冷弯型钢生产培训讲解
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冷弯成型工艺理论基础
则：图 机架ຫໍສະໝຸດ 变形过程分析1、冷弯成型过程
用弹复区的长度L0和成型过渡区长度L来限定两道成型辊
的间距，有利于避免边缘的塑性拉伸。
弯曲半径
1、冷弯成型过程
辊弯成型过程中，还有一个重要条件，即最小弯曲半径
的选择必须合理。
图示成型处的弯曲半径为R，带材厚度为S，图上的影线部分 代表变形沿厚度的分布状态。
。
第二次压弯φ2角，如果φ1≈φ2， 则两者的拉伸与减薄大致相等。
当一次压弯成型时，凹辊对工件 两侧压力所产生的拉力及应变集
中（b1点附近）现象将显著增大 ，外层纤维o1c1将有较大拉伸，它
向弦线靠近的距离，即减薄量
b1b1` 将明显大于a1a1` ，其中性 层内移量bb` 也要相应大aa` 。
边缘在折弯时的伸长量。
伸长量
在辊压成型过程中这个伸长量不 应超过该种材料的弹性极限延
b0
a’
l αi b’
L
a
伸量。
L
避免边缘的塑性拉伸。
b
图3-2 成型时边缘的伸长
1、冷弯成型过程
图为角型材成型时的边缘伸长，图中表 示第i道机架与第i-1道机架间成形过程。
在此过程中，角度变化量为αi，两机架 间成型过渡区长度为L，带材边缘在水平面 上投影长度为ab，在垂直面上投影长度为 a`b` ，这两个投影都是曲线形，为了计算 上方便，可以把它们都看成是直线。
图 两段压弯成型
1、冷弯成型过程
分步压弯——分次弯曲
第一次所用的凸辊圆角半径R1较大
，工件的弯曲处不受减薄和裂纹的
威胁。
第二次所用的圆角半径虽小，但它 与已经弯曲的工件的接触面积将明 显大于R2与平面的接触面积。 因此，两次压弯将比一次压弯的应 变集中程度小，厚度减薄量也小。
用弹复区的长度L0和成型过渡区长度L来限定两道成型辊
的间距，有利于避免边缘的塑性拉伸。
弯曲半径
1、冷弯成型过程
辊弯成型过程中，还有一个重要条件，即最小弯曲半径
的选择必须合理。
图示成型处的弯曲半径为R，带材厚度为S，图上的影线部分 代表变形沿厚度的分布状态。
。
第二次压弯φ2角，如果φ1≈φ2， 则两者的拉伸与减薄大致相等。
当一次压弯成型时，凹辊对工件 两侧压力所产生的拉力及应变集
中（b1点附近）现象将显著增大 ，外层纤维o1c1将有较大拉伸，它
向弦线靠近的距离，即减薄量
b1b1` 将明显大于a1a1` ，其中性 层内移量bb` 也要相应大aa` 。
边缘在折弯时的伸长量。
伸长量
在辊压成型过程中这个伸长量不 应超过该种材料的弹性极限延
b0
a’
l αi b’
L
a
伸量。
L
避免边缘的塑性拉伸。
b
图3-2 成型时边缘的伸长
1、冷弯成型过程
图为角型材成型时的边缘伸长，图中表 示第i道机架与第i-1道机架间成形过程。
在此过程中，角度变化量为αi，两机架 间成型过渡区长度为L，带材边缘在水平面 上投影长度为ab，在垂直面上投影长度为 a`b` ，这两个投影都是曲线形，为了计算 上方便，可以把它们都看成是直线。
图 两段压弯成型
1、冷弯成型过程
分步压弯——分次弯曲
第一次所用的凸辊圆角半径R1较大
，工件的弯曲处不受减薄和裂纹的
威胁。
第二次所用的圆角半径虽小，但它 与已经弯曲的工件的接触面积将明 显大于R2与平面的接触面积。 因此，两次压弯将比一次压弯的应 变集中程度小，厚度减薄量也小。
冷弯型钢结构有效截面计算讲解学习
板件达屈曲荷载后，中间部 分不再承担外荷，但靠近支承板 件可继续承受外载，内力重分布 这也是板件屈曲后强度形成的原因。
6
板件屈曲后应力分布(Stress Distribution)
•板件屈曲后应力分布不均匀,二支承边处大于中央部位，直 至板边缘应力达屈服强度Fy，板件达到极限强度。
应力分布图
(Stress Distribution)
λ>0.673
be b (部分截面有效)
1 .0 0 .2 2
1.052
b t
fy
k
E
25
•算例: 试确定均压加劲板及非加劲板全截面有效的宽厚比限值
(1).均压加劲板 由式5
1.052
b t
fy
k
E
全截面有效条件λ≤0.673 及 k=4.0 代入上式得:
b t 1.28 E
4 x w 4 2 x 2 4 w y 2 4 y w 4 D t y 2 F 2 2 x w 2 2 x 2 F y x 2 w y x 2 F 2 2 y w 2
