帶鋼輥式冷彎成型與生產(chǎn)同類產(chǎn)品的軋機、沖壓等設(shè)備相比,具有設(shè)備簡單、設(shè)備重量輕、占地面積小、相對投資少、生產(chǎn)操作易于掌握、生產(chǎn)人員少、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量高、環(huán)境污染小、改善了勞動條件的特點,所以得到廣泛應(yīng)用。輥式冷彎成型的型鋼尺寸,從用于房門的0.15kg/m橫梁到大型、有縫焊接的豎框。
用于建筑型鋼的輥式冷彎成型,基本上與汽車部件、航空零件、船舶外殼骨架和儀表零件的生產(chǎn)方法相同。這個工藝尤其適合于生產(chǎn)組成帶有連鎖部件“uitimet”。系統(tǒng)的部件。不銹鋼易于成型,強度和剛性強,外型美觀而且耐腐蝕和磨損。通常使用的是06Cr19Ni10(304)鋼,但對于耐磨蝕環(huán)境,則使用06Cr17Ni12Mo2(316)鋼。
在一定的范圍內(nèi),輥式冷彎成型允許成批生產(chǎn)任何形狀的建筑構(gòu)件。同樣,很容易高精度成型長度較長的構(gòu)件。目前,輥式冷彎成型的型鋼已達上千種,而門窗用型鋼已有30余種。這些型鋼包括豎框、立式玻璃護套、水平護套蓋、框架構(gòu)件、鑲板護套、門梁、旋轉(zhuǎn)柵門、旋轉(zhuǎn)柵門襯墊、直棱平嵌線隔板等。
1. 建筑用型鋼輥式冷彎成型機組
對于輥式冷彎成型工藝來講,成型機組的重要性是不言面喻的。由于產(chǎn)品截形不同,精度要求不同,機組的結(jié)構(gòu)形式和價格差異非常大。對于生產(chǎn)企業(yè),選擇最合適的生產(chǎn)線配置,在保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的前提下達到最佳的性價比就顯得尤為重要。
帶材的咬入條件可不必作為孔型設(shè)計的依據(jù)。但在輥式冷彎成型過程中,更為重要的是帶材邊緣在折彎時的伸長量,這個伸長量不應(yīng)超過該種材料的彈性極限延伸量。這個伸長量在機架間距一定的條件下,也可用角度變化量來表示。
實踐經(jīng)驗告訴我們,成型側(cè)的寬度越大,要求過渡區(qū)相應(yīng)增長;成型角度變化越大,也要求過渡區(qū)相應(yīng)增長;當板厚增加時,無疑變形成型的阻力增大,離強迫成型區(qū)越遠,越不易變形成型,只有縮短自由區(qū),即縮短兩成型輥間距離。
設(shè)備要按照生產(chǎn)工藝的要求配置。設(shè)備的主要參數(shù)源極端情況下的工藝條件。整條生產(chǎn)線的前部設(shè)備:開卷、對接、活套、銑邊等;后部設(shè)備:切斷、檢驗、包裝等深加工設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)該大于主機,設(shè)計中輔機設(shè)備應(yīng)該保證大約有20%的寬余度,這樣才能更好地發(fā)揮生產(chǎn)線的效能。
冷彎成型生產(chǎn)工藝流程一般包括:開卷→對接→校平→預(yù)沖孔→輥式冷彎成型→校直→切斷→出料→碼垛。
圖5-30為冷彎成型生產(chǎn)機組。
對冷彎成型生產(chǎn)機組的一般要求包括以下幾方面:
①. 采用成熟、合理的成型工藝,成型工藝穩(wěn)定、產(chǎn)品截形精度滿足要求。
②. 成型輥(模具)調(diào)試時間短,使用壽命長。
③. 成型機結(jié)構(gòu)緊湊,工藝適應(yīng)范圍廣,剛性好,更換產(chǎn)品方便快捷,定尺精度好。
④. 自動化程度高。開卷、校平、沖孔切斷、成型、成品碼垛,全部由 PLC控制自動完成,需要的操作人員少。
⑤. 生產(chǎn)效率高,成型速度在產(chǎn)品要求范圍內(nèi)可調(diào)。
⑥. 性能可靠,壽命長。主要電氣元件、液壓件均采用可靠部件,并有動作互鎖功能,不會因誤操作對設(shè)備產(chǎn)生影響。
⑦. 具有急停記憶功能。在設(shè)備遇到意外情況時,可以在任意位置急停。故障排除后,繼續(xù)進行下一動作。
⑧. 開卷裝置液壓張緊、松開,并可正反向旋轉(zhuǎn),速度可調(diào),上卷、送料省時省力。
