冷弯型钢生产培训讲义

1、精品文档可编辑冷弯型钢生产培训讲义2005年11月20日、高频直缝焊管和冷弯型钢生产基本知识1.高频直缝焊管分类1.1按钢管外径分1小直径管10.3m(”)102mm8m中直径管114m(4”)508mmm大 直径，管毛细管10mm 以下(3 )2(20 ”)508（20”）以上。1.2按管径与壁厚分见表1表1管径与壁厚序号类另IDT/t（外径/壁厚）t/DT（壁厚/外径）1特壁厚管<5.5>0.82厚壁管5.59.00.180.123标准管9.1200.120.054薄壁管20.1500.050.025阳1壁管>50<0.021.3按用途分见表2表2按用途分序号钢管名

2、称用途1中、低压流体输送用管r用于煤气、水、天然气、石油等流体输送2结构用管用于各种钢结构、建筑、家具制造3机械制造r用于汽车、农机、机械制造4热交换器用于锅炉、石化工业、家电冰箱等热交换器2.冷弯型钢分类2.1我国冷弯型钢产品一般按断面形状分冷弯型钢<开口断面型钢工闭口断面型钢开口断面型钢开口断面型钢是最简单的，易于制造，如槽钢（汽车大梁）、帽型钢、端墙横带等。C70铁道货车耐大气腐蚀冷弯型钢中的侧柱（帽型钢）、端墙横带、下侧梁等都是开口断面型钢。闭口断面型钢r大型冷弯型钢闭口断面型钢亦称空心型钢，如方、矩型等，t中型冷弯型钢铁道货车冷弯型钢中的C64、C62、C70的上侧冷弯型钢按尺

3、寸规格分类小型冷弯型钢梁，都属于闭口冷弯型钢。宽幅冷弯型钢B.按尺寸规格分类大型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度476mm宽度3001200mm中型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度 小型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度 (4)宽幅冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度 3、轧制变形基本原理 钢的塑性钢的塑性：在外力作用下，25mm宽度100450mm0.53mm宽度30200mm0.36mm宽度7001600mm钢在体积不变的情况下，稳定地改变其形状而不破坏的能力叫做钢的塑性。使钢的变形抗力降低至很小，(即柔软)塑性变形和弹性变形日变形前金属晶体结梅b.变形后金属晶体结构 图1金属晶体纤维组织但不能

4、说都具有良好的塑性。金属晶体在外受外力时发生歪扭和拉长如图1所示，当外力未超过原子间的结合力时，去掉外力之后 晶格便会由变形的状态恢复到原始状态，也就是未超过金属本弹性极限的变形叫做金属的弹性变性。当加在金属晶体上的外力超过其弹性极限时， 去掉外力之 后歪扭的晶格和破碎晶粒不能恢复到原始状态， 这种永久变形 叫做塑性变形。加工硬化金属在冷加工后，由于晶粒被压扁、拉长，晶格歪扭、晶 粒破碎，使金属的塑性降低，强度和硬度增高，这种现象叫做 加工硬化。塑性和柔软性混为一谈，因为柔软表示金属对变形力的抵抗能力，即变形抗力的大小。例如：铅同时具有良好的塑性及柔软性，又例如奥氏体不锈钢在冷状态下不能经受很

5、大的变形而不破裂，说明它的塑性很好。但这种钢的变形抗力很大，所以它并不柔软。所以在热轧加工过程前，把钢加热至高温状态下，促体积不变定律轧制前后体积不变的客观事实，叫做体积不变定律。它是计算轧制变形前后的轧件尺寸的基本依据。在介绍体积不变定律时，举例来说明体积不变的客观事实。如，轧制前后的尺寸变化如图2所示。轧前的轧件体积以Vi表示，轧后的轧件体积以V2表示。V产HBLV2=hbl如果轧件原料在几道轧制过程前，无连铸缩孔、疏松、气孔、裂纹等缺陷，那么对轧件轧制前后的外形进行分别对名测量得到相应长、宽、高尺寸数据，代入上2式计算，得到一轧制前后的体积相等，即Vi=V2HBL=hbl最小阻力定律钢在

