1、鋼結(jié)構(gòu) 卷 板,卷板： 卷板，是滾圓鋼板的制作。 實際上就是在外力的作用下，使鋼板的外層纖維伸長，內(nèi)層纖維縮短而產(chǎn)生彎曲變形（中層纖維不變）,卷板： 卷板（滾圓），是在卷板機（又稱滾板機、軋圓機）上進(jìn)行的 主要用于卷圓各種容器、大直徑焊接管道、鍋爐汽包和高爐等的壁板,卷板的分類,1、依據(jù)卷制時的溫度： 冷卷、熱卷、溫卷 根據(jù)板料的厚度和設(shè)備條件選定,2、依據(jù)卷圓的途徑： 當(dāng)圓筒半徑較大時，可在常溫狀態(tài)下卷圓；如半徑較小和鋼板較厚時，應(yīng)將鋼板加熱后卷圓。 在常溫下進(jìn)行卷圓鋼板的方法有: 機械滾圓、胎膜壓制、手工制作,3、依據(jù)板料卷制曲面形狀： 由于卷板是在卷板機上進(jìn)行連續(xù)三點滾彎的過程，利用卷板

2、機可將板料彎成單曲率或雙曲率的制件:,3、依據(jù)板料卷制曲面形狀：,3、依據(jù)板料卷制曲面形狀：,卷板機的種類 及其工作原理,1、卷板機分類： 按軸輥數(shù)目和位置，可分為三輥卷板機和四輥卷板機兩類 三輥卷板機，又分為對稱式與不對稱式兩種 參見教材圖片,2、卷板機的工作原理： A、對稱式三輥卷板機：軸輥沿軸向具有一定的長度，以使板料的整個寬度受到彎曲 在兩個下輥的中間對稱位置上有上輥，上輥在垂直方向調(diào)節(jié)，使置于上下軸輥間的板料，得到不同的彎曲半徑,2、卷板機的工作原理： A、對稱式三輥卷板機： 下輥，安裝在固定的軸承內(nèi)，由電動機通過齒輪減速器使其同方向轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動； 上輥，安裝在可作上下移動的軸承內(nèi),2、

3、卷板機的工作原理： A、對稱式三輥卷板機： 大型卷板機上輥的調(diào)節(jié)采用機械或液壓進(jìn)行；小型卷板機中常用手動調(diào)節(jié) 工作板料置于上下輥間，壓下上輥，使板料在支承點間發(fā)生彎曲 當(dāng)兩個下輥由于摩擦力作用使板料移動，從而使整個板料發(fā)生均勻的彎曲,2、卷板機的工作原理： A、對稱式三輥卷板機： 剩余直邊：只有當(dāng)板料與上輥接觸到的部分，才會達(dá)到所需要的彎曲半徑，因此板料的兩端邊緣各有一段長度沒有接觸上輥而不發(fā)生彎曲，稱為剩余直邊 剩余直邊長度，約為兩下輥距離的一半,2、卷板機的工作原理： B、不對稱三輥卷板機： 上輥位于下輥2的上面，另一軸輥3在側(cè)面，稱為側(cè)輥 上下兩輥是由同一電動機旋轉(zhuǎn)的 下輥能上下調(diào)節(jié)，調(diào)

4、節(jié)的最大距離約等于卷彎鋼板的最大厚度 側(cè)輥是被動的，能沿傾斜方向調(diào)節(jié),2、卷板機的工作原理： B、不對稱三輥卷板機： 卷板時，將板料送入上下輥，然后調(diào)節(jié)下輥將板料壓緊，產(chǎn)生一定的摩擦力，再調(diào)節(jié)側(cè)輥的位置，當(dāng)上下輥由電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，使板料發(fā)生彎曲,2、卷板機的工作原理： B、不對稱三輥卷板機： 優(yōu)點：剩余直邊的長度比對稱式三輥卷板機縮小很多 其值不到板厚的兩倍,2、卷板機的工作原理： C、四輥卷板機： 與不對稱三輥卷板機基本相似，只是增加一只側(cè)軸輥 板料邊緣彎曲由兩個側(cè)輥分別擔(dān)任 這樣就克服了板料在不對稱三軸輥卷板機上進(jìn)行調(diào)頭彎曲的麻煩,卷板機的 型式和特點,1、卷板機的型式：,2、卷板機的特

