(jī)，非圓形制品從所述管子成型壓力機(jī)被頂出，在所述壓緊壓力機(jī)中，所輸送的非圓形預(yù)制品至少在兩個(gè)相繼的步驟中，分別在槽口或間隙的右側(cè)和左側(cè)旁邊形成為制好的槽管。因而可以在與最終變形成槽管無關(guān)的地點(diǎn)進(jìn)行鋼板的非圓形預(yù)變形。
按照本發(fā)明的一種方案，下部軋制工具的可旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)是兩個(gè)彼此間隔開地布置的可旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動(dòng)的輥。輥的旋轉(zhuǎn)方向逆反允許將非圓形預(yù)制品定位，用于通過最佳地施加力進(jìn)行最終成型。在管子成型壓力機(jī)中的預(yù)變形時(shí)間過程和在壓緊壓力機(jī)中的完結(jié)時(shí)間過程允許下游的壓緊壓力機(jī)能操作兩個(gè)管子成型壓力機(jī)。本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)規(guī)定，可旋轉(zhuǎn)的輥用彈性裝置得到支撐。在這些輥之間設(shè)置有靜止的支撐體，由此可以改善把非圓形預(yù)制品支撐在壓緊壓力機(jī)的下部軋制工具上。


在附圖中基于兩個(gè)獨(dú)立的壓力機(jī)示出了本發(fā)明的實(shí)施例，由權(quán)利要求書和下面對該實(shí)施例的說明可得到本發(fā)明的其它特征和細(xì)節(jié)。其中 圖I以示意性的方式示出在屬于現(xiàn)有技術(shù)的管子成型壓力機(jī)上把鋼板逐步地形成(a)為槽管(b)，且在曲線圖(c)中以給定的尺寸為例示出了制好的槽管；
圖2以示意性的方式示出按照本發(fā)明制造槽管，首先在通常的管子成型壓力機(jī)上定制的非圓形預(yù)制品(a)，在管子成型壓力機(jī)下游的壓緊壓力機(jī)中由非圓形預(yù)制品制造制好的槽管(b)，并以曲線圖示出按照本發(fā)明制得的制好的槽管(C)，該曲線圖的尺寸如此前在圖Ic中所示；
圖3作為圖2的細(xì)節(jié)示出了壓緊壓力機(jī)，其帶有裝入其中的非圓形預(yù)制品；和圖4A、4B示意性地示出來自管子成型壓力機(jī)的非圓形預(yù)制品的改型或變形，這在壓緊壓力機(jī)的至少兩個(gè)彎曲步驟中進(jìn)行，具體為，在第一彎曲步驟中，在槽口或間隙右側(cè)旁邊對非圓形預(yù)制品施加力(圖4A)，在轉(zhuǎn)動(dòng)非圓形預(yù)制品之后，在第二彎曲步驟中，在槽口或間隙左側(cè)旁邊施加力(圖4B)。
具體實(shí)施例方式按照圖1，在這種公知已久的管子成型壓力機(jī)I上，逐步地使鋼板3形成為或變形為制好的槽管4，該鋼板在其縱側(cè)面上設(shè)有彎邊2 (參見圖3)。在這里，鋼板3位于下部軋制工具6上，該下部軋制工具具有兩個(gè)彼此間隔開的支撐體5a、5b，其中由可升降的上部軋制工具9施加變形力，該上部軋制工具被構(gòu)造成彎曲插刀(Biegeschwert) 7,其帶有安置于其前伸的前端上的成型工具8。待形成的或待變形的鋼板3被兩個(gè)旁側(cè)的推頂件(Gegenhalter) IOaUOb引導(dǎo)，其中一個(gè)推頂件IOa可直線地移調(diào)，且跟進(jìn)推入對于下一個(gè)變形步驟所需要的鋼板節(jié)段。如圖Ic中所示，制好的槽管4具有大的槽口或間隙11，這使得很難焊接成封閉的縱向縫焊接的管，如圖Ic中虛線所示。把鋼板3形成為具有明顯小的槽口或間隙111的槽管104 (參見圖2c)，這按照圖2a在如前所述的管子成型壓力機(jī)I上進(jìn)行。然而就此要附加地說明，在鋼板的分別位于彎曲插刀7的縱軸線的右邊與左邊，進(jìn)而位于槽口或間隙11旁邊的區(qū)域中，執(zhí)行彎曲步驟，其中鋼板的彎曲程度比在其余彎曲步驟中小。