fx 2 F y 2， fy 2 F x 2， xy 2 F x y
3
板件弹性局部屈曲临界应力 c r
根据薄板弹性理论，板件局部屈曲时的临界应力 c r为：
cr
12
k2E
12 b
t2
（1-1）
• k = 板件稳定系数，与板的支承条件、受力状态等有关如
均压、二边支承板k=4.0；一边支承、一边自由板k=0.425
• = 泊松比，取 ≈0.3 ，b/t= 板件宽厚比;
26
小结: AISI规范96版统一法则计算板件有效宽度程序：
1.由板件受力状况,荷载支承条件确定 k , 板件的实际b/t及
6
板件屈曲后应力分布(Stress Distribution)
•板件屈曲后应力分布不均匀,二支承边处大于中央部位，直 至板边缘应力达屈服强度Fy，板件达到极限强度。
应力分布图
(Stress Distribution)
λ>0.673
be b (部分截面有效)
1 .0 0 .2 2
1.052
b t
fy
k
E
25
•算例: 试确定均压加劲板及非加劲板全截面有效的宽厚比限值
(1).均压加劲板 由式5
1.052
b t
fy
k
E
全截面有效条件λ≤0.673 及 k=4.0 代入上式得:
b t 1.28 E
4 x w 4 2 x 2 4 w y 2 4 y w 4 D t y 2 F 2 2 x w 2 2 x 2 F y x 2 w y x 2 F 2 2 y w 2
fx 2 F y 2， fy 2 F x 2， xy 2 F x y
3
板件弹性局部屈曲临界应力 c r
根据薄板弹性理论，板件局部屈曲时的临界应力 c r为：
cr
12
k2E
12 b
t2
（1-1）
• k = 板件稳定系数，与板的支承条件、受力状态等有关如
均压、二边支承板k=4.0；一边支承、一边自由板k=0.425
• = 泊松比，取 ≈0.3 ，b/t= 板件宽厚比;
26
小结: AISI规范96版统一法则计算板件有效宽度程序：
1.由板件受力状况,荷载支承条件确定 k , 板件的实际b/t及
冷轧不锈钢生产工艺专题培训课件
抛丸：
将大量直径仅为0.3~0.4mm的铸钢丸高速喷 射在运行中的钢板上,用以清除钢带上下表面的氧 化铁鳞。
酸洗：
通过化学反应，彻底清除带钢表面的氧化铁皮，并使 之钝化，形成耐蚀、发白的表面。
酸洗途径 — 硫酸酸洗、混酸酸洗
硫酸酸洗：去除氧化铁皮，并使之剥离不锈钢基体 混酸酸洗：消除贫Cr层，形成Cr2O3的抗氧化层，使表面钝 化发白
冷轧不锈钢生产工 艺
第一部分 不锈钢冷轧工艺简介
冷轧工艺流程
原料退火酸洗
准备、退火、抛丸、之得到固溶体和饱 和固溶体的热处理工艺。 例如：
奥氏体不锈钢加热到1000℃以上，使碳化物或其 他化合物固溶于奥氏体组织中，然后在水中快速冷却， 使其在室温下得到饱和的奥氏体固溶体。 目的： ➢ 消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，改善 钢的塑性和韧性，为热轧后继续冷轧作准备。 ➢ 提高不锈钢的耐腐蚀性。
酸洗途径 — 电解酸洗、混酸酸洗
电解酸洗：氧化铁皮反复还原氧化，变得疏松，同时 钢带表面发生电化学反应，产生的气体瞬间爆破，将 疏松的铁鳞剥落 混酸酸洗：消除贫Cr层，形成Cr2O3的抗氧化层，使表 面钝化发白
平整
用来提高退火后带钢的平整度，获得所要求的力学 性能及使带钢表面达到所要求的粗糙度。
剪切
根据合同的要求，将带钢剪切至要求的宽度或长度 规格。
剪切方式： 纵切：剪切宽度 横切：剪切长度及宽度
轧制
使热轧原料在一定 的压力下，成型具有一 定厚度偏差，板形良好 的冷轧钢带。
目的：
1、厚度规格减薄； 2、控制产品厚度精度； 3、提高表面光洁度； 4、改善钢的组织，提高产品的使用性能。
成品退火酸洗
脱脂、退火、酸洗、清洗烘干
冷弯型钢生产培训讲义(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】冷弯型钢生产培训讲义2005年11月20日一、高频直缝焊管和冷弯型钢生产基本知识1 .高频直缝焊管分类1.1按钢管外径分毛细管 Φ10mm 以下小直径管Φ10.3m m ( 1” ) ~ Φ102m m (3 1” )8 2Φ114m ( 4”） ~ Φ508m ( 20”)冷弯型钢生产培训讲义m m 中直径管大直径管Φ508（20”）以上。
