等壁异型矩形管成型时的变形过程
固定拉伸过程
如方管的变形过程,分三个阶段。
压扁阶段:圆管在模壁压力作用下首先变形,即管壁产生塑性弯曲变形,圆管被压扁。此阶段的变形特点是: 来料管仅改变断面形状,而无周边压缩变形和轴向延伸,壁厚基本不变。
延伸阶段:随来料管压扁变形增加,管壁与模壁的接触面积增大,模壁对管壁的支撑作用增加,压扁变形随之困难,切向压缩应力相应增加。当达到屈服极限时,伴随着压扁变形的同时来料管周边出现压缩变形,产生轴向延伸,壁厚增加,并随压缩过程逐渐加大。
定型阶段:图中断面至出口部分,相当于圆管拔制的定径带。其作用是稳定异形断面。
矩形管的拔制过程:
圆管进入变形区首先同上下辊在A、B点接触,这时在集中力的作用下产生压扁变形。压扁变形是在高度方向管径减小,而在宽度方向上管径增加,金属断面积不发生变化,因而属于纯弯曲变形。随着金属进入变形区程度的增加,金属与上下辊的接触宽度逐渐增加,直至与左右辊在C、D两点接触。这时为两对辊同时对管子压扁弯曲,使之成角。当角部接近充满时变形阻力显著增加,因此要伴随着延伸变形才能充满圆角。周边压缩系数愈大,则角部充满愈好。
圆成方时,所有区域发生2次变形,其中角部区域为同向2次变形,弯曲曲率逐道变小;边长区域为2次反向变形,从曲线反向变为直线。
圆成方的2次变形对角部和边长所造成了不同的应力和应变:
角部区域因2次空弯,外侧受拉伸晶粒被拉长,内侧因压缩晶粒被挤扁,导致中心层外侧减薄,内侧增厚,总体增厚,弯曲区伸长;
边长区域因第二次定径精整为反向变形,由曲线变形成为直线,中心层位置恢复。但定径精整并不能消除边长区域全部的弯曲应力,所以,边长区域存在着横向向内弯曲的残余应力。
圆成方时,带料所有部分都受到弯曲变形的影响,因而产生冷硬化现象,管子整体屈强比增加,延伸率下降。
直接成方时,所有区域产生1次变形,即角部的弯曲变形,边长部分不变形。
角部区域从直线弯折到90度,需要经过实弯和空弯2种弯曲方式,直接成方角部的1次变形对角部和部分边长造成的应力和应变:
实弯时受辊角R限制,内侧减薄,弯曲区缩短;
空弯时外侧受拉伸晶粒被拉长,内侧因压缩晶粒被挤扁,中心层外侧减薄,内侧增厚,弯曲区伸长。直接成方时,实弯与空弯对角部壁厚和成型线的影响是互补的。
直接成方时,角部区域受弯曲变形的影响,产生冷硬化现象,管子角部区域屈强比增加,延伸率下降,边长区域则保持母材的屈强比和延伸率。
需要指出,除了冷弯,焊缝对方矩管内应力也有很大的影响。方矩管的上边是焊接而成,焊接区包括熔融区和热影响区,在焊接区内,材料的原有晶粒结构被因熔融而形成新的晶粒结构,焊接区会产生横向和纵向收缩。横向收缩导致上边边长缩短,但因框形结构的限制,横向收缩量很小;纵向收缩则导致焊缝纵向缩短,管子向上翘曲。
消除焊接应力的最好方法是整体退火。
通过以上分析对比,我们可以知道,圆成方,排辊成方与直接成方,它们
的产品性状各有不同。
圆成方的管子性状
优点是管子外角相等。
缺点是角部增厚,外角R较大。特别是厚壁管(例如壁厚≥8mm以上时),
在由圆成型为方时,角部金属堆积情况尤其严重。这是因为圆成方成型全部是空弯,角部的金属堆积不可避免。考虑到堆积容易导致角部变厚甚至开裂,一般企业都通过增大角部的成型R,目的就是为了缓解角部变厚甚至开裂。这样,圆成方外角R较大,产品外形就显得不大方正,比较难看。圆成方的管子机械性能上整体屈服强度略有提高,延伸率则有较大降低。
排辊成方的管子性状基本与圆成方相同。
直接成方的管子性状
优点是直接成方的优点是内角较小,外形方正,角部屈服强度提高,总体延伸率不变。
缺点是上下角容易产生不相等现象。
冷拔无缝方矩管和无缝圆管改方管是两种不同的生产工艺,但是都叫圆变方。
方管材质(Q195-Q235-Q345B)执行标准GB/T6728-2002 矩形管材质(Q195-Q235-Q345B)
500*500 8-20 550*550 8-20 600*600*10-20 700*700*10-20 800*800*10-20
400*400 8-15 130*130 3-1 500*300 8-14 180*150 3-1 5*50 1.2-3
380*380 6-15 120*120 2-10 450*250 6-14 160*100 2-1 40*40 1-4
350*350 6-15 100*100 1.7-5 400*300 6-14 160*180 3-10 70*50 1.2-4
300*300 6-15 80*80 1.7-8 400*200 6-12 150*100 2.5-10 70*30 1-4
280*280 6-15 75*75 1.7-5 300*200 6-12 140*100 3-10 50*40 1-3
250*250 5-15 70*70 1.7-4 300*100 4-10 140*80 2-10 50*25 1-3
220*220 4-15 60*60 1.2-4 250*150 4-12 130*100 2-8 50*20 1-3
200*200 4-15 50*50 1-4 250*100 4-12 120*80 2-8 40*30 1-2
180*180 4-15 45*45 1-2 200*150 4-12 120*60 2-5 40*25 1-3
175*175 4-15 40*40 1-4 200*120 4-12 120*50 2-5 30*20 1-2
160*160 4-15 38*38 1-2 200*100 4-10 100*80 2-8 20*10 1-2
150*150 4-15 35*35 1-2 200*50 4-10 100*60 2-5 20×20×1×2
因版面有限;以上未注明的规格型号请致电我公司业务部,电话0635-8880194手机15216351720联系人:顾经理我们将以最大限度满足您的需求。请您在询价前先把所需材料的规格,材质,公差,用途等描述清楚,以免造成误会或纠纷 !欢迎新老客户来电咨询洽谈!