一種非等厚u肋的成型制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼結(jié)構(gòu)建材的生產(chǎn)方法，尤其是一種非等厚U肋的成型制造方法，屬于建材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)的制造及其在建筑行業(yè)中的應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展，先后在工廠廠房、倉儲、體育館、展覽館、超市及多層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)建筑中廣泛應(yīng)用。而鋼橋面U肋板的發(fā)展也得到了很大發(fā)展。近幾年，隨著國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)投入的加大，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)蓬勃發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)的關(guān)鍵在于大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋面梁的應(yīng)用。國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)橋梁制造業(yè)缺乏專用設(shè)備，一些輔助工序缺乏輔助設(shè)備的情況普遍存在，U形肋板由于板料長寬比大，且厚度較薄，對板料的直線度、平行度及坡口加工等要求都比較高。按傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)U肋先折彎成型，再兩邊分別銑或刨削加工，不僅變形大、產(chǎn)品一致性不夠，效率低下，且質(zhì)量難以保證。連續(xù)冷彎成型可以批量生產(chǎn)，精度高，變形量??；但冷彎成型U肋的難點(diǎn)在于，板料為等厚，邊部銑削后，焊接截面面積小。
[0003]目前U肋采用折彎工藝再銑削坡口，加工長度受設(shè)備影響，產(chǎn)品長度受制約，折彎尺寸不一致，應(yīng)力釋放不清，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)等缺點(diǎn)，及冷彎成型銑削坡口時，由于等厚而導(dǎo)致坡口焊接面積小的缺點(diǎn)，且熱鍛后冷彎連續(xù)成形缺乏合理的加工方法的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)出的產(chǎn)品截面優(yōu)化、變形合理、質(zhì)量穩(wěn)定并且生產(chǎn)效率高的非等厚U肋成型制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的U肋采用采用折彎工藝再銑削坡口導(dǎo)致折彎尺寸不一致、應(yīng)力釋放不清、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)以及坡口焊接面積小等問題。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種非等厚U肋的成型制造方法，其包括上料、連續(xù)熱鍛變形、輥式連續(xù)冷彎變形、整形步驟，上料是將與U肋展開尺寸寬度相配的鋼板板料送入進(jìn)料輥；連續(xù)熱鍛變形是指將板料通過感應(yīng)電加熱設(shè)備和熱鍛輥模的擠壓，使U肋邊腿上部發(fā)生金屬流動，由等厚變成非等厚，直接形成坡口形狀，得到目的板料；輥式連續(xù)冷彎變形是指使進(jìn)入輥式連續(xù)冷彎生產(chǎn)線的目的板料依次經(jīng)過連續(xù)冷彎變形工序得到連續(xù)U肋產(chǎn)品；整形是指將輥式連續(xù)冷彎變形得到的連續(xù)U肋經(jīng)過整形成對輥模使U肋腿部的角度產(chǎn)生反向變形，再精整。
[0006]所述連續(xù)熱鍛變形步驟包括以下順序的工序:
第一，板料由進(jìn)料輥穩(wěn)定驅(qū)動向前進(jìn)入感應(yīng)電加熱設(shè)備的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱；
第二，板料經(jīng)過感應(yīng)電加熱設(shè)備，將板料邊部從常溫加熱至指定溫度；
第三，使板料通過第一個擠壓道次，完成第一步材料堆積；
第四，對板料邊部進(jìn)行補(bǔ)償加熱，以保證板料在進(jìn)入下一道次時保持指定溫度；
第五，使板料通過第二個擠壓道次，進(jìn)一步實現(xiàn)材料堆積；
第六，對板料邊部再一次進(jìn)行補(bǔ)償加熱，并使板料通過最終成型道次，使板料的截面成形為最終截面，生產(chǎn)出目的板料。
[0007]所述輥式連續(xù)冷彎變形包括以下順序的工序:
第一，使目的板料平滑進(jìn)入“邊腿變形成對輥?！敝校呁劝l(fā)生5°的變形后，進(jìn)入下一道工序；
第二，使兩邊腿已發(fā)生5°起角變化的目的板料平滑通過輔助立輥，輔助立輥保持目的板料在進(jìn)入下一道工序時兩邊腿等長，兩邊腿等長的目的板料進(jìn)入“邊腿變形成對輥?！敝校雇炔孔冃沃?5°后，進(jìn)入下一道工序；