1.2按管径与壁厚分见表1表1 管径与壁厚1.3按用途分见表2表2 按用途分攀钢集团眉山冷弯型钢有限责任公司培训讲义2 .冷弯型钢分类2．1我国冷弯型钢产品一般按断面形状分开口断面型钢 闭口断面型钢⑴ 开口断面型钢开口断面型钢是最简单的，易于制造，如槽钢（汽车大梁）、帽型钢、端墙横带等。
C70铁道货车耐大气腐蚀冷弯型钢中的侧柱（帽型钢）、端墙横带、下侧梁等都是开口断面型钢。
⑵ 闭口断面型钢 大型冷弯型钢闭口断面型钢亦称空心型钢，如方、矩型等， 中型冷弯型钢铁道货车冷弯型钢中的C64、C62、C70的上侧 小型冷弯型钢梁，都属于闭口冷弯型钢。
宽幅冷弯型钢B ．按尺寸规格分类⑴ 大型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度4~16mm 宽度300~1200mm⑵ 中型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度2~5 mm 宽度100~450mm⑶ 小型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度0.5~3mm 宽度30~200mm⑷ 宽幅冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度0.3~6mm 宽度700~1600mm3、轧制变形基本原理⑴ 钢的塑性钢的塑性：在外力作用下，钢在体积不变的情况下，稳定地改变其形状而不破坏的能力叫做钢的塑性。
冷弯型钢冷弯型钢按尺寸规格分类冷弯型钢生产培训讲义塑性和柔软性混为一谈，因为柔软表示金属对变形力的抵抗能力，即变形抗力的大小。
例如：铅同时具有良好的塑性及柔软性，又例如奥氏体不锈钢在冷状态下不能经受很大的变形而不破裂，说明它的塑性很好。
但这种钢的变形抗力很大，所以它并不柔软。
钢结构钢结构快速入门教材第五章冷弯薄壁型钢
第五章冷弯薄壁型钢第一节截面特性及用途冷弯薄壁型钢是型钢的一个品种，采用6mm以下的薄壁型钢板进行冷弯压制成形。
一、冷弯薄壁型钢以截面形式分类1．闭合截面如圆形、方形、长方形、三角形等。
2．开口截面如C型、Z型、槽型、Ω型、L型。
冷弯薄壁型钢都在弯板机上成型，其特点在折角处都形成一个弧形。
二、冷弯薄壁型钢的机械力学性能1．机械力学性能采用Q235或Q345钢材冷弯成形Q235冷弯薄壁型钢的力学特性冷弯后的平均抗拉强度与原薄钢板之比抗拉强度： %67.14%100559559641=⨯- 就是说抗拉强度可以提高15%～18%，所以冷弯型钢在冷弯后强度可以提高，屈强比提高，韧性下降，塑性储备减少。
这里要特别指出的Q235的冷弯薄壁型钢的设计强度MPa f y 205=，不得利用冷弯后的强度提高值，同时冷弯薄壁型钢作为檩条、墙梁不是强度控制，而是挠度控制。
2．型钢的截面的特性(1)截面计算假定杆件长度和截面的平均尺寸及杆壁的厚度属于不同等级，称为薄壁杆件。
a.设计仍为平面假定，但截面上的应力是均布应力；b.抗弯抗扭应力水平较低，容易局部失稳；c.抗剪计算相当繁锁的腹板验算，容易局部屈曲及剪力滞后效应。
(2)截面特性与一般截面同样，在x 、y 方向应具有的惯性矩，截面抗矩及回转半径处，因为开口薄壁杆件抗扭水平较低，但结构抗扭是不可避免的，为了较正确的反应开口薄壁杆件在受扭时杆件的安全，利用维利沙金法求出扇性惯矩w I 及最大扇性截面抵抗距max w W 来校核开口薄壁杆件的稳定性。
三、冷弯薄壁型钢的用途当提到冷弯薄壁型钢似乎只有用在檩条和墙梁上，因为是薄壁就想到钢材易锈蚀，使用年限很短，其实冷弯薄壁型钢用途较广泛，使用年限也可达到25年以上。
使用冷弯薄壁型钢时，业主和设计的工程师们应有一个价值观，使设计得到较佳的经济指标和合理的使用时效，这是设计工程师应具有的准则。
冷弯薄壁型钢同样可以设计柱距为6.0m跨度到15m以下，三角形桁架和门式刚架（详见附图七十六），同时还可设计成二～三层的住宅、别墅、中小型的商场，超市等。
ppt课件-冷弯薄壁型钢结构介绍41页PPT
15
(3) 轻型门式刚架结构中的檩条、墙梁、 墙柱、屋面板、墙 面板及 楼面组合板等均由冷弯型钢作成。
16
(4)冷弯型钢农村建筑
17
18
(5)仓储建筑中的冷成型钢货架结构
19
(6)公路护栏、挡土墙板、钢板桩等
20
