一种方矩形焊管成方工艺的制作方法

1.本发明涉及方管成型的技术领域，尤其涉及一种方矩形焊管成方工艺。


背景技术：

2.随着工业化进程的发展和建筑行业的技术革新，建筑和能源行业对大型结构方管，矩形管的需求日益增大，但是在传统方矩管的生产过程中，每个规格方矩形钢管的生产的时候需要先做成圆管，再挤压成方矩管，且需要更换全套模具，因此生产商需要投入大量的模具成本，人工成本，时间成本，以及材料成本，而在更换全套模具时，需要大型的吊装机构，人工拆装，需要5-10名体力劳动人员，相对大型机组来说更换一次管型需要6-24小时，而且完全依靠经验调整，人工调机误差大，浪费大量工时的同时，还无法保证制管精度，费时费力，大大降低了设备的生产效率，而如公开号为cn112404164a提供的方管压制成形的工艺方法，该工艺能够根据工件的尺寸拓展加工工装，方法灵活、通用性好，但是对于大型工厂中的大型规格尺寸的管材成型，上述工艺方法无法实现，仍然存在前文所说的问题，因此亟须一种方矩形焊管成方工艺。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种方矩形焊管成方工艺。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种方矩形焊管成方工艺，包括成型生产线，设置在成型生产线上的多个机架以及机架内部的轧辊，其具体工艺步骤包括：
5.s1，所述成型生产线进料；
6.s2，钢卷原料进入前成型部分，所述前成型部分用于对钢卷原料的上面双成型角及下面双成型角依次挤压，并预留焊接挤压量；
7.s3，初成型管材进入中段五辊挤压部分，所述中段五辊挤压部分用于对开口初成型管材再次进行挤压，使初成型管材上方开口闭合，并通过高频焊接使开口初成型管材进行闭口焊接；
8.s4，闭口管材进入后定径部分，所述后定径部分用于闭口管材尺寸进行精细调整，使其和成品管材的尺寸规格相同。
9.作为上述技术方案的进一步描述：所述前成型部分包括依次设置的10-12组平辊机架以及依次设置的3-4组闭口机架，所述平辊机架将矩形钢卷原料均匀分配到初成型管材的三个面。
10.作为上述技术方案的进一步描述：所述中段五辊挤压部分中的各个所述机架的挤压辊的位置进行调整，以满足初成型管材的规格，设置在中段五辊挤压部分中的外毛刺刀，用于对挤压后的管材进行切屑，所述中段五辊挤压部分中还包括有水冷池，用于对管材进行降温定型。
11.作为上述技术方案的进一步描述：所述后定径部分包括4-5个依次设置的所述机
架以及所述轧辊，用于对管材的尺寸进行柔性形变，在所述定径部分的后端还依次设置有矫直机架，用于对所述管材进行弯曲校准。
12.作为上述技术方案的进一步描述：所述机架以及轧辊的位置调整方式包括人工增加垫片，电机驱动调整，编码器数字化调整或者全自动伺服系统控制中的任意一种。
13.作为上述技术方案的进一步描述：所述电机驱动调整，编码器数字化调整以及全自动伺服系统控制均通过减速机以及蜗轮蜗杆实现所述轧辊或者机架的移动，所述电机驱动调整，编码器数字化调整以及全自动伺服系统控制中均设置有控制箱。
14.作为上述技术方案的进一步描述：整个工艺的模具更换调整时间为15-30分钟。
15.作为上述技术方案的进一步描述：所述前成型部分，所述中段五辊挤压部分以及所述后定型部分中的设备处于同一直线上。
16.本发明具有如下有益效果：
17.1、本发明在对于不同规格的方管的成型，在更换规格时不需要更换模具，一套模具即可生产全部的规定内规格，上一个规格到下一个规格的转变时间缩短到15-30分钟，即可投入生产，极大程度上提高了成型的效率，且简化了方管成型工艺，实现焊管成型设备制管的自动化、数字化，全自动轧辊位置调整，位置精确，操作简单省时省力，节约人工成本，大大提高设备的使用率及生产效率。
附图说明
18.图1为本发明提出的第一轧机下的管材示意图；
19.图2为本发明提出的第二轧机下的管材示意图；
20.图3为本发明提出的第三轧机下的管材示意图；
21.图4为本发明提出的第四轧机下的管材示意图；
22.图5为本发明提出的第五轧机下的管材示意图；
23.图6为本发明提出的第六轧机下的管材示意图；
24.图7为本发明提出的第七轧机下的管材示意图；
25.图8为本发明提出的第八轧机下的管材示意图；
26.图9为本发明提出的第九轧机下的管材示意图；
27.图10为本发明提出的第十轧机下的管材示意图；
28.图11为本发明提出的第十一轧机下的管材示意图；
29.图12为本发明提出的第十二轧机下的管材示意图；
