冷弯成型-方管成型

1、方管成型方矩形管是一种用途极广的闭口型钢，与相同截面积的圆管相比，它具有强 度高，抗弯截面模量大，易于装配以及稳固、美观等优点，方管成型主要应用于 汽车制造业、建筑行业等。目前，世界上生产方矩管主要有2 种成型方式：圆成方和直接成方。直成方直成方的孔型分两大类: 第一类是专用孔型, 即定身量做, 此法成型方式 有:定点变径法、变点定径法、定径弯折点外移法、定径弯折点内外移动法。第 二类是通用孔型, 目前国内大部分生产企业都用此孔型。通用孔型说白了也就是 专用孔型成型方式的第三、第四种的组合产物。在此孔型中,折弯处的上辊有一 个固定圆角, 不同带厚都用同一个上辊来解决, 实际上是采用了一种模糊技

2、术 来处理问题, 此技术节约了大量的轧辊, 所以生产厂家大都希望采用此孔型。89(IOjS5550I： ito方矩管直接成89(IOjS5550I： ito方矩管直接成ZHWH2逍次成丿趴为小边实吟成型.为人边实经成型| ：为小边组合自由弯成壁圆变方圆变方的成型方式大体上有两种: 第一、箱式孔型变形。箱式孔型变形是母 管经过一般最少为四架平辊和三架立辊或更多道次的平辊立辊交替作用在母管 上进行变形, 可简单地描述为: 平辊上下挤压简称“ 压扁” ; 立辊左右挤压称 “ 挤高” 。母管在“ 压扁”“ 挤高” 的若干个过程中逐渐接近型材形状, 最 后变形成所需型材。第二、四辊式变形。四辊式变形即四

3、个辊片在同一平面内组 成一个孔型, 母管从孔型中穿过, 类似于拉拔变形, 但它把拉拔固定模变成了 分体的滚动模。成方与直接成方各自的特点成方与直接成方各自的特点1、圆成方圆成方的优点：圆成方成型的产品质量好，机组成型速度快。比如内角R均 等，焊缝平整，产品外观好。而直接成方存在内角R不均等，角部变薄，焊 缝不平整， 机组成型速度慢等缺点。1）、不同形式的圆变方质量分析（l） 箱式成型在箱式成型变形过程中, 可分为理想的中心线成型法和底线成型法, 生产 厂家为少换辊时间, 一般采用底线成型法, 底线成型时, 从母管到型材整个过 程中上部边缘是下山过程, 下山量为圆管直径与方矩管高度之差, 可以说

4、上边 部是由受压演变成受拉变形过程, 而底部是一个受压过程。箱式成型时, 不论何 种成型方式, 在成型过程中, 母材上下左右与轧辊孔型产生摩擦, 特别是主动 辊平辊孔型中的两侧壁, 由于速差（ 侧面可看成有无数条不同直径的线组成一 个面） 擦划较重, 有可能划伤两个侧面。这在大规格方矩管变形中较常见。再者 箱式孔型变形过程中, 由于有“ 压扁” “ 挤高” 交替进行,可以想象其消耗 的力是比较大的, 特别是厚壁管材难以达到形状要求。（ 2 ） 四辊式变形在此变形中, 四个辊面接触母材, 如果去除母材本身的抗弯强度后, 可以 认为四个辊面的压力大体相等, 上下压力反映在左右压力上,左右压力也反映

5、在 上下压力上, 除非调试不到位时, 上下压力与左右压力有差别。另外随着变形的 深入，辊面上R曲率逐渐增大，弧面深度值减小，反映在弧面上的接触速差越 来越小, 这对于母材变形十分有利2、直接成方直接成方的优点： 直接成方成型道次少， 材料节省， 单位耗能低， 轧辊 共用性好； 而圆成方有材料利用率相对较低， 成型功率大， 生产道次多， 轧 辊共用性差， 在生产厚壁管时， 若孔型设计不合理易使金属在角部严重堆积甚 至造成压裂等缺点。生说中直接成方由于其省料、节能、投资少， 已经受到广泛重视。可是在 现实生产中， 直接成方还普遍存在着一些问题：（1）上下内角不相等，上角R上小于下角R下。（2）角部

6、实际弯折部位与理想弯折部位发生偏移。（ 3） 大规格薄壁管， 当成型力超过临界点时，侧边内壁发生内凹失稳， 且边 长越大， 壁厚越薄， 内凹失稳越严重。（4）角部弯折处减薄或增厚。实弯成型时角部因拉伸变形而减薄； 空弯成型 时角部因压缩变形而增厚。（5）成型轧辊线速度差大。侧边成型超过一定角度后， 轧辊与侧壁接触面的 线速度差变大。（ 6） 因方矩管成型中， 上弯以实弯为主， 下弯以空弯为主， 所以管子易出 现纵向翘曲。三、总结在方矩型管成型方法上, 圆变方要优于直成方,而在圆变方的成型方法中, 四辊成型又优于箱式孔型成型。四辊变形方矩管, 从加工范围上要大于箱式成型, 从成型表面质量上（ 克服了表面划伤等现象） , 要优于箱式孔型, 从成型力上 看, 四辊变形力要比箱式孔型力小的多。参考文献：1、宝钢高强度方矩管成形及性能研究晏培杰 李丹阳 吴振刚 韩静涛 马越峰 （1.上海宝钢型钢有限公司，上海 201900；2.北京科技大学，北京 100083）摘2、方矩管成型质量分析张军石（ 家庄科一重工有限公司冶金轧辊分公司3、方矩管直接成方原理及成型工艺朱剑明， 吕晟（无锡振达机械制造有限公司，江苏无锡214000）4、分类式方矩管组合模辊朱剑明, 陈 戈（