(7)冷弯型钢涵管、隧道涵洞等
21
22
二、冷弯型钢结构特性与热轧型钢结构的性能主要差别
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
冷弯薄壁型钢结构介绍
Introduction of Cold- Formed Thin-Walled Steel Structures
2
一、冷弯薄壁型钢结构和它的应用 Cold-Formed Steel Structures & Its Applications
h0 tw
(250.5)
235 fy
b1 t
(100.1)
235 fy
置横向加劲肋
h0 tw
150
235
fy设置纵向加劲肋
26
(4).冷弯型钢单轴对称开口截面较多,截面抗扭性能弱 由于单轴对称截面一般形心与剪心不重合,若荷载不通过剪心：
压杆常弯扭屈曲起控制; 横向受弯构件出现扭转,产生双力矩B。
4
3. 冷弯薄壁型钢截面特性
(Characterestics of Cold-Formed Steel)
冷弯型钢构件用相对较少材料承受较大的外载，不是 单纯用增大截面面积，而是通过改变截面形状的方法 获得。称之高效截面型钢（承载示意图 ）
承载能力比较图 Comparison of Load Capacity
(3) 轻型门式刚架结构中的檩条、墙梁、 墙柱、屋面板、墙 面板及 楼面组合板等均由冷弯型钢作成。
16
(4)冷弯型钢农村建筑
17
18
(5)仓储建筑中的冷成型钢货架结构
19
(6)公路护栏、挡土墙板、钢板桩等
20
(7)冷弯型钢涵管、隧道涵洞等
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二、冷弯型钢结构特性与热轧型钢结构的性能主要差别
1
0
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。
冷弯薄壁型钢结构介绍
Introduction of Cold- Formed Thin-Walled Steel Structures
2
一、冷弯薄壁型钢结构和它的应用 Cold-Formed Steel Structures & Its Applications
h0 tw
(250.5)
235 fy
b1 t
(100.1)
235 fy
置横向加劲肋
h0 tw
150
235
fy设置纵向加劲肋
26
(4).冷弯型钢单轴对称开口截面较多,截面抗扭性能弱 由于单轴对称截面一般形心与剪心不重合,若荷载不通过剪心：
压杆常弯扭屈曲起控制; 横向受弯构件出现扭转,产生双力矩B。
4
3. 冷弯薄壁型钢截面特性
(Characterestics of Cold-Formed Steel)
冷弯型钢构件用相对较少材料承受较大的外载，不是 单纯用增大截面面积，而是通过改变截面形状的方法 获得。称之高效截面型钢（承载示意图 ）
承载能力比较图 Comparison of Load Capacity
冷弯成型工艺理论基础ppt课件
式中，h为纤维层与中性层之间的距离。
在R0不变的条件下，εθ与h成正比。
各层纤维沿纵向的变形量，与其距中性
层的距离成正比。
图 3-15 弯曲应变示意图
38
3 弯曲处的应力与应变
由上面可以看出:
中性层外侧 应变为一拉一压，很容
易造成减薄变形；
其内侧 由于成型辊凸起圆角的刚性
接触，使金属无处可流。 上述现象不利于产生增厚，结果必 然形成全厚度的减薄,中性层内移。
现以普通低碳钢为例，取其弹性 极 限 σ t=235MPa 。 则 其 弹 性 极 限 延 伸率为：
则：
12
图 机架间13变形过程分析
1、冷弯成型过程
用弹复区的长度L0和成型过渡区长度L来限定两道成型辊
的间距，有利于避免边缘的塑性拉伸。
14
弯曲半径
1、冷弯成型过程
辊弯成型过程中，还有一个重要条件，即最小弯曲半径的
将边界条件r=Rmin时，σr=0代入上式得：
c 2k ln Rmin
于是写出：
σr
2k
ln( Rmin ) r
因为Rmin＜r，故σ r为负值，即压应力，同图中设定方向一致。
(σ σr ) 2k
σ
σr
2k
2k(ln
Rm in r
1)
32
3 弯曲处的应力与应变
平面变形时的第三向应力σz
以得出：
r Rmin
Rm a x
r
r RmaxRmin
此r值是应力中性层的曲率半径。
36
