用卷板机弯制角钢圈

陆博福 陆 平

(1.中国一重(集团)有限责任公司技术质量部， 黑龙江161042；2.东方市政建设开发集团公司，黑龙江154003)

在工程机械、石油化工设备制造、金属结构成型加工中，经常需要弯制不同直径的角钢圈。一般情况下通常采用加热煨制，工效低，成本高，劳动强度大，成形质量不佳。现设计了一种工装夹具，无需加热成形，而是直接在三辊普通卷板机上配装夹具弯制成形角钢圈。

1 卷板机弯制角钢圈能力及规格范围

确定卷制角钢圈设备能力，要从设备结构尺寸，即两下辊间距和工件材料截面抗弯惯性矩两方面考虑。我公司容器厂现使用的卷板机型号为W19×2000型三辊普通卷板机，上辊直径为280 mm，下辊直径为250 mm，两下辊间距为359 mm。

1.1 卷制型材惯性矩与载荷能力

W19×2000型卷板机最大卷板截面惯性矩为114.3 cm4。由手册查出7号角钢(70 mm×70 mm×8 mm)的截面惯性矩为48.17 cm4。用卷板机卷制角钢时，一次卷制两根，其截面惯性矩为48.17×2=96.34 cm4。因此设备能力可以满足要求。

1.2 设备结构尺寸限定范围

当卷板机卷制立筋向外的A型角钢圈(见图1)时，需要在下辊安装夹套。由于卷板机下辊间距是一定的，从而限制了弯曲角钢规格的大小。以W19×2000型卷板机为例，其可弯制的最大A型角钢规格为(359-250)/2=54.5 mm，即最大卷制角钢圈为5号(50 mm×50 mm×5 mm)角钢。

卷制立筋向内的B型角钢圈(见图2)则不受此限制，只需根据设备弯曲能力而定。

2 夹具结构设计

由于卷板机在工作中要经常变动工件尺寸形状，为此夹套工装应力求装卸简便。卷制立筋向内的B型角钢圈时，只需制作上辊整体式夹套即可进行角钢圈的卷制工作。卷制立筋向外的A型角钢圈时，应制作两组下辊半环夹套，且用螺栓固定。结构尺寸经计算确定。

2.1 A型角钢圈夹具结构尺寸

为使卷制过程中受力对称，防止工件扭曲侧弯，在卷制角钢圈时将角钢成对儿点焊后再进行弯制工作。另一方面考虑到设备自身结构尺寸和下辊间距的限制，以5号A型角钢为例，其夹具结构和尺寸见图3。

夹具数量为两组，半环夹套装于下辊。

图1 A型角钢圈Figure 1 A type of angle steel ring

图2 B型角钢圈Figure 2 B type of angle steel ring

图3 A型角钢圈下辊夹套Figure 3 Bottom roll clamper of A type angle steel ring

2.2 B型角钢圈夹具结构尺寸

B型夹具结构与A型基本相同，只是整体套在上辊，以7号角钢为例，确定夹具结构及主要尺寸见图4。

3 卷制角钢圈的步骤

(1)根据角钢型式确定在上辊或下辊安装夹套。夹套安装于卷板机辊端150 mm左右，使用下辊夹套时需要用螺栓紧固，夹具环端面与辊轴心线垂直。

图4 B型角钢圈上辊夹套Figure 4 Top roll clamper of A type angle steel ring

(2)角钢备料预留直边切头150 mm左右。每两根角钢点焊在一起，焊点间隔300 mm左右，立面上下均点焊，与辊表面接触的地方要打磨平齐。

(3)开动卷板机进行角钢卷制，弯曲半径尺寸用样板检验，方法与卷板相同。符合尺寸要求时停机取下工件，打磨焊点拆开分解工件，切去直边段(可在未拆前进行)，组对成形焊接。

4 结语

应用该工艺技术在W19×2000型卷板机上配置相应规格的角钢卷制夹套，分别加工制作了A型、B型7号、6.3号、5号和3号等不同规格的角钢圈。所成形工件质量优于普通热煨质量，而且工效提高10倍以上，同时减轻了劳动强度，改善了工作环境。