30.图13为本发明提出的第十三轧机下的管材示意图；
31.图14为本发明提出的第十四轧机下的管材示意图；
32.图15为本发明提出的第十五轧机下的管材示意图；
33.图16为本发明提出的第十六轧机下的管材示意图；
34.图17为本发明提出的第十七轧机下的管材示意图；
35.图18为本发明提出的第十八轧机下的管材示意图；
36.图19为本发明提出的第十九轧机下的管材示意图；
37.图20为本发明提出的管材成型状态变化示意图。
38.图例说明：
39.1、轧辊；2、管材。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.参照图1-20，本发明提供的一种实施例：一种方矩形焊管成方工艺，包括成型生产线，设置在成型生产线上的多个机架以及机架内部的轧辊1，其具体工艺步骤包括：
42.s1，成型生产线进料，在初始状态下，原料呈钢卷状态，其一端通过输送进入到后续的成型阶段；
43.s2，钢卷原料进入前成型部分，前成型部分对钢卷原料的上面双成型角及下面双成型角依次挤压，并预留焊接挤压量，其中前成型部分包括依次设置的10-12组平辊机架以及依次设置的3-4组闭口机架，平辊机架将矩形钢卷原料均匀分配到初成型管材的三个面；
44.对于前成型部分进行具体解释说明，参照图1，钢卷原料进入到左右对称的两个轧辊1之间，而上方的轧辊1与下方的轧辊1接触面之间存在一定的夹角，通过该轧机后，管材的上面双成型角预成型，原料两端与中间平板部分的夹角为160-170
°
，然后进入下一轧机中，参照图2，在此轧机中，上下轧辊1之间的夹角变大，前方处理后的钢板原料进入到此轧机中后，钢板两端翘起的角度从为160
°‑
170
°
减小，此后再沿着成型生产线进入到下一轧机中，参照图3，钢卷原料进入到此轧机后的轧辊1挤压成型后，两端翘起的角度变为115-125
°
，然后继续进入到下一轧机中，再次为了方便说明解释，前述的轧机分别为第一轧机，第二轧机以及第三轧机，此轧机为第四轧机，不仅包括上下两个轧辊1对原料板进行挤压，同时在原料板的两端的外部也设置有两个轧辊1，两个压辊的倾角与上方压辊的挤压面的倾角为100-110
°
，因此当原料板经过第四轧机后，两段的翘起角度为100-110
°
；原料板进入第五轧机中，参照图5，在此轧机中，上轧辊1的挤压面与下轧辊1的挤压面之间存在一平整面与角度面，在经过此轧机后，原料板的中部翘起，且翘起的长度(除去经过前四个轧机轧制的两端的长度)与中部平整处的长度相等，即物料均匀分配在原料板的三个面上，然后经过第六轧机，参照图6，下方轧辊1的角度增大，此时原料板中部翘起的角度为140-155
°
，进入到第七轧机中，参照图7-图8，进入到第七轧机中以及后续的第八轧机中，原料板中部翘起的角度变化为130-140
°
和120-125
°
，参照图9，在进入第九轧机后，原料板中部翘起的角度为110-120
°
，参照图10，在进入第十轧机后，原料板中部翘起的角度为100-110
°
，同时在进入下一轧机后，可对翘起的原料端的两端进行挤压，保持其平整，进入第十一轧机后，原料板中部的角度为95-103
°
，同时也对翘起的原料端的两端进行挤压，此时原料端的两端处于平整端的上方，而对于其进行挤压的轧辊1也处于上方，在进入到第十二轧机后，原料板中部翘起的角度为90-100
°
，原料端的翘起的两端相互靠近，但留有缝隙，便于后续的焊接，到此前成型部分结束。
45.s3，初成型管材进入中段五辊挤压部分，中段五辊挤压部分对开口初成型管材依次再次进行挤压，使初成型管材上方开口闭合，并通过高频焊接使开口初成型管材进行闭口焊接；
46.下面对于中段五辊挤压部分进行具体的描述，参照图13，在初成型管材的左右两面以及下面均设置有轧辊1，同时在初成型管材的上方设置有两个轧辊1，分别与焊接处的两侧进行挤压，使整个管材呈现方形，即管材内部的角度为90
°
，然后通过高频焊接对开口处进行焊接，完成闭口，然后通过挤压出多余的材料经过外毛刺到刮削平整表面，在通过水冷池降温冷却便于定型(高频焊接机、外毛刺刀以及水冷池作为现有技术未在示图中体现)，从而完成管材的初步焊接定型。
47.s4，闭口管材进入后定径部分，后定径部分用于闭口管材尺寸进行精细调整，使其和成品管材的尺寸规格相同。
48.参照图14-图20，对于后定径部分进行详细说明，在图14-图17中，通过设置在管材的上下左右的四个轧辊1来完成管型尺寸的柔性形变，在径后端，在通过图18-图20中的矫直架，分别对管材的上下左右进行矫直，保证其平整度，通过上述步骤，从而完成从钢板直接到管材的直接成方，相较于现有的圆变方技术，在生产同一种规格的钢管的情况下，直接成方技术的带钢宽度可以减少3％-5％，因此在钢卷原材料方面可以节省约3％-5％的生产成本。