3 弯曲处的应力与应变
为了区别一般的r值，故用R0表示，即
R0 RmaxRmin
R0'
冷弯成型知识7.3
冷弯成型知识1、冷弯型钢的变形特点——金属在冷态下弯曲变形，变形前后板带的厚度不变；成型后各部中性线的展开长度等于原板带宽度；成过程中不可避免的伴随着弹性变形；弯曲的各部分存在着加工硬化现象2、弯曲变形条件轧件弯曲变形时，其截面存在着中性线，中性线以上和以下部分，分别存在着压应力和拉应力。
离中性线越远，应力值越大，当其超过金属的σb值时，则该处产生更断裂。
由此可见，冷弯变形的必要条件——使弯曲截面上的最大正应力σmax满足条件：σs ≤σmax ≤σbσmax的大小取决于轧件的厚度、单道次弯曲成度。
弯曲时曲率半径越小，则弯曲程度越大；轧件越厚，在曲率半径相同的情况下，轧件上下边部产生的弯曲正应力愈大因此，为易于冷弯，应使σs降低，如采用σs较低的钢种，或冷弯成型前进行退火。
为防止弯曲时产生裂纹，必须控制各道次轧件的弯曲程度使σmax ≤σb3、中性线的求法中性线的位置取决于弯曲半径的大小和坯料厚度（如图5-8）若弯曲时轧件内侧边曲率半径为r 坯料厚度为h 则中性线曲率半径为ρ= R + xh x——经验系数（可查表）中性线曲率半径求出后，即可求出中性线长度。
L= L1 + L3 + Lρ复杂断面时可按分段叠加法计算4、孔型设计（略）5、变形区长度变形区长度——连续式辊式成型机从第一架水平辊中心至机组末架水平辊中心线的距离称为变形区长度确定变形区长度的原则——保证带钢边缘在成型过程中不产生塑性变形，以防止边缘鼓包、波浪等缺陷的产生由此确定最小变形区长度对于简单形状角钢，成型时保持带钢边缘不产生塑性变形的临界升起角α约为1°—1°25｀由此可得变形区长度为因此，原则上说，弯曲角度越大，加工所需的变形区长度越大（弯曲道次越多，机架数越多），6、成型速度辊式成型机组的成型速度为0.5—250 m/min常用25--30 m/min。
冷弯薄壁型钢构件拼装、安装培训指南
冷弯薄壁型钢构件拼装、安装培训指南一、墙体拼装1.预制装配工作台墙可以在楼面板、楼面压型钢板或在一个预制装配工作台上进行装配。
由于滚压机加工杆件误差不大于3.175mm,所以一个拼装工作台的好坏直接影响杆件拼装成墙体的准确性。
工作台可以设置在靠近施工现场的地方或工地上，拼装平台时必须确保其立柱与轨道垂直。
即保证了墙体端部与顶端或底部轨道成90度角。
预制装配平台的优点包括：更好的质量控制装配线方法使墙体拼装速度大大提高在天气恶劣时可将预制装配控制台设在室内便于运输，降低成本2.墙体拼装过程先将顶部与底部轨道构件（Track）放在预制工作台的直线边上。
安放轨道时，腹板紧贴腹板，暂时背靠背夹在一起。
它们要与档块紧密连接：首先从在墙端部的墙立柱开始，墙立柱在顶部和底部轨道翼缘位置做好标记。
使用黑色记号笔在腹板上按图尺寸划一直线，在直线的一侧划X表示立柱翼缘位置。
在墙的整个长度内以每隔609.6mm或406.4mm（具体参看图纸尺寸为准）继续作标记。
在外部转角墙相交处，通到基础边上的墙有一个额外的立柱用作背衬（一般离端部76.2mm）,它和短的相交墙用自攻螺丝连接。
检查图纸，找到门和窗的位置，在顶部与底部轨道上标出开口中心线的位置。
（最好使用红色记号笔使这些标记有所区别）检查核对图上门和窗的尺寸是否与实际所画的窗口位置一致。
主立柱腹板应在开口侧面，然后标出托柱（支柱）的尺寸位置。
在墙的划线布置完成后，使顶部和底部轨道分离，在墙的每端按事先划线位置逐一安装墙立柱，在每端用C型大力钳将立柱翼缘与轨道翼缘夹紧。
用橡皮锤在一头轻轻敲打轨道使立柱顶部与底部尽可能紧的固定在轨道中。
这样有助于使墙整体保持平直。
将一个Ф4.2*13的自攻螺丝通过轨道翼缘旋入立柱翼缘。
如果使用升降式工作台，装配工也能够在另一侧（反面）打螺丝。
如果只是普通工作台那必须一面螺丝全部打完以后，墙体翻身再打另一侧。
对于承重墙螺丝必须安装在墙两侧的每一个翼缘上，这样有利于立柱不产生扭曲并为同轴框架提供有效的连接强度。
冷弯型钢的工艺特性和质量控制讲解学习
2冷弯型钢的工艺特性和质量控制2.1分类及特点热轧或冷轧的钢板或钢带在常温下经冷弯制成各种断面形状的经济轻型钢材。
按断面形状有开口、半开口及闭口三类；按加工方法有冲压、焊接及压花等；按材料性质有碳素钢、合金钢及不锈钢制品等。
