[发明专利]一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法

说明书

本发明涉及一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其成型方法如下：将带刚放置在辊轮冷弯成型机上，带刚前进平滑地不断进入第一架至第十七架对称上下成对辊模中，使钢带两边对称压弯依次具有第一弯折处、第二弯折处、第三弯折处和第四弯折处，第一弯折处外侧竖直、第二弯折处与水平面呈增量角为θ5的形状、第三弯折处内侧竖直，铰平定型后，并送入切割机组定长切割，得到U型钢板桩成品，使U型钢板桩的U形主体和两侧锁扣结构同步成型，连续冷弯使相邻U型钢板桩锁扣呈直承载面，降低锁扣上行成型法的扭矩，节约辊架道次，利于提高相邻U型钢板桩连接承载性和可靠性，减少辊模耗损，避免弯曲裂纹，使U形钢板桩更能满足使用需求。

技术领域

本发明涉及一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，属于钢板桩成型加工技术领域。

背景技术

U型钢板桩是一种两侧带锁扣、整体呈字母U形状的型钢，具有止水性好，有利于抗震设计、可以重复使用、有利于抗震设等优点，可通过锁扣相互连接，将钢板桩用打桩机打入或压入地基，使其互相连结成钢板桩墙，用来挡土和挡水广泛应用于护岸工程、采掘工程、建筑的基础工程等，按生产工艺可分为热轧拉伸钢板桩和冷弯钢板桩，其中冷弯成型的工艺要求更易达到，成品刚度大，可成型的钢板桩长度大，可满足复杂形状生产而受到广泛关注。

现有技术中的U型钢板桩通过辊式冷弯成型时，将金属板带一次通过数对带孔型的辊轮，成型辊包括水平辊或立棍，随着辊轮的回转，使金属板带向前送进时，被连续地进行弯曲，以获得所需的截面形状，这是一种断面形状逐渐接近成品的塑形过程。

现有技术中的U型钢板桩辊式冷弯成型工艺存在以下缺陷：(1)U型钢板桩两侧的锁扣呈弧形倒弯结构，按欧钢联的设计理念采用上行成型法，除用上下对辊外还需侧立辊挤压帮助成型，导致设备成本和精准度要求高；(2)锁扣侧面呈弧形的连接接触承载力不足，顶部通过侧面立棍挤压，矫直力和成型性不足，导致连续扭曲扭矩较大，工艺复杂、对辊成型面的要求较高，影响锁扣连接可靠性；(3)弯曲道次的变形角度较大，容易超过板材和辊轮屈服强度极限，特别是对于碳或合金成分含量偏高的钢材，导致辊轮磨损严重，弯曲处表面粗糙，存在钝角弯曲破裂或裂纹，弯角处中性层迁移过于减薄，存在板材回弹角，影响塑性变形程度和材料刚度，导致成品质量难以满足要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，U型钢板桩的U形主体和两侧锁扣结构同步成型，连续冷弯使相邻U型钢板桩锁扣呈直承载面，降低锁扣上行成型法的扭矩，节约辊架道次，利于提高相邻U型钢板桩连接承载性和可靠性，减少辊模耗损，避免弯曲裂纹，使U形钢板桩更能满足使用需求。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种U型钢板桩的辊式连续冷弯成型方法，其中，其成型方法如下：

S1：将带刚放置在辊轮冷弯成型机上，进入第一架对称上下成对辊模中，使钢带两边对称压弯呈与水平线为θ1的形状，θ1小于等于5°；

S2：带刚前进平滑地进入第二架对称成对辊模中，使带钢经步骤S1的两边对称第一弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状；

S3：带刚前进平滑地进入第三架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯呈与水平线为θ2的形状，此第二弯折处位于第一弯折处的内侧，θ2小于等于5°；

S4：带刚前进平滑地进入第四架对称成对辊模中，使带钢经步骤S3的两边对称第二弯折处、与水平线呈增量角为5°的形状；

S5：带刚前进平滑地进入第五架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯呈与水平线为θ3的形状，此第三弯折处位于第三弯折处的外侧，θ3小于等于5°；

S6：带刚前进平滑地进入第六架对称成对辊模中，使带钢两边对称压弯，第二弯折处和第三弯折处分别与水平面呈增量角为5°和10°的形状；