專利名稱：一種冷彎j型鋼及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種冷彎J型鋼及其制造工藝。
背景技術：
目前，在地鐵及輕軌的軌道上采用復合導電軌結構，上述復合導電軌 是由雙金屬材料復合而成，S卩型材本體和在該型材本體外附上耐磨覆層， 所述耐磨覆層通常采用冷彎J型鋼制成。作為復合導電軌的冷彎J型鋼，要 求其表面精度很嚴格，只有具備合理及嚴格的加工工藝，才能確保該冷彎J 型鋼達到其質量要求。為達到上述產品的質量要求，通常采用的加工工藝 是在輥軋設備生產線上連續(xù)輥軋冷彎成型。
近期，有人對冷彎J型鋼及其軋制工藝申請了專利，其專利公開號為 CN 101067470;名稱為J字形冷彎型鋼結構及軋制工藝。該專利文獻公開
如下工藝步驟①.軋制過程分12道次；②每道次軋制變形中的上軋輥圓弧 半徑與產品圓弧半徑始終相等；③.軋制變形過程中，產品的圓弧圓心在變 形過程中移動，該圓弧圓心偏離軋制線，距離由大變小至0，最終才將產品 圓弧圓心與軋制線重合。
上述專利文獻公開的軋制工藝僅適用于特定的J字形冷彎型鋼，即型 鋼的厚度與其圓弧半徑值比等于80%;圓弧半徑兩側直線段相差很大，且相 互平行。
上述專利文獻公開的軋制工藝不能完全適用軋制其他形狀的冷彎J型 鋼，特別是對型鋼的厚度與其圓弧半徑值比小于80%、圓弧半徑兩側形狀不
對稱，且圓弧半徑兩側直線段之間形成一定角度的冷彎J型鋼。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術的不足，提供一種適用型鋼的厚度與
其圓弧半徑值比小于80%、圓弧半徑兩側形狀不對稱，且圓弧半徑兩側直 線段之間形成一定角度的一種冷彎J型鋼及其制造工藝。 解決上述技術問題的技術方案是
一種冷彎J型鋼，所述冷彎J型鋼具有設定厚度；冷彎J型鋼的橫截面 包括設置在底部的圓?。辉趫A弧一端水平中心線以上設置有長直邊，在 圓弧另一端設置有短直邊，該短直邊是沿其軋制角為86.5G的圓弧的切線形 成并與長直邊形成夾角；所述短直邊和長直邊的高度比為1/3-1/4;所述 厚度和圓弧的圓弧半徑相比為63%-64%;所述夾角為3…5度。 一種冷彎J型鋼的制造工藝，所述制造工藝是將縱剪帶鋼放在連續(xù)輥壓 生產線上，由多道軋輥連續(xù)輥壓成型，該工藝包括如下階段(l).帶鋼選 擇階段按照冷彎J型鋼的厚度選擇帶鋼的厚度，按照冷彎J型鋼的橫截面 展開長度選擇帶鋼的寬度階段；(2).冷彎J型鋼粗軋階段軋輥變形過程 共分為12道次，其中粗軋階段為第l道次至第9個道次，粗軋階段中采用 上、下成對的變形軋輥，將帶鋼軋制為粗軋成型的冷彎J型鋼階段；其中在 第1道次至第7道次中，長直邊軋制角小于短直邊軋制角；在第8道次至 第9道次中，長直邊軋制角大于短直邊軋制角；(3).冷彎J型鋼精整階段-在軋輥變形過程中，第10道次至第12道次是對粗軋成型的冷彎J型鋼進行 精整，使其達到各項精度要求；(4).軋制變形全部過程中每一道次的圓弧 弧長由短變長，每一道次上的軋輥圓弧半徑值由大變小，最終與產品的圓 弧半徑值相等；(5).軋制變形過程中，圓弧的中心始終設置在軋制線上。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明制造冷彎J型鋼選用一種截面輕型薄壁鋼材， 也稱為鋼制冷彎型材或冷彎型材。它是以熱軋或冷軋帶鋼為坯料經彎曲成型制 成的截面形狀為J型尺寸的型鋼，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1) .本發(fā)明工藝，在軋制變形過程中，冷彎J型鋼的圓弧中心與設備軋制 線重合，這樣可以保證產品圓弧在軋制過程中不跑偏，確保圓弧的完整性。