目前，在中国工程中使用的冷弯型钢，其厚度一般为1.5〜5mm, 常用规格有等边角钢（肢长25〜75mm）、内卷边角钢（肢长40〜75mm）、槽钢（高25〜250mm）、内卷边槽钢（高60〜250mm）和卷边Z型钢（高100〜180mm）等。
冷弯型钢截面图冷弯型钢是一种经济断面型材,可根据设计使用需要直接加工成薄壁、形状合理的复杂截面形状,有热轧工艺不能生产的多种轻质、薄壁、断面复杂、受力合理的产品品种,能提高构件的强度及刚度,具有合理利用材料强度、节约材料、明显减轻结构自重的优点,在同等负荷条件下，用于建筑结构可节约金属用量25%〜50%,用于钢板桩可节约金属用量40%, 一般能节约材料在15〜60%之间。
此外，产品一般断面尺寸精确，平整度好，表面光洁，原材料来源广阔,可与冲孔等工序结合进行,便于装配,广泛应用于建筑、汽车、农机、船舶、车辆、集装箱、电力塔桅、公路护栏以及家具制造中。
一般不检验材料力学性能,对成品的尺寸、弯曲等有规定指标。
建筑业是主要使用部门之一,广泛用于制作轻钢结构、钢门窗、内装修的各种龙骨及建筑小五金件等。
低合金钢冷弯型比碳素结构钢冷弯型钢有更高的强度和耐大气腐蚀性,可根据需要选用。
2.2生产工艺及技术特性冷弯型钢一般是以经过纵剪的热轧或冷轧带钢为原料,在常温下,用连续辊弯成型、拉拔弯曲成型、冲压折弯成型等方法,最后得到各种断面型材。
其中辊弯成型工艺又是冷弯型钢的主要加工方法,它是通过一组纵向排列的轧辊,将平整的原板逐渐变形,使之达到适合使用要求的形状。
冷弯型钢轧制工艺按产品的不同分为开口型钢生产工艺和闭口型钢生产工艺两种,其中开口型钢生产工艺的相应的设备有：纵剪机组、对焊装置、辊式成型冷弯机组、剪切装置或飞锯。
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冷弯型钢生产培训讲义2005年11月20日一、高频直缝焊管和冷弯型钢生产基本知识1 .高频直缝焊管分类1.1按钢管外径分毛细管 Φ10以下小直径管 中直径管大直径管 Φ508（20”）以上。
1.2按管径与壁厚分见表11.3按用途分见表2Φ10.3 ( 1” ) ~Φ102 (3 1” )8 2Φ114 ( 4”） ~ Φ508 ( 20”)2 .2．1我国冷弯型钢产品一般按断面形状分开口断面型钢 闭口断面型钢⑴ 开口断面型钢开口断面型钢是最简单的，易于制造，如槽钢（汽车大梁）、帽型钢、端墙横带等。
C70铁道货车耐大气腐蚀冷弯型钢中的侧柱（帽型钢）、端墙横带、下侧梁等都是开口断面型钢。
⑵ 闭口断面型钢 大型冷弯型钢闭口断面型钢亦称空心型钢，如方、矩型等，中型冷弯型钢铁道货车冷弯型钢中的C64、C62、C70的上侧 小型冷弯型钢梁，都属于闭口冷弯型钢。
宽幅冷弯型钢B ．按尺寸规格分类⑴ 大型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度4~16 宽度300~1200⑵ 中型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度2~5 宽度100~450⑶ 小型冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度0.5~3 宽度30~200⑷ 宽幅冷弯型钢产品原料展开尺寸为：厚度0.3~6 宽度700~16003、轧制变形基本原理⑴ 钢的塑性钢的塑性：在外力作用下，钢在体积不变的情况下，稳定地改变其形状而不破坏的能力叫做钢的塑性。
塑性和柔软性混为一谈，因为柔软表示金属对变形力的抵抗能力，即变冷弯型冷弯型钢按尺寸规形抗力的大小。
例如：铅同时具有良好的塑性及柔软性，又例如奥氏体不锈钢在冷状态下不能经受很大的变形而不破裂，说明它的塑性很好。
但这种钢的变形抗力很大，所以它并不柔软。
所以在热轧加工过程前，把钢加热至高温状态下，促使钢的变形抗力降低至很小，（即柔软）但不能说都具有良好的塑性。
⑵塑性变形和弹性变形金属晶体在外受外力时发生歪扭和拉长如图1所示，当外力未超过原子间的结合力时，去掉外力之后晶格便会由变形的状态恢复到原始状态，也就是未超过金属本弹性极限的变形叫做金属的弹性变性。
当加在金属晶体上的外力超过其弹性极限时，去掉外力之后歪扭的晶格和破碎晶粒不能恢复到原始状态，这种永久变形叫做塑性变形。
⑶加工硬化金属在冷加工后，由于晶粒被压扁、拉长，晶格歪扭、晶粒破碎，使金属的塑性降低，强度和硬度增高，这种现象叫做加工硬化。