因而確定地有兩個(gè)相應(yīng)于各彎曲步驟的變形程度小的區(qū)域，如圖3中所示，從而有針對性地實(shí)現(xiàn)非圓形的同樣為終軋變形定制的預(yù)制品13。在管子成型壓力機(jī)I中在第一級內(nèi)如此產(chǎn)生的非圓形的預(yù)制品13，在從管子成型壓力機(jī)I輸出或推出之后，被輸送給在加工過程中后續(xù)的壓緊壓力機(jī)14，如圖2b中所示。壓緊壓力機(jī)14具有下部軋制工具15，該下部軋制工具由兩個(gè)被驅(qū)動(dòng)的輥16a、16b和一個(gè)靜止的支撐體17構(gòu)成，這些輥彼此間隔開地布置，它們的旋轉(zhuǎn)方向可逆，如圖2b中用雙箭頭所示，所述支撐體跨越輥16a、16b之間的間隔。可旋轉(zhuǎn)的輥16a、16b可以通過彈簧機(jī)構(gòu)18得到支撐(參見圖3)。在下部軋制工具15的對面設(shè)置有上部軋制工具20，其構(gòu)造有柱塞19。利用該柱塞19，從外面對非圓形預(yù)制品13施加壓緊力，用于產(chǎn)生制好的很大程度上為圓形的槽管104。為此通過可旋轉(zhuǎn)的輥16a、16b對非圓形預(yù)制品13進(jìn)行定位，使得位于槽口或間隙11右側(cè)旁邊的變形程度小的區(qū)域12b處于3點(diǎn)鐘位置，如圖3中用水平的點(diǎn)劃線示出。該第一壓緊彎曲步驟的過程在圖4A中示出，從左向右依次為，將非圓形預(yù)制品13定位、利用柱塞19施加壓緊力、在力作用之后抬起柱塞19。第二壓緊彎曲步驟一按照與前述相同的順序一在圖4B中示出。在這里，非圓形預(yù)制品13的左半部未改變，為了優(yōu)化彎曲力矩，對該預(yù)制品進(jìn)行定位，使得位于槽口或間隙11左側(cè)旁邊的變形程度小的區(qū)域12a處于9點(diǎn)鐘位置?，F(xiàn)在利用柱塞19在預(yù)制品13的該 側(cè)面上施加壓緊力F (中間的附圖)，于是該壓緊力使得非圓形預(yù)制品13形成為制好的槽管104的很大程度上圓形的最終形狀，在此實(shí)現(xiàn)使得該槽管帶有明顯小的槽口或間隙111 (右側(cè)外面的附圖)。附圖標(biāo)記清單
1管子成型壓力機(jī)
2彎邊
3鋼板
4；104 槽管 5a、b支撐體
6下部軋制工具
7彎曲插刀
8成型工具
9上部軋制工具(柱塞)
10a、b 推頂件
11 ;111 槽口 /間隙 12a、b 變形程度小的區(qū)域
13非圓形
14壓緊壓力機(jī)
15下部軋制工具 16a、b 可旋轉(zhuǎn)的輥
17支撐體
18彈簧機(jī)構(gòu)
19柱塞
20上部軋制工具 F 壓緊力
權(quán)利要求
1.一種用于由鋼板(3)特別是厚鋼板制造槽管(4 ；104)的方法，其中把鋼板輸送給管子成型壓力機(jī)(1)，在該管子成型壓力機(jī)中，鋼板置于下部軋制工具(6)上，且通過施加彎曲力，先前被可升降的上部軋制工具(9)形成槽管(4 ;104)，該槽管具有縱向邊緣，縱向邊緣以一間隙(11 ; 111)與以后的縱向焊接縫相對而置， 其特征在于， 首先用非圓形預(yù)制品(13)來產(chǎn)生槽管，具體為，把上部軋制工具(9)插入到先前形成的鋼板(3)中，由該上部軋制工具的縱軸線預(yù)先給定一個(gè)中線，以該中線為基準(zhǔn)，分別在左邊和右邊在鋼板(3)的內(nèi)側(cè)面上作用一個(gè)彎曲步驟，至少在該彎曲步驟中，進(jìn)行相比于其它彎曲步驟程度較小的變形；然后從外面對非圓形預(yù)制品(13)施加壓緊力(F)，該壓緊力總是有針對性地在如前述位于中線兩側(cè)的變形程度小的區(qū)域(12a、12b)中起作用，由此形成制好的槽管(104)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在終軋級中在施加壓緊力(F)之前通過順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)將非圓形預(yù)制品(13)定位。