D字管冷弯成型技术研究.pdfVIP

2014年全国钢材深加工研讨会论文集 D字管冷弯成型技术研究 张尧1，朱少文1，阮建刚1，万业成1，盛珍剑1，骆海贺2 (1．武钢集团汉口轧钢厂，湖北武汉4304152．武钢研究院，湖北武汉430415) 摘要：D字管作为一种冷弯异型材，是一种特殊的扇形管，传统工艺采用“圆成方“成型法。该方法工序集成能力差， 制造成本高，形变强化作用明显。本文提出适用D字管冷弯直接成型技术，解决实弯不足，回弹不对称，焊接错位、扭 转严重等问题，从而获得工序集成能力灵活，形变强化作用低的D字管。 关键词：D字管；工序集成；实弯；回弹；焊接错位 O引言 D字管作为一种冷弯异型材，是一种特殊的扇形管，被用于汽车底盘结构件，因电泳需要圆弧相接 的直线部位含有一定直径的圆孔。 图l D宇管示意图 D字管形状对称性差，冷弯成型难度大，传统“圆成方”工艺工序集成能力差，与圆弧相接部位的直 线部分较短，电泳孔位置不稳定。D字管直接成型技术面临实弯不足，结构特点造成回弹不对称，高频 焊接不稳定，存在焊接错位。结构不对称同时造成较大惯性模量，导致产品扭转严重。 本文经过模拟分析，提出改善实弯工艺新方法，降低回弹不对称现象稳定焊接。根据分析结果提出 降低扭转的矫直方法，并与生产实践相互验证，获得适合D字管直接成型的冷弯技术。 1D字管特点 1．1D字管结构特点 D字管本质是一种扇形管，其与扇形管的结构差异如下图所示。 图2 D字管与扇形管对比示意图 图2介绍了D字管、扇形管的结构区别，D字管圆弧部位两端是直线过渡，直线部位作为电泳孔加 工部位，而扇形管采用圆弧连接。 1．2D字管对称性分析 D字管断面结构不对称，利用COPRA软件对D字管及同尺寸方钢进行截面力学分析。 229 2014年全国钢材深加工研讨会论文集 表1规格对称性分析表 编号 规格 厚度 材质 对称性 l 方钢50×50 3．0 Q235B 对称 D50x50×27 2 3．0 Q235B 非对称 (宽×高×弧径) 上表中方钢50×50对称性较D50x50x27好，下图为产品的尺寸示意图。 萨一雨 图3方钢50x50尺寸示意图 图4D50x50x27尺寸示意图 利用COPRA对以上规格产品进行截面力学性能分析。因产品截面形状差异，两规格产品力学参数 差异性较大。 表2力学参数对比分析表 主轴 扭转惯 抗失稳 编号 品规 倾角 性矩 参量 l 方钢50x50 Oo 0．17cm4 392．04cm6 2 D50×50x27 39。 0．16cm4 351．79cm6 扭转惯性矩是衡量产品抗扭转的能力的大小，其值越大抗扭转能力越强。抗失稳参量为衡量产品稳 大，对称性、稳定性好。 龟 图5主轴角度偏转图 实际轧机设备限制， 图5中D字管焊接后有向逆时针旋转的趋势，理论计