第三，使兩邊腿已發(fā)生15°起角變化的目的板料平滑通過輔助立輥，輔助立輥保持目的板料在進(jìn)入下一道工序時兩邊腿等長，兩邊腿等長的目的板料進(jìn)入“邊腿變形成對輥模”中，使腿部變形至25°后，進(jìn)入下一道工序；
第四，使兩邊腿已發(fā)生25°起角變化的目的板料平滑通過輔助立輥，輔助立輥保持目的板料在進(jìn)入下一道工序時兩邊腿等長，兩邊腿等長的目的板料進(jìn)入“邊腿變形成對輥模”中，使腿部變形至35°后，進(jìn)入下一道工序；
第五，使兩邊腿已發(fā)生35°起角變化的目的板料平滑通過輔助立輥，輔助立輥保持目的板料在進(jìn)入下一道工序時兩邊腿等長，兩邊腿等長的目的板料進(jìn)入“邊腿變形成對輥?！敝校雇炔孔冃沃?0°后，進(jìn)入下一道工序；
第六，使兩邊腿已發(fā)生50°起角變化的目的板料平滑通過輔助立輥，輔助立輥保持目的板料在進(jìn)入下一道工序時兩邊腿等長，兩邊腿等長的目的板料進(jìn)入“邊腿變形成對輥?！敝?，使腿部變形至60°后，進(jìn)入下一道工序；
第七，使兩邊腿已發(fā)生60°起角變化的目的板料平滑進(jìn)入“邊腿變形成對輥?！敝校雇炔孔冃沃?0°后，進(jìn)入下一道工序；
第八，使兩邊腿已發(fā)生70°起角變化的目的板料平滑進(jìn)入“邊腿變形成對輥?！敝校雇炔孔冃沃?6.9°即可得到連續(xù)的U肋產(chǎn)品。
[0008]所述整形步驟中，經(jīng)過整形成對輥模的反向變形角度為0.5-2度。
[0009]所述整形步驟的工序為:
第一，使兩邊腿已發(fā)生76.9°起角變化的目的板料平滑進(jìn)入“邊腿整形成對輥?！敝?，使腿部變形至79°，過彎消除應(yīng)力；
第二，使兩邊腿已發(fā)生79°起角變化的目的板料平滑進(jìn)入“邊腿整形成對輥?！敝?，使腿部變形至76.9°，進(jìn)一步精整；
第三，使兩邊腿已發(fā)生76.9°起角變化的目的板料平滑進(jìn)入“邊腿整形成對輥?！敝?，使腿部變形至77.4°，過彎消除應(yīng)力。
[0010]所述整形步驟結(jié)束后，將經(jīng)過整形成對輥模精整后的U肋直接或經(jīng)過校直后送入切斷設(shè)備按所需尺寸進(jìn)行切斷。
[0011]所述的鋼板板料為寬度與U肋展開尺寸寬度相配的鋼卷或經(jīng)加工后寬度與U肋展開尺寸寬度相配的鋼卷。通過焊接，帶鋼的長度在理論上可為任意長，同時U肋長度在理論上也可以任意長。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
1、利用本發(fā)明的方法制造的產(chǎn)品由等厚的材料經(jīng)過加熱使金屬流動變成更合理的不等厚形狀，截面同一般傳統(tǒng)U肋截面相比更加優(yōu)化，邊腿部加厚的同時，可減少了過渡圓角處的減薄，也減輕橋梁自重。連續(xù)熱鍛成型后，直接先完成坡口形狀，焊接面積增大，再進(jìn)行連續(xù)冷彎成型，產(chǎn)品長度可以任意確定，產(chǎn)品一致性好、產(chǎn)品精度高，保證了質(zhì)量。邊部坡口狀截面的焊接面積是一般U肋邊部經(jīng)銑削后焊接面積的3倍，方便焊透，提高焊接質(zhì)量。整形步驟可消除產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力，解決回彈，穩(wěn)定尺寸，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
[0013]2、利用本發(fā)明的方法制造的產(chǎn)品邊部連續(xù)熱鍛直接形成坡口截面，減少了銑削工序的繁復(fù)。
[0014]3、本發(fā)明中連續(xù)熱鍛成型是經(jīng)感應(yīng)電加熱后擠壓成型，損耗小；連續(xù)輥式冷彎成型是在水冷下進(jìn)行生產(chǎn)加工，冷卻水可以重復(fù)利用，綠色環(huán)保。
[0015]4、利用本發(fā)明的方法制造的最終成形產(chǎn)品的長度可以任意確定，如運(yùn)輸條件允許可足夠長，適用于各種橋梁。
[0016]5、本發(fā)明由于能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，因此效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0017]6、本發(fā)明通過合理分配變形角度，使得變形次數(shù)最少，變形力量均勻，尤其是各對輥的壽命趨于一致，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且可延長設(shè)備的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0018]圖1是利用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的非等厚U肋的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是利用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的非等厚U肋和現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)非等厚U肋的對比圖；
圖3圖2中A部