6、塑性变形时，金属沿着变形抵抗力最小的方向流动，这就叫做最小阻力定律。变形前外形图2轧件轧制前后体积变化示意图根据这个定律，在自由变形的情况下，金属的流动总是取最短的路线，因为最短的路线抵抗变形的阻力最小，这个最短的路线是以该动点到断面周界的垂线。例如图3所示，立压一块方钢，金属沿垂直各边的方向移动立压一块方钢，金属沿垂直各边的方向移动（最短路线）。（6）张力轧制在轧制过程中，前后两架机架存在速度差，当后架的轧制速度大于前架时，造成前、后架之间的轧件受到后架和架的接力作用，通常此力和张力。存在张力的轧制过程称为张力轧制。连轧和连轧常数连轧：一根轧件同时在几架轧机上轧制，并保持在单图3金属沿垂直各

7、边的方向移动示意图位时间内轧件通过各轧机的体积相等的轧制叫连轧。连轧常数：在连轧状态下，单位时间内通过每架机架的金属体积等于一个常数，这个常数叫连轧常数。用下式表示：FiDin尸F2D2n2=FnDnnn单位时间内通过的金属体积用下式计算：V单位时间内通过轧机的金属体积，mm3;D轧辐工作直径，mm;n轧辐转速，（转/分），r/min;F轧件截面面积，mm34、成型基本知识4、1冷弯的变形特点冷弯的变形特点：a.金属在冷态下弯曲变形，变形前后板带的厚度不变;b.成型后各段中性层的展开长度等于原板带宽度；c.在成型过程中不可避免地伴随着弹性变形；d.弯曲的部分存在着加工硬化和减薄现象。4、2弯曲

8、变形的条件轧件产生弯曲变形时，其截面中存在着中性线，中性线以上和以下两部分，中性线以上区域存在压应力，中性线以下区域存在拉应力。离中性线愈远拉应力值愈大，当拉应力超过金属的（抗拉强度）值时，则在该处产生断裂。为保证板带冷弯成型而又不产生裂纹的必要条件，是弯曲截面上的最大正应力Omax符合OsWbmax<Ob的条件。取决于轧件的厚薄和弯曲程度。弯曲时曲率半径愈小则弯曲程度愈大。轧件愈厚，在曲率半径相同的情况下，轧件上、下部产生的确弯曲正应力愈大。冷弯成型时的弯曲变形要受材料极限变形率的限制，否则弯曲处将出现裂纹和折断。从材料手册和质保书上可查到材料极限变形率，即极限延伸率，则最小弯曲半径为

9、：以普碳钢为例，查到，其最小弯曲半径为：RS1min例1 :已知普碳钢的极限延伸率85=25%=0.25,板厚S=6,其最小弯曲半径计算为:S 1c = 2(5-1 )Rmin61=2(0.2-1 )=954、3中性线精品文档中性线的位置取决于弯曲半径的大小和原料厚度。a.高频直逢焊管的中性线位置中性层高频直逢焊管的中性线位置一般在管壁厚度的1/2处，如（图4所示）。图5弯曲轧件的中性线偏移图4焊管的中性线位置b.冷弯型钢的中性线位置（不进行高频焊接）在冷弯型钢成型过程中，若弯曲轧件的内弯半径为Rn（如图5所示），原料厚度为S,则中性线曲率半径为：R=R+kk中性线偏移系数，是在大量试验基础总