⑷体积不变定律轧制前后体积不变的客观事实，叫做体积不变定律。
它是计算轧制变形前后的轧件尺寸的基本依据。
在介绍体积不变定律时，举例来说明体积不变的客观事实。
如，轧制前后的尺寸变化如图2所示。
轧前的轧件体积以V1表示，轧后的轧件体积以V2表示。
V1 V2如果轧件原料在几道轧制过程前，无连铸缩孔、疏松、气孔、裂纹等缺陷，那么对轧件轧制前后的外形进行分别对名测量得到相应长、宽、高尺寸数据，代入上2式计算，得到一轧制前后的体积相等，即V1= V2⑸最小阻力定律钢在塑性变形时，金属沿着变形抵抗力最小的方向流动，这就叫做最小阻力定律。
图 2 轧件轧制前后体积变化示意图根据这个定律，在自由变形的情况下，金属的流动总是取最短的路线，因为最短的路线抵抗变形的阻力最小，这个最短的路线是以该动点到断面周界的垂线。
例如图3所示，立压一块方钢，金属沿垂直各边的方向移动立压一块方钢，金属沿垂直各边的方向移动（最短路线）。
⑹张力轧制在轧制过程中，前后两架机架存在速度差，当后架的轧制速度大于前架时，造成前、后架之间的轧件受到后架和架的接力作用，通常此力和张力。
存在张力的轧制过程称为张力轧制。
⑺连轧和连轧常数连轧：一根轧件同时在几架轧机上轧制，并保持在单图3金属沿垂直各边的方向移动示意图位时间内轧件通过各轧机的体积相等的轧制叫连轧。
连轧常数：在连轧状态下，单位时间内通过每架机架的金属体积等于一个常数，这个常数叫连轧常数。
用下式表示：F1D1n12D2n2=……单位时间内通过的金属体积用下式计算：V = πD n F60V ——单位时间内通过轧机的金属体积，3；D ——轧辊工作直径，；n ——轧辊转速，（转/分），；F ——轧件截面面积，34、成型基本知识4、1 冷弯的变形特点冷弯的变形特点：a.金属在冷态下弯曲变形，变形前后板带的厚度不变；b.成型后各段中性层的展开长度等于原板带宽度；c.在成型过程中不可避免地伴随着弹性变形；d.弯曲的部分存在着加工硬化和减薄现象。
4、2 弯曲变形的条件轧件产生弯曲变形时，其截面中存在着中性线，中性线以上和以下两部分，中性线以上区域存在压应力，中性线以下区域存在拉应力。
离中性线愈远拉应力值愈大，当拉应力超过金属的（抗拉强度）值时，则在该处产生断裂。
为保证板带冷弯成型而又不产生裂纹的必要条件，是弯曲截面上的最大正应力σ符合σs≤σ<σb的条件。
取决于轧件的厚薄和弯曲程度。
弯曲时曲率半径愈小则弯曲程度愈大。
轧件愈厚，在曲率半径相同的情况下，轧件上、下部产生的确弯曲正应力愈大。
冷弯成型时的弯曲变形要受材料极限变形率的限制，否则弯曲处将出现裂纹和折断。
从材料手册和质保书上可查到材料极限变形率，即极限延伸率，则最小弯曲半径为：以普碳钢为例，查到，其最小弯曲半径为：= S(1-1) 2 δ5例1：已知普碳钢的极限延伸率δ5=250.25，板厚6，其最小弯曲半径计算为：= S(1-1)=6(1-1)= 9 2 δ52 0.254、3 中性线中性线的位置取决于弯曲半径的大小和原料厚度。
a. 高频直逢焊管的中性线位置高频直逢焊管的中性线位置一般在管壁厚度的1/2处，如（图4所示）。
图5 弯曲轧件的中性线偏移图4焊管的中性线位置b. 冷弯型钢的中性线位置（不进行高频焊接）在冷弯型钢成型过程中，若弯曲轧件的内弯半径为(如图5所示)，原料厚度为S，则中性线曲率半径为：= +RZk ——中性线偏移系数，是在大量试验基础总结归纳提出的，可按表3 .特李舍夫斯基经验系数选取。
S ——原料板厚表3 .特李舍夫斯基经验系数k4、4 弯曲角、变形角、回弹角弯曲角：轧件弯折部分两边，弯曲前后所夹角度之差称为弯曲角(如图6所示)。
当总弯曲角度一定时，每道弯曲角愈大，则所需道次和机架数愈少。
每道弯曲角的大小，取决于允许弯曲角和回弹角。
a.允许弯曲角允许弯曲角取决于钢材性质、板带厚度、弯曲断面的宽度和形状，机架间距和辊径等。
允许弯曲角是以设备能力和强度，以及保证成型质量两个方面来考虑的。
板带钢的强度愈高、塑性愈低、厚度愈大、辊径愈小、机架间距愈短，则允许的弯曲角愈小，一般按机组类别推荐的允许弯曲角见表4。
表4 允许弯曲角图6弯曲角、变形角示意图b.回弹角由于弯曲时板带的弹性恢复而变化的角度回弹角δ(如图7所示)。
在设计冷弯型钢孔型时，必需预先给予相应角度的过弯角度，以保证最终产品形状和尺寸精确。