2) .軋制變形過程中，在第1道次至第7道次中，冷彎J型鋼長直邊 軋制角小于短直邊軋制角，這樣能保證軋制后圓弧段能容易的達到規(guī)定的 尺寸；當在第8道次至第9道次中，長直邊軋制角大于短直邊軋制角，這 樣能保證軋制后短直邊能順利的沿軋制角86.5G的切線延伸，同時也保證冷 彎J型鋼短直邊與長邊形成所要求的夾角Y。
3).在軋制變形全部過程中，每一道次的圓弧弧長由短變長，每一道次 上的軋輥圓弧半徑R值由大變小，最終與產品的R值相等。這樣能確保J 形冷彎型鋼圓弧圓滑過渡，保證產品質量。
4).本發(fā)明制成的冷彎J型鋼因質量好，工藝合理，替代進口同等產品，為 國家節(jié)省了大量資金。


圖1是本發(fā)明冷彎J型鋼結構示意圖； 圖2是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第1道軋制變形工藝圖； 圖3是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第2道軋制變形工藝圖； 圖4是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第3道軋制變形工藝圖5是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第4道軋制變形工藝圖； 圖6是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第5道軋制變形'工藝圖； 圖7是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第6道軋制變形工藝圖； 圖8是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第7道軋制變形工藝圖； 圖9是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第8道軋制變形工藝圖10是本發(fā)明冷彎J型鋼實施第9道軋制變形工藝圖。
圖中符號說明JSP-l至JSP-9:上軋輥；JXP-1至JXP-9:下軋輥； JL-l至JL-9:立輥；1:長直邊；2:圓弧；3:短直邊；(X,至a8:長直邊軋 制角；^至Ps:短直邊軋制角；長直邊與短直邊的夾角；R:圓弧半徑； HI:長直邊高度；h:短直邊高度；S:冷彎J型鋼的厚度；H:冷彎J型鋼 整體高度。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進一步詳述。
圖1是本發(fā)明冷彎J型鋼實施結構示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明提供一種冷彎J型鋼，所述冷彎J型鋼具有設 定厚度5;冷彎J型鋼的橫截面包括設置在底部的圓弧2;在圓弧2 — 端水平中心線X-X以上設置有長直邊1，在圓弧2另一端設置有短直邊 3，該短直邊3是沿其軋制角為86.5°的圓弧2的切線形成并與長直邊1 形成夾角y;所述短直邊3和長直邊1的高度比為1/3--1/4;所述厚度 5和圓弧2的圓弧半徑R相比為63%—64%;所述夾角Y為3Q-5Q。
所述長直邊1滿足以下精度要求直線度0.066%;扭曲度0.099%; 平面度￡0.2mm;高度公差士0.2mm。
本發(fā)明實施例中冷彎J型鋼的具體參數(shù)如下厚度5為4.8mm;截面底 部圓弧半徑R為7.5mm;厚度S與截面底部圓弧半徑之比為64%;圓弧半 徑R兩側不對稱，長直邊1的軋制角為90Q，短直邊3的軋制角為86.5Q; 所述短直邊3設置在沿其軋制角為86.5Q時與圓弧R交點的圓弧R切線上。 該短直邊3與長直邊1形成夾角y為3q30'。