10、结归纳提出的，可按表3N.C.特李舍夫斯基经验系数选取。S原料板厚表3N.C.特李舍夫斯基经验系数kRn/S0.10.20.30.40.450.50.60.7k0.230.290.320.350.360.370.380.39Rn/S0.81.01.21.31.52.03.04.0k0.400.410.420.430.440.450.460.474、4弯曲角、变形角、回弹角弯曲角：轧件弯折部分两边，弯曲前后所夹角度之差称为弯曲角（如图6所示）。当总弯曲角度一定时，每道弯曲角愈大，则所需道次和机架数愈少。每道弯曲角的大小，取决于允许弯曲角和回弹角。一a.允许弯曲角允许弯曲角取决于钢材性质、板带厚度

11、、弯曲断面的宽度和形状，机架间距和辐径等。允许弯曲角是以设备能力和强度，以及保证成型质量两个方面来考虑的。板带钢的强度愈高、塑性愈低、厚度愈大、辐径愈小、机架间距愈短，则允许的弯曲角愈小，一般按机组类别推荐的允许弯曲角见表4。表4允许弯曲角机组类别允许弯曲角（度）轻型45°中型2534重型510图6弯曲角、变形角示意图b.回弹角由于弯曲时板带的弹性恢复而变化的角度回弹角8（如图7所示）。在设计冷弯型钢孔型时，必需预先给予相应角度的过弯角度，以保证最终产品形状和尺寸精确。当板带原料的（抗拉强度）增大，弯曲角增大，原料厚度减小，弯折边减小时，回弹角均减小。一般碳素钢可取2°5&

12、#176;,硬质不锈钢可达5°15°。图7弯曲时板带的弹性恢复而变化的角度回弹角4、5弯曲方法4、5、1高频直缝焊管的弯曲方法高频直缝焊管的弯曲方法有5种方法，分别为：1）中心弯曲法该方法从板带原料宽度中心开始弯曲，弯曲半径R恒定，并且等于挤压辐孔型半径或成品管半径，然后逐架加大中间弯曲变形角。，直到变形角。=180°,即弯曲段到原料宽度的一半时，然后进入几架上辐带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图8所示）|2）边缘弯曲法该方法从板带原料的边缘部分向中心开始弯曲，弯曲半径R恒定，并且等于挤压辐孔型半径或成品管半径，然后逐架加

13、大中间弯曲变形角0,直到变形角20=180°,即弯曲段到原料宽度的一半时，然后进入几架上辐带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图9所示）3）圆周弯曲法该方法从板带原料的全宽上弯曲，其弯曲半带原料与上下轧径R是逐渐减小。当中心弯曲角0180°时，板辐整个宽度接触；当。180°270。时，上轧辐仅与板带原料中间部分接触；当。270。时，进入几架上辐带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图10所示）图8中心弯曲法图9边缘弯曲法4）综合弯曲法该方法是以挤压辐孔型半径Rj为边缘弯曲半径，将板带原料边缘

14、到一变形角。，并且再以后的成型架次中基本保持不变，而板带原料的中间部分弯曲按圆周弯曲变形法进行变形分配，直至进入几架上辐带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图11所示）。5） W弯曲法W弯曲法于上世纪80年代由日本山羊精机工业株式会社研制开发，是综合弯曲法的发展，并于1984年获得美国专利。该方法是将板带原料的中间部分进行方向弯曲的同时，又以弯曲半径r弯曲板带原料边缘。图10圆周弯曲法图11综合弯曲一般设计在第一成型机架。第二架以后的成型按综合弯曲法变形，直至进入几架上辐带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图12所示）

15、。4、5、2冷弯型钢的弯曲方法冷弯型钢的弯曲方法有5种方法，分别为：1）弯曲圆心固定法（半径不变，孤长增加）该法固定弯曲半径的圆心，在半径不变的情况下，依靠弯曲角增大来依次增加弯曲孤状（如图13所示），相当于圆管成型的中心弯曲成型法。此种方法适用于弯曲圆孤半径大的生产工艺。2）弯曲圆心内移法（半径不变，孤长增加）该方法固定弯曲半径，内移弯曲圆心（如图14所示），相当于圆成型的边缘弯图12W弯曲法曲成型法。该法适用于所有产品的生产，但弯曲回弹较大。3）弯曲圆心上移法（半径减小，孤长固定）该方法随弯曲角的增大，孤长不变，弯曲半径逐渐减小（如图15所示），相当于圆管成型的圆周变形成型法。该法适用于波