49.机架以及轧辊1的位置调整方式包括人工增加垫片，电机驱动调整，编码器数字化调整或者全自动伺服系统控制中的任意一种，在使用人工增加垫片的方法调整轧辊1的位置时，操作人员需要根据配辊图进行计算每个轧辊1的位置，然后进行增加或者减少垫片的操作，以达到配辊图上的轧辊1位置要求。而通过电机驱动调整，编码器数字化调整以及全自动伺服系统控制均通过减速机以及蜗轮蜗杆实现轧辊1或者机架的移动，电机驱动调整，编码器数字化调整以及全自动伺服系统控制中均设置有控制箱，操作人员可以通过手动增加垫片的方式，或按钮电动控制模具的位置的方式，或者在移动屏幕进行一键启动，一键自动更换模具(轧辊1)等完成一系列操作来完成自动成型功能，使一套模具即可生产全部的规定内规格，上一个规格到下一个规格的转变时间缩短到15-30分钟，即可投入生产，极大程度上提高了生产的效率。
50.前成型部分，中段五辊挤压部分以及后定型部分中的设备处于同一直线上，使原料钢板从一端进入后，再从另一端完工，即可完成整道生产工序。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种方矩形焊管成方工艺，其特征在于：包括成型生产线，设置在成型生产线上的多个机架以及机架内部的轧辊，其具体工艺步骤包括：s1，所述成型生产线进料；s2，钢卷原料进入前成型部分，所述前成型部分对钢卷原料的上面双成型角及下面双成型角依次挤压，并预留焊接挤压量；s3，初成型管材进入中段五辊挤压部分，所述中段五辊挤压部分对开口初成型管材依次再次进行挤压，使初成型管材上方开口闭合，并通过高频焊接使开口初成型管材进行闭口焊接；s4，闭口管材进入后定径部分，所述后定径部分用于闭口管材尺寸进行精细调整，使其和成品管材的尺寸规格相同。2.根据权利要求1所述的一种方矩形焊管成方工艺，其特征在于：所述前成型部分包括依次设置的10-12组平辊机架以及依次设置的3-4组闭口机架，所述平辊机架将矩形钢卷原料均匀分配到初成型管材的三个面。3.根据权利要求1所述的一种方矩形焊管成方工艺，其特征在于：所述中段五辊挤压部分中的各个所述机架的挤压辊的位置进行调整，以满足初成型管材的规格，设置在中段五辊挤压部分中的外毛刺刀，用于对挤压后的管材进行切屑，所述中段五辊挤压部分中还包括有水冷池，用于对管材进行降温定型。4.根据权利要求1所述的一种方矩形焊管成方工艺，其特征在于：所述后定径部分包括4-5个依次设置的所述机架以及所述轧辊，用于对管材的尺寸进行柔性形变，在所述定径部分的后端还依次设置有矫直机架，用于对所述管材进行弯曲校准。5.根据权利要求1所述的一种方矩形焊管成方工艺，其特征在于：所述机架以及轧辊的位置调整方式包括人工增加垫片，电机驱动调整，编码器数字化调整或者全自动伺服系统控制中的任意一种。6.根据权利要求5所述的一种方矩形焊管成方工艺，其特征在于：所述电机驱动调整，编码器数字化调整以及全自动伺服系统控制均通过减速机以及蜗轮蜗杆实现所述轧辊或者机架的移动，所述电机驱动调整，编码器数字化调整以及全自动伺服系统控制中均设置有控制箱。7.根据权利要求1所述的一种方矩形焊管成方工艺，其特征在于：整个工艺的模具更换调整时间为15-30分钟。8.根据权利要求1所述的一种方矩形焊管成方工艺，其特征在于：所述前成型部分，所述中段五辊挤压部分以及所述后定型部分中的设备处于同一直线上。

技术总结
本发明公开了一种方矩形焊管成方工艺，包括设置在成型生产线上的多个机架以及机架内部的轧辊，其工艺步骤包括：S1，成型生产线进料；S2，钢卷原料进入前成型部分；S3，初成型管材进入中段五辊挤压部分，并通过高频焊接使开口初成型管材进行闭口焊接；S4，闭口管材进入后定径部分，后定径部分用于闭口管材尺寸进行精细调整。该工艺对于不同规格的方管的成型，在更换规格时不需要更换模具，上一规格到下一规格的转变时间缩短到15-30分钟，即可投入生产，极大程度上提高了成型的效率，且简化了方管成型工艺，实现焊管成型设备制管的自动化、数字化，全自动轧辊位置调整，位置精确，操作简单省时省力，节约人工成本，提高设备的使用率及生产效率。及生产效率。及生产效率。


技术研发人员：吴惠忠 卢晓乾
受保护的技术使用者：张家港市中悦冶金设备科技有限公司
技术研发日：2022.11.01
技术公布日：2023/8/23