本發(fā)明還提供具有上述冷彎J型鋼的制造工藝，所述制造工藝是將縱剪 帶鋼放在連續(xù)輥壓生產線上，由多道軋輥連續(xù)輥壓成型，該工藝包括如下 階段
(1).帶鋼選擇階段按照冷彎J型鋼的厚度選擇帶鋼的厚度，按照冷 彎J型鋼的橫截面展開長度選擇帶鋼的寬度階段；
本發(fā)明實施例的冷彎J型鋼成品是厚度S二4.8mm;圓弧半徑R= 7.5mm;冷彎J型鋼總高H=44.45mm;短直邊高度(最大)h=12.2mm; (最小)h=10.5mm;采用帶鋼規(guī)格為4.8x65.5;材質為不銹鋼，進行縱
剪。
(2).冷彎J型鋼粗軋階段軋輥變形過程共分為12道次，其中粗軋階
段為第1道次至第9道次，粗軋階段中采用上軋輥、下軋輥成對的變形軋 輥，將帶鋼軋制為粗軋成型的冷彎J型鋼階段；其中在第1道次至第7道次 中，長直邊軋制角小于短直邊軋制角；在第8道次至第9道次中，長直邊 軋制角大于短直邊軋制角；具體操作步驟如下 ①.第l道次對帶鋼進行整形
如圖2所示，上軋輥JSP-1、下軋輥JXP-1成對的軋輥對帶鋼進行整形， 將帶鋼拉直、壓平，帶鋼在此道次中不變形。
② .第2道次軋輥變形
如圖3所示，上軋輥JSP-2、下軋輥JXP-2是成對的變形軋輥；長直邊 軋制角0^ = 15、短直邊軋制角Pi二17 p!〉c^。上軋輥JSP-2圓弧半徑R1 二57mm。
③ .第3道次軋輥變形
如圖4所示，上軋輥JSP-3、下軋輥JXP-3是成對的變形軋輥；長直邊 軋制角a2=30Q、短直邊軋制角p2=34.7G; p2>a2。上軋輥JSP-3圓弧半徑 R2 = 27mm0
④ .第4道次軋輥變形
如圖5所示，上軋輥JSP-4、下軋輥JXP-4是成對的變形軋輥；長直邊 軋制角a3二45、短直邊軋制角p3 = 53G; p3〉a3。上軋輥JSP-4圓弧半徑R3 =17mm。
⑤ .第5道次軋輥變形
如圖6所示，上軋輥JSP-5、下軋輥JXP-5是成對的變形軋輥；長直 邊軋制角014=60°、短直邊軋制角p4=72Q; (34〉a4;上軋輥JSP-5圓弧半徑 R4=12mm0
⑥ .第6道次軋輥變形
如圖7所示，上軋輥JSP-6、下軋輥JXP-6是成對的變形軋輥；長直邊 軋制角a5 = 70G、短直邊軋制角(35 = 76.4G; p5〉a5;上軋輥JSP-6圓弧半徑 R5 = 10mm。
⑦.第7道次軋輥變形
如圖8所示，上軋輥JSP-7、下軋輥JXP-7是成對的變形軋輥；長直邊 軋制角a6=80Q、短直邊軋制角(36=81.9Q; (36〉a6。上軋輥JSP-7圓弧半徑 R6=8.6mm。
⑧ .第8道次軋輥變形
如圖9所示，上軋輥JSP-8、下軋輥JXP-8是成對的變形軋輥；長直邊 軋制角a7二85、短直邊軋制角(37 = 83Q;在此道次中p7<a7，是為了達到產 品最終長直邊與短直邊的夾角y的要求；上軋輥JSP-8圓弧半徑R7=7.9mm。
⑨ .第9道次軋輥變形
如圖10所示，上軋輥JSP-9、下軋輥JXP-9是成對的變形軋輥；長直 邊軋制角a8 = 90Q、短直邊軋制角p8=86.5fl; p8<a8;在短直邊軋制角為86.5Q 時，短直邊沿上軋輥JSP-9圓弧切線形成，短直邊與長直邊形成夾角y= 3Q30，±30，。
上軋輥JSP-9圓弧半徑R8 = 7.5mm。
在第1道次至第9道次中的每兩道次軋輥之間設置有一道立輥；所述 的立輥是JL1、 JL2、 JL3、 JL4、 JL5、 JL6、 JL7、 JL8、 JL9。立輥起導向和 定位的作用，不參加變形。
(3) .冷彎J型鋼精整階段在軋輥變形過程中，第10道次至第12道 次是對粗軋成型的冷彎J型鋼進行精整，使其達到各項精度要求；具體精整 如下
① .第10道次、第11道次采用四輥分離式矯直頭，以確保長直邊1的 平面度、直線度，以達到產品規(guī)定要求；