16、纹板美的宽、薄带坏和非对称称易加工产品。4）弯曲圆心（二维）坐标移动法（半径减小，弧长增加）该方法随弯曲角增加，弯曲半径减小，弯曲孤长增加（如图16所示）。其变化量依赖于实际经验。该法图13 弯曲圆心固定法示意图图14弯曲圆心内移法示意图适用于3）所生产的产品。图15弯曲圆心上移法示意图图16弯曲圆心（二维）坐标移动法示意图5）弯曲圆心移动和半径度化成函数关系法（图略）该法随弯曲孤长的增加，弯曲半径按照指数关系减小，应用面较窄。4、6孔型系统孔型系统一般可分为4类：1）同时型，即在断面上各部分同时成型。2）顺序型，即先边缘部位成型后中心部位，或相反。3）组合型，即先分别在各个部分顺序成型，而后

17、同时在各部分成型，或相反。4）专用型，即为保证所生产型钢断面的一些高质量指标和要求而采用的专门系统。二、高频直缝电焊钢管孔型设计1、高频直缝电焊钢管孔型设计步骤：1）进行原料板宽计算；2）根据成型机组的轧辐布置形式，进行孔型结构的选择；3）挤压辐孔型设计；4）封闭孔型设计（平辐）；5）开口孔型设计（平辐）；6）初成型段立辐孔型设计；7）定径孔型设计（平辐）；8）定径立辐孔型设计；9）矫直辐孔型设计；10）根据前面的设计和计算，绘制成型变形图，进行成型过程状态分析，对孔型设计进行适当修改；11）根据孔型设计和计算结果，结合机组结构特点和要求，设计和绘制轧辐零件工作图。2、双半径孔型设计与计算方法

18、2、1原料板宽计算a.常用计算经验公式（1）B=耳DT-t）+Ai+&+&B-原料宽度；Dt一成品钢管的外径，mm;t一成品钢管的壁厚，mm;A成型余量mm,按表5选取；4焊接余量mm,按表6选取；t&1.01.14.04.16.0t2/3t1/2t表6焊接余量选取表DT/t815162526404160Al1/2t2/3t3/4tt表5成型余量选取表为一定径余量mm,按表7选取。Dt6.322633655177199612121141461717320表7定径余量选取表55005052040.71.01.31.52.02.62.93.23.5（壁厚）（6?）的焊接钢管

19、，计算所需原料宽度。例2已知牌号为Q235A的165（外径）X4.50解：夕卜径口丁二165,壁厚t=4.50,DT/t=165/4.50 36.67 。3.38 ,按表6选取焊接余量A按表5选取成型余量A1=3/4t=0.75X4.50可编辑2=1/2t=0.50X4.50=2.25按表7选取定径余量A3=3.20,所需原料宽度为： 513B=4Dt-t）+A+&=/（165-4.50）+3.38+2.25+3.20=513.056答：计算所需原料宽度为513mm。b.常用计算经验公式（2）B=J1Dt-2t+1+Zmm;Z系数mm,按表8钢管外径，mmw1818.12525.140

20、4150>51Z0.4刀0.48刀0.56刀0.6刀0.72刀表8系数Z选取表2、2挤压辐孔型计算a.焊接挤压孔型由双半径组成，孔型结构设计见图所示，其作用是使靠近焊接部分的管形呈平椭圆形，使焊B原料宽度；Dt一成品钢管的外径，mm；t一成品钢管的壁厚,选取。16接挤压力沿整个管壁分布均匀,孔型半径D以提高质量。下底圆弧半径，mmCi孔型半径圆心高，mm上部平椭圆弧半径，mmB式中:Dt一成品焊接钢管的外径，mmDk一机组的工作外径，mmAR一定径量按前面表7选取，mmC1一辐环宽度，一般取2030mm;£一车昆缝，一般取56mm取C2=3040mmh=Rh-RhCosQ-Ss