⑨. 切斷裝置噪聲小、切口平整,冷卻潤滑充分可靠,設(shè)備滿足環(huán)保要求。
⑩. 可配置安全裝置,如安全柵欄、光電安全保護器和電子互鎖門。可以配置故障自動診斷功能以及采用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),以適應(yīng)制造業(yè)信息化的要求等。
輥式冷彎成型的操作基本上與簡單型鋼(一般橫斷面只彎曲一次),或者復(fù)雜型鋼(如豎框有10個彎曲)的生產(chǎn)方式相同。帶鋼從開卷機輸人成型機。在成型機的最初調(diào)正過程中,操作者要用卡規(guī)檢查公差。并調(diào)整成型輥壓力,直到生產(chǎn)出合格的型材。型材的復(fù)雜程度決定了成型輥的成型速度。在生產(chǎn)中,每一組輥子要用溶性油的水溶液冷卻和潤滑;用齒輪或鏈條連接在一起的成型以同速運行。
每更換一次型材生產(chǎn)品種,都必須對機組的成型輥全面調(diào)整一次,其辦法是不斷地調(diào)整各個特殊點上的成型壓力,直到加工出合格產(chǎn)品為止。在改變產(chǎn)品時,操作者要徹底全面清理輥軋,并作必要的調(diào)整。如果是重復(fù)加工生產(chǎn)相同規(guī)格的型材,下成型輥的調(diào)整就可以免去。
2. 矯直、切割和打包
在輥式冷彎成型機的出口端,矯直機補償厚度偏差可引起翹曲。而后,型材穿過切割機。豎框是由兩個半截型材成型的,每半截型材在各自的操作中輥軋成型。然后固定在一起,用連續(xù)焊縫連接起來。
打包是操作的最后一種。包裝箱長度取決于型材零件,但為了運輸方便,質(zhì)量約為91kg.作為一件有趣的事,最輕的型材零件是門用橫梁,質(zhì)量僅為0.15kg/m.
3. 輥式冷彎成型的幾點說明
①. 輥式冷彎成型適用于大批量生產(chǎn),小批量生產(chǎn)用輥式冷彎成型就不合算了。
②. 輥式冷彎加工錐形型材是不可能的,只能加工生產(chǎn)恒定橫截面的型鋼。
③. 輥式冷彎易于成型加工截面對稱的型材,因為截面對稱是最簡單的形狀。對于對稱最簡單的形狀的槽鋼,應(yīng)該避免過深的彎曲,一般最深不得超過76.2mm.
④. 輥式冷彎成型的帶鋼的板形應(yīng)有一個凸度(其程度取決于寬度),否則在成型過程中就會產(chǎn)生波浪形。
⑤. 可以進行復(fù)合彎曲,但為了便于加工應(yīng)避免死角。
有些操作(如穿孔、切割、焊接)可作為輥式冷彎成型工藝的一部分。其他的如打印、精整屬于二次操作。
圖5-31所示為采用8道次異型輥壓成型生產(chǎn)出的滑車導(dǎo)軌斷面形狀。這種型材所用的原料是寬67.259mm,厚0.8mm、表面為2號光潔度的退火06Cr19Ni10(304)型不銹鋼。已成型的導(dǎo)軌在第十號工作臺上進行矯直。當導(dǎo)軌離開第十號工作臺后,型材被夾送到輸送輥道上,然后送到定尺臺剪切成長度為3.048~6.096m的定尺料。
奧氏體06Cr19Ni10(304)型不銹鋼的延伸率為50%~65%,故不會使金屬產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。帶有切割毛刺的帶鋼在進行輥壓成型時,可利用2號成型輥的臺階將毛刺壓平。
圖5-31描述了用8個機架成型帶4個夾角的建筑型鋼的成型過程。成型帶材為1010冷軋帶鋼,厚度為1.5mm,定尺長度為1.5m,彎曲角外圓弧半徑為0.8mm,采用8架成型機進行成型,成型速度為2.6m/min,并采用1:12的油水乳化液潤滑。在第2~第5架采用3帶凸緣的成型輥軋壓彎曲角內(nèi)側(cè),從而得到所需的產(chǎn)品。
成型輥是用淬火鋼制成的,矯直機的材質(zhì)為硬質(zhì)青銅,其表面光潔度很高,輥壓速度為16.72m/min.潤滑劑采用具有顏料添加劑的水溶油。
在成型壓力比較大和工件表面光潔度要求嚴格時,為了盡量減少或防止帶鋼的擦傷和劃痕,有時要采用塑料保護涂層。對于輕型材料,尤其是10Cr17(430)型鋼,對于生產(chǎn)不銹鋼非常有經(jīng)驗的制造廠,則通常不需要采用這種保護涂層。
不銹鋼門窗型材截面示意圖,圖5-32。不銹鋼型材防火門示意圖,見圖5-33。不銹鋼型材平開窗示意圖,見圖5-34。