② .第12道次采用土耳其頭矯直機，調整冷彎J型鋼的扭曲度，以達到 產品規(guī)定要求；
(4) .軋制變形全部過程中每一道次的圓弧弧長由短變長，即在第1道 次至第9道次變形全部過程中，每一道次上的軋輥圓弧半徑R值由大變小， 最終與產品的圓弧半徑R值相等；
(5) .軋制變形過程中，圓弧2的中心0始終設置在軋制線Y-Y上，即 圓弧2的中心O始終與軋制線Y-Y重合。
權利要求
1.一種冷彎J型鋼，其特征在于，所述冷彎J型鋼具有設定厚度(δ)；冷彎J型鋼的橫截面包括設置在底部的圓弧(2)；在圓弧(2)一端水平中心線(X-X)以上設置有長直邊(1)，在圓弧(2)另一端設置有短直邊(3)，該短直邊(3)是沿其軋制角為86.5°的圓弧(2)的切線形成并與長直邊(1)形成夾角(γ)；所述短直邊(3)和長直邊(1)的高度比為1/3--1/4；所述厚度(δ)和圓弧(2)的圓弧半徑(R)相比為63％--64％；所述夾角(γ)為3°--5°。
2. 根據(jù)權利要求1中所述的一種冷彎J型鋼，其特征在于，所述長直邊(l)滿足以下精度要求直線度0.066%;扭曲度0.099%;平面度S0.2mm;高度公差土0.2mm。
3. 按照權利要求1所述一種冷彎J型鋼的制造工藝，其特征在于，所述制造工藝是將縱剪帶鋼放在連續(xù)輥壓生產線上，由多道軋輥連續(xù)輥壓成型，該工藝包括如下階段(1) .帶鋼選擇階段按照冷彎J型鋼的厚度選擇帶鋼的厚度，按照冷 彎J型鋼的橫截面展開長度選擇帶鋼的寬度階段；(2) .冷彎J型鋼粗軋階段軋輥變形過程共分為12道次，其中粗軋階段為第1道次至第9個道次，粗軋階段中采用上、下成對的變形軋輥，將 帶鋼軋制為粗軋成型的冷彎J型鋼階段；其中在第1道次至第7道次中，長 直邊軋制角小于短直邊軋制角；在第8道次至第9道次中，長直邊軋制角 大于短直邊軋制角；(3) .冷彎J型鋼精整階段在軋輥變形過程中，第10道次至第12道 次是對粗軋成型的冷彎J型鋼進行精整，使其達到各項精度要求；(4) .軋制變形全部過程中每一道次的圓弧弧長由短變長，每一道次上 的軋輥圓弧半徑(R)值由大變小，最終與產品的圓弧半徑(R)值相等；(5) .軋制變形過程中，圓弧(2)的中心(0)始終設置在軋制線(Y-Y)上。
4. 根據(jù)權利要求3中所述的一種冷彎J型鋼的制造工藝，其特征在于， 所述第1道次至第9個道次為粗軋變形階段，在每兩變形軋輥之間設置有 一道立輥；第IO道次、第11道次采用四輥分離式矯直頭，以確保長直邊(1)的平面度和直線度；第12道次采用土耳其頭矯直機，調整冷彎J型鋼 的扭曲度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種冷彎J型鋼及其制造工藝，所述冷彎J型鋼具有設定厚度，底部有圓弧，圓弧一端有長直邊，圓弧另一端有短直邊，短直邊與長直邊形成夾角。所述冷彎J型鋼的制造工藝包括(1).帶鋼選擇階段；(2).冷彎J型鋼粗軋階段；(3).冷彎J型鋼精整階段；(4).軋制變形過程每一道次圓弧弧長由短變長，軋輥圓弧半徑由大變小，最終與產品值相等；(5).圓弧中心始終設置在軋制線上。本發(fā)明有益效果是本發(fā)明工藝能保證產品圓弧在軋制過程中不跑偏，確保圓弧的完整性；軋制后圓弧段能達到規(guī)定的尺寸；能確保J形冷彎型鋼圓弧圓滑過渡，產品具有良好的品質；工藝合理，替代進口同等產品，為國家節(jié)省了資金。
文檔編號B21B1/08GK101349380SQ20081015122
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月3日 優(yōu)先權日2008年9月3日
發(fā)明者溫瑋玲, 馬景良, 齊鐵恒 申請人:天津天重中直科技工程有限公司