21、in0Di=Dk+2(Rh-RhCOS9-Ssin9)D2=(Dk+2R-Rhsin9-AS)-2r(1/sinD3=D2-2C2sin9H=h+(Rh+C2)sin99-1)Dk、上、下挤压辐的宽度、工作外径ds、B、dx图16焊接挤压孔型结构图XdbKDB尺寸图17压光辐孔型结构2 D2 DSA由机组的结构和设备参数决定。b.压光棍孔型计算压光棍孔型Z构见图17所示。C一辐环宽度，一般取2030mm器一辐缝，一般取510mmR=Rh与下挤压辐半径相同B=2（R+C）D=Dk+2R工作外径Db、di、d2、d3、尺寸由机组的结构和设备参数决定。2、3封闭孔型计算（含一架焊缝导向辐）封闭孔型一

22、般为3+1结构，即3架平辐+1架导向。封闭孔型结构见图18所示。2、3、1封闭辐孔型计算a.第i架平辐的导向环厚度bi=Bz式中：B所计算原料板宽，mmZ一导向片厚度系数按表8选取，mmi一封闭孔型机架序号，i=1、2、3、导向。b.第i架下平辐的孔型半径RBi=之+Cb2J!式中：B一所计算原料板宽，mmbi导向片厚度，mmCb孔型弧长修正系数，Cb=0.52.3mme一半径R2偏移系数，e=26mm图18封闭辐孔型结构表8导向片厚度和上辐孔型半径R2系数选取表机架序号i123导向导向片厚度系数z0.180.200.0960.10.0280.0320.0270.03半彳至R2修正系数A1.0

23、301.0401.0301.0401.021.031辐环修正角度。（度）1412100c.第i架上平辐的孔型半径R2=困A上辐孔型半径修正系数，按表8选取;d.孔型结构尺寸计算与选取Sin-bi+eR2半径R2的偏心距e=R2-RiBi=R2 cos + eB2=R2sin什BiB3=B2+C-bi/2D尸Dk+2(4050)D2=Dk+2R2sMft-ASD3=DK+2R2(sinft-sin0)BBDi-D=-ktgii22bi=(Di-DK)/2Dk机组的工作外径，mmC一辐环宽度，一般取2030mm;器一辐缝，一般取6i4mm,外径值大的取上限值，外径值小的取下限值。e.封闭孔型计算过

24、程结束前，必须对孔型圆弧段中性层的周长进行验算，孔型圆弧段中性层的周长原料板宽；如不等，必须进行孔型修改计算。2、4开口孔型计算W孔型相等一致。孔型中间弯曲变计算特点：各架开口孔型的边缘弯曲半径均相等，弯曲的弧长与形的孔型，按均匀变形法均匀分配。2、4、iW孔型计算W成型孔型技术在近年来得到广泛的应用，(壁厚/外径)值0.33%<S/D<22.I%,不仅适用于普通碳素钢，还可应用于铝、铜、钛和不锈钢等材料的成型。该方法是将板带原料的中间部分进行方向弯曲的同时，又以半径r弯曲板带原料边缘，能有效的减小和控制边缘延伸，一般设计在第一成型机架。孔型结构见图I9。a.中部反弯孔型半径该段圆