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，把位于中線右邊的變形程度小的區(qū)域(12b)轉(zhuǎn)動(dòng)到大致3點(diǎn)鐘的位置，而把位于中線左邊的變形程度小的區(qū)域(12a)轉(zhuǎn)動(dòng)到大致9點(diǎn)鐘的位置。
4.一種特別是用來實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求I的方法的用于由鋼板(3)特別是厚鋼板制造槽管(4 ；104)的裝置，其中把鋼板輸送給管子成型壓力機(jī)(1)，在該管子成型壓力機(jī)中，鋼板置于下部軋制工具(6 ;15)上，且通過施加彎曲力，先前被可升降的上部軋制工具(9)形成槽管(4 ;104)，該槽管具有縱向邊緣，縱向邊緣以一間隙(11 ;111)與以后的縱向焊接縫相對而置， 其特征在于， 為了使得鋼板(3)變形成非圓形的預(yù)制品(13)，然后又變形成槽管(104)，設(shè)置有下部軋制工具(15)和柱塞(19)，下部軋制工具構(gòu)造有一些機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向可逆，所述柱塞可從外面對被定位的預(yù)制品(13)加載。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，在產(chǎn)生非圓形預(yù)制品(13)的至少一個(gè)管子成型壓力機(jī)(I)的下游設(shè)置有壓緊壓力機(jī)(14)，該壓緊壓力機(jī)具有下部軋制工具(15)和作為上部軋制工具(20)的柱塞(19)，下部軋制工具構(gòu)造有一些機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向可逆，所述柱塞可從外面對被定位的非圓形預(yù)制品(13)加載。
6.如權(quán)利要求4或5所述的設(shè)備，其特征在于，下部軋制工具(15)包括兩個(gè)彼此間隔開地布置的可旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動(dòng)的輥(12&、1213)和設(shè)置在所述輥(12&、1213)之間的支撐體(17)。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥(12a、12b)通過彈簧機(jī)構(gòu)(18)得到支撐。
全文摘要
本發(fā)明涉及由鋼板尤其厚鋼板制造槽管的方法和裝置，把鋼板輸送給管子成型壓力機(jī)，在該管子成型壓力機(jī)中鋼板置于下部軋制工具上，且通過施加彎曲力逐步地被可升降的上部軋制工具形成槽管，該槽管具有縱向邊緣，縱向邊緣以一間隙與以后的縱向焊接縫相對。先用非圓形預(yù)制品產(chǎn)生槽管，具體為，由插入先前形成的鋼板中的上部軋制工具的縱軸線預(yù)先給定一個(gè)中線，以該中線為基準(zhǔn)，分別在左邊和右邊在鋼板的內(nèi)側(cè)面上作用一個(gè)彎曲步驟，至少在該彎曲步驟中進(jìn)行相比于其它彎曲步驟程度較小的變形；然后從外面對非圓形預(yù)制品施加壓緊力，該壓緊力總是有針對性地在如前述位于中線兩側(cè)的變形程度小的區(qū)域中起作用，由此形成制好的槽管。
文檔編號(hào)B21C37/08GK102806245SQ20121017536
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者M.托默, M.科爾貝, J.福希森 申請人:Sms 米爾股份有限公司