当板带原料的（抗拉强度）增大，弯曲角增大，原料厚度减小，弯折边减小时，回弹角均减小。
一般碳素钢可取2°~5°，硬质不锈钢可达5°~15°。
图7弯曲时板带的弹性恢复而变化的角度回弹角4、5 弯曲方法4、5、1高频直缝焊管的弯曲方法高频直缝焊管的弯曲方法有5种方法，分别为：1）中心弯曲法 该方法从板带原料宽度中心开始弯曲，弯曲半径R 恒定，并且等于挤压辊孔型半径或成品管半径，然后逐架加大中间弯曲变形角θ，直到变形角θ=180°，即弯曲段到原料宽度的一半时，然后进入几架上辊带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。
导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图8所示）2）边缘弯曲法该方法从板带原料的边缘部分向中心开始弯曲，弯曲半径R 恒定，并且等于挤压辊孔型半径或成品管半径，然后逐架加大中间弯曲变形角θ，直到变形角2θ=180°，即弯曲段到原料宽度的一半时，然后进入几架上辊带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。
导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图9所示）3）圆周弯曲法该方法从板带原料的全宽上弯曲，其弯曲半径R 是逐渐减小。
当中心弯曲角θ≤180°时，板带原料与上下轧辊整个宽度接触；当θ>180°~270°时，上轧辊仅与板带原料中间部分接触；当θ>270°时，进入几架上辊带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。
导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图10所示）图8 中心弯曲法 图9边缘弯曲法4）综合弯曲法该方法是以挤压辊孔型半径为边缘弯曲半径，将板带原料边缘到一变形角φ，并且再以后的成型架次中基本保持不变，而板带原料的中间部分弯曲按圆周弯曲变形法进行变形分配，直至进入几架上辊带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。
导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图11所示）。
5）W弯曲法W弯曲法于上世纪80年代由日本山羊精机工业株式会社Array研制开发，是综合弯曲法的发展，并于1984年获得美国专利。
该方法是将板带原料的中间部分进行方向弯曲的同时，又以弯曲半径r弯曲板带原料边缘。
图10 圆周弯曲法图11 综合弯曲一般设计在第一成型机架。
第二架以后的成型按综合弯曲法变形，直至进入几架上辊带有焊缝导向环的封闭孔型中成型。
导向环的厚度逐架减窄，最后成型成圆筒，（如图12所示）。
4、5、2冷弯型钢的弯曲方法冷弯型钢的弯曲方法有5种方法，分别为：1）弯曲圆心固定法（半径不变，孤长增加）该法固定弯曲半径的圆心，在半径不变的情况下，依靠弯曲角增大来依次增加弯曲孤状(如图13所示)，相当于圆管成型的中心弯曲成型法。
此种方法适用于弯曲圆孤半径大的生产工艺。
2）弯曲圆心内移法（半径不变，孤长增加）该方法固定弯曲半径，内移弯曲圆心(如图14所示)，相当于圆成型的边缘弯图12W弯曲法曲成型法。
该法适用于所有产品的生产，但弯曲回弹较大。
3）弯曲圆心上移法（半径减小，孤长固定）该方法随弯曲角的增大，孤长不变，弯曲半径逐渐减小(如图15所示)，相当于圆管成型的圆周变形成型法。
该法适用于波纹板美的宽、薄带坏和非对称称易加工产品。
4）弯曲圆心（二维）坐标移动法（半径减小，弧长增加）该方法随弯曲角增加，弯曲半径减小，弯曲孤长增加(如图16所示)。
其变化量依赖于实际经验。
该法适用于3）所生产的产品。
图13 弯曲圆心固定法示意图图14 弯曲圆心内移法示意图图15 弯曲圆心上移法示意图图16 弯曲圆心（二维）坐标移动法示意图5）弯曲圆心移动和半径度化成函数关系法(图略)该法随弯曲孤长的增加，弯曲半径按照指数关系减小，应用面较窄。
4、6 孔型系统孔型系统一般可分为4类：1）同时型，即在断面上各部分同时成型。
2）顺序型，即先边缘部位成型后中心部位，或相反。
3）组合型，即先分别在各个部分顺序成型，而后同时在各部分成型，或相反。