25、弧的中型层长度，约占原料板宽的32%52%,中部反弯孔型半径可以接近成品圆管直径的3倍或等于原料板宽。取原料板宽的45%,则Lr2=0.45B4DB一所需原料宽度Lr2R2180J1b.一般中部反弯变形角取。=13140d.两侧下弯的孔型半径两侧下弯孔型半径的圆弧段中性层长度占原料板宽的40%45%KAiC2D，D(两侧下弯圆弧段中性层长度的合计值)，取原料板宽的40%,则Lri=0.40B/2=0.20BB一所需原料宽度Ri=Rj+AR或Ri=Rbi边缘弯曲角g+(35)0C01R118JIe.两侧联结直线段两侧联结直线段占原料板宽的Lz=1-(0.45+0.40)B/2孔型结构=0.15B

26、/2=0.075B8%17%。取原料板宽的15%,则图19W两侧联结直线段用作图法在孔型图中连接。B-所需原料宽度f.孔型结构尺寸计算Dk机组的工作外径，mmB1=R1(sin巾+sin0)+CR1S=R2-SD1=2(1-cos0)R2+DkD3=iDkB2=2R2Sin9A1=2R1ssin巾D2=Dk+2(1-cosC1、C2一辐环宽度，一般取C1=2030mmD4=D3-2R1s,C2=3040mmB3=L2cos0A2=(R2+R1s)sin肝B39)R12RCOS9-(1020)2、4、2各架次开口孔型的中间部分弯曲变形孔型计算a.除第一架W孔型外，以后各架次开口孔型的中间部分弯曲

27、变形时，中间部分的中性层长度占原料板宽的60%75%,当中间部分的中性层长度占Lf(1-0.4)B=0.6B50%时，进入封闭孔型。取中间部分的中性层长度为:B-所需原料宽度中间部分的弯曲半径为：RNN一参加成型的机架数，从数)；B1i=1、i=(第一架封闭孔型机架序号，其中包含参加成型的立辐机架i一所计算的机架顺序号；RB1一第一架封闭孔型下辐半径。当中间部分变形角为Qi时，原料中间部分弯曲变形为板宽的0.6Bo因此，a可用下式求得:Qi0.6B18054B2Ri边缘弯曲角JIRiwi7.1625b.边缘弯曲与中间同时综合变形辐计算边缘弯曲与中间同时综合变形辐孔型结构见图20。R2X=RB1

28、R2S=R2X-SA2=R2sR1x=RiZAiRrrcBi1DKD2DD图20 边缘弯曲与中间同时综合变形辐rRis=Rix-SA1=R2sSin0i+(58)-RissinQiA3=A1+A2B产A3+2(S+C)Di=iDkD2=Dk+2Rix(1-cosGi)+R2xcosOi连接圆弧半径r=510mm上辐取上限、下辐取下限。C.中间变形辐孔型计算R2X=RB1R2S=R2X-SR1x=Ri孔型结构Rs=R1XSD1=iDk1)(29i<130°)中间变形辐孔型结构见(图21),按下面公式计算：A产(R1s-R2s)sinaA2=R1Xsin0i-(510)mm取8=6

29、070°,h=2030mm,则B1=R1XSin&+R2Xsin(5/2+6)B2=htg5B=B1+B2+CD1=iDkD2=Dk+2R1X(1-cos9i)+2R2Xcos(y2+G)+2h连接圆弧半径r=510mm上辐取上限、下辐取下限。2) (2 0i>130。)中间变形辐孔型结构见(图图2120i>130°中间变形辐孔型结构22),按下面公式计算：A=0.85Rs+AATW带边缘与上辐间间隙，取=1015mmB=Rx+CDs=DK+2(Rx+r)连接圆弧半径r=510mm上辐取上限、下辐取下限。图2、士7E士7E次的孔型22(29i>13

30、0°)中间变形辐孔型结构5定径孔型计算径孔型结构见图23所示。径量(减径量)按均匀分配发分配，定径各架半径按下式计算：R_R2-iitnDRn-i2=tn图23 定径孔型结构式中：Rt成品管半径，mmn参加定径机架数i参加定径机架序号，i=1、nAR一定径余量，AR=AD/2,mmBi=2Ricos9B2=(Risin0-S/2-r+rsin8)tg0B3=Bi+2B2B4=B3+2CDi=DK+2Ri(1-sin9)D2=Dk+2RlS2、6矫直辐孔型计算矫直辐一般由两组四辐组成，其孔型结构见图24所示。Ri=Rt-0.05,mmy900A=1.53,AT昆缝间隙，mma=90&#

31、176;-57.3A/Ril=2Risin桢2B=l+2C图24矫直辐孔型结构图C=2030mmC一辐环宽度，r=35mmRt-成品管半径，mmi参加定径机架序号，i=1、n2.7边缘弯曲与中间同时综合变形立辐计算(29i<130°)孔型结构见图25所示。中间部分的弯曲半径为：Ri中间部分变形角0.60i=B2Ri边缘弯曲角7.162d=5N R =i bi18540= BJRiBRih=Ri+(2030)mmDi=Dki+(1020)mmD2=Dki+2rsin(ci)i+0i)-sin0ihi=h-Ri2-(A/2)21/2h2=h-hi-RicosQih3=h-(Ri-r

32、)cosei-rcos(cd+ei)D3=Dki+2risin(d+ei)+(Ri-ri)sinei-AC=2030mmC辐环宽度，r=35mmH=h3+(D1-Dki)/2tg90。-(i+昉+CA一辐缝，根据机组结构确定2.8中间弯曲变形立辐计算(29>130°)NR=iB118540=BJRiB图25(2 9i<130 ° )立辐孔型结构图D2_D3A/2孔型结构见图26所示。 中间部分的弯曲半径为：R i 中间部分变形角0.6Qi= B2Ri 边缘弯曲角7.162 d =5R-+(230)h=Ri+(2030)mmD1=Dki+(1020)mmD2=Dk

33、i+2r1-cos(wi+Qi)D3=D2+2ri(1-cos昉h1=h-Ri2-(A/2)21/2h2=hhi-RicosQi图26(29i>130°)立辐孔型结构图h3=h-（Ri-r）cos9i-rcos（cd+0i）C=2030mmC一辐环宽度，r=35A一辐缝，根据机组结构确定2.9闭口孔型立辐计算孔型结构见图27所示。孔型半径RiLRi+Ri+12式中:Ri一前架平辐孔型半径，mmRi+i 一后架平辐孔型半径，mmi 参加成型闭口立辐机架序号，i=1、n变形角1828.652RiJIRiLH = R iL 1+ R iL sin(卜-90 ° )+2CD

34、= D k +2R iL ( 1-cos 时C = 2030 mm C一辐环宽度ADr=35mm,A=36mm,A辐缝3.FF法孔型设计及计算方法三、冷弯型钢孔型设计冷弯型钢孔型设计包括：原料选择、孔型系统选择、弯曲道次确定、各道弯曲角的分配、配辐和辅助工具选择等。1.开口冷弯型钢孔型设计思想与基本原则1）固定点（段）与固定线为使弯曲轧件断面形状在各道次中有规律地变化,图27闭口孔型立辐结构图必须选择固定点或固定段，在整个冷弯成型过程中,固定点或固定段的位置及其长度不变，各道次的固定点联线叫作固定线（又称轧制中心线），它在整个弯曲过程中应保持一条直线。对称断面型钢，其固定点先断面对称轴和中性线

35、的交点。非对称断面应使固定点（段）两边的弯曲变形量基本相同，以保证弯曲时轧件稳定。2）基本直径轧辐与固定点（段）相接触处的直径叫做轧辐的基本直径，弯曲成型时要求每个机架的上、下辐基本直径相同，以保证产品质量。2 .选择孔型系统的基本原则选择孔型系统应遵循行的基本原则:a.尽量使开口和要求较高的面朝上，以利观察和调整；b.尽量避免有长的垂直段，防止因该部辐径差过大，增加轧辐磨损和降低轧件表面质量;c.在无辅助辐的情况下，尽量避免内弯和内弯曲率；3 .按余弦曲线来分配弯曲角。当成型道次N,单边总弯曲角为，第i道次的弯曲角为：180g="（1-i）s2N此种计算数学方法如图28所示。iHi

36、图28求弯曲角分配的数学方法图或按经验公式分配，R.T.安格尔方法，即：将平缓过度区长度L视为机架间距长，将带钢边缘视为直线段，认为成型纵方向边缘起升角为一常数，以此来确定最大弯曲角。3.配辐配辐原则是：a.使基本直径两边的辐径差尽可能小；b.轧槽深度适宜，既能耐轧件各种起限制作用，又不使辐环过薄；c.在保证各架之间的拉力下，设计辐型时应考虑释放角（辐面与轧件分离的角度），减少摩擦。5.各架速度配合辐式连续冷弯成型亦为连轧的一种，轧件在成型过程中，只有弯曲变形而无压缩弯形，故各架转速恒定、固定。为了保证轧件平直和边缘延伸最小，各架间应有一定张力，因此在实际生产中均使后架基本直径比前架大3%5%

37、。在闭口型钢定径段，应校核各架（定径各机加）的连轧常数，修正主要参数使各架的连轧常数相等一致。4.开口冷弯型钢原料宽计算一般按图形分析法计算原料宽度（简单对称断面计算原料宽度如图29所示示意图），复杂断面有时要图29计算原料宽度示意图料宽通常按中性层长度计算，一般计算时应考虑弯曲段金属变薄及横向拉伸而加以修正，即弯曲段中性层产生偏移。一般按图形分析法计算原料宽度公式为：n=1n=1bz +ibEwiI公试中，bzi-各直线段长度;bwi-各弯曲段考虑中型层偏移的圆弧展开长度;例3 : 一汽车大梁产品外形如下图bwi= (Rn+ks )Rn型钢内接圆弧半径；k-考虑中型层偏移系数, 数k

38、76;a厂-型钢成品总弯曲度；兀18- -度数转化为弧长因子0兀180按表1N.C.特李舍夫斯基经验系所示，规格为U300X90X8.00,求此汽车大梁产品的所需原料展开长度。解：按图30作图形分析法，计算原料宽度，各直线段和弯曲段的展开长度为(1)各直线段长度bz1=H-(Rn-S)=90-(10+8)=72bz2=A-2(Rn+S)=300-2(10+8)=264(2)中性层偏移系数k,按N.C特李舍夫斯基数据确定，R/S=10/8.00=1.25,从表中取k=0.42,则弯曲段考虑中性层偏移展开长度为：图30bwi= (Rn+ks) a冗一 =(10+0.42X8.001890Jt182

39、0.99(3)计算原料宽度为：B=2(bz1+bw2)+bz2=2(72+20.99)+264=449.98=450答：此汽车大梁产品的所需原料展开长度为：450mm。5.开口冷弯型钢的孔型设计开口冷弯型钢的产品断面形状较多，有中心线对称和不对称，不同的断面孔型设计与计算略有不同，但其基本的孔型截面尺寸计算公式和方法是相同的，下面以400X200X5冷弯等边槽钢为设计和计算实例，介绍冷弯型钢孔型的设计方法和计算。5.1 成型道次和弯曲角分配a.成型道次N的分配一定要考虑冷弯成型过程中重要的变形条件，是带材边缘在弯曲和折弯时的伸长量，这个伸长量不应超过该种材料弹性极限的延伸量。角钢、槽钢及其它简单截面冷弯型钢由于其边缘在变形区内，因折弯时的伸长量大于材料的弹性极限延伸量的延伸，极易产生侧边部位边浪(即边缘起边浪)。为了使各机架内冷弯型钢边缘的延伸值在成型过程中分布均匀，应使各道次中成型轧件的水平位移量相同。成型道次N通常按型钢的总弯曲角来预设计算分配，即zH，Nj