5、點和適用范圍：,立式卷板機的特點： 輥筒成垂直布置 優(yōu)點：占地面積小； 在熱態(tài)卷圓時，氧化皮不會被卷入輥筒與鋼板間，從而避免壓痕； 卷制大直徑薄壁圓筒時，還可避免鋼板因自重而下塌變形,立式卷板機的特點： 主要缺點： 鋼板在卷制過程中會與地面產(chǎn)生摩擦，因此對于大直徑薄壁圓筒就會造成上下兩端的曲率不均勻，致使圓度不同 圓筒卷成后，需吊起較高的高度才能卸出，為此要求廠方有較大的高度,對稱式三輥卷板機的剩余直邊較長的問題： 為克服剩余直邊較長的不足，現(xiàn)已研制了可以直接進(jìn)行預(yù)彎工作的三輥卷板機,對稱式三輥卷板機的剩余直邊較長的問題： 橫豎上調(diào)式三輥卷板機的工作過程： 卷板時先將上輥調(diào)至左端，卷彎板料的左

6、面部分并滾彎；然后把上輥調(diào)至右端，卷彎板料的右面并滾彎；最后將上輥移至中間位置進(jìn)行滾彎 這樣卷板的工作效率較高，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,卷板機的性能,卷板工藝,1、卷板前須熟悉圖紙、工藝、精度、材料性能等技術(shù)要求，然后選擇適當(dāng)?shù)木戆鍣C，并確定冷卷、溫卷還是熱卷,2、檢查板料的外形尺寸、坡口加工、剩余直邊和卡樣板的正確與否 3、檢查卷板機的運轉(zhuǎn)是否正常，并向注油孔口注油 4、清理工作場地，排除不安全因素,5、卷板前必須對板料進(jìn)行預(yù)彎（壓頭）。 由于板料在卷板機上彎曲時，兩端邊緣總有剩余直邊,L為側(cè)輥中心距之半，t為板料厚度 實際上剩余直邊要比理論值大 一般對稱彎曲時620t 不對稱彎曲為對稱彎曲時的1/6

7、1/10,由于剩余直邊在矯圓時難以完全消除，并造成較大的焊縫應(yīng)力和設(shè)備負(fù)荷，容易產(chǎn)生質(zhì)量事故和設(shè)備事故，所以一般應(yīng)對板料進(jìn)行預(yù)彎，使剩余直邊彎曲到所需的曲率半徑后再卷彎,預(yù)彎，可在三輥卷板機、四輥卷板機或預(yù)彎水壓機上進(jìn)行?，F(xiàn)把預(yù)彎的方法略述如下： 利用三輥卷板機預(yù)彎 A、利用彎模,預(yù)彎： 利用三輥卷板機預(yù)彎 B、取一平板，厚度應(yīng)大于板厚的兩倍，在平板上放置一楔形墊塊，板邊置于墊塊上，壓下上輥筒，使邊緣彎曲,預(yù)彎： 利用三輥卷板機預(yù)彎 對于較薄的板，可直接在卷板機上用鋼板彎曲,預(yù)彎： 利用四輥卷板機上預(yù)彎，將板料的邊緣置于上下輥間，并壓緊，然后調(diào)節(jié)側(cè)輥使板料邊緣彎曲,預(yù)彎： 在水壓機上用模具預(yù)彎

8、的方法，適用于各種板厚 通常模具的長度都比板料短 因此，預(yù)彎必須逐段進(jìn)行,6、板料進(jìn)行對中，為防止產(chǎn)生歪扭，將預(yù)彎的板料置于卷板機上滾彎時，應(yīng)把板料對中，使板料的縱向中心線與輥軸線保持嚴(yán)格的平行,對中的方法： 利用側(cè)輥對中、 利用擋板對中、 利用板邊緊靠下側(cè)輥對中 利用對中槽對中,對中的方法： 在四輥卷板機上對中時，調(diào)節(jié)側(cè)輥，使板邊緊靠側(cè)輥對準(zhǔn),對中的方法： 在三輥卷板機上利用擋板， 使板邊靠擋板對中 也可以將板料抬起，使板邊 緊靠側(cè)輥，然后再放平,對中的方法： 把板料對準(zhǔn)側(cè)輥的直槽也能進(jìn)行對中 此外，也可以從軸輥中間位置用視線來觀察上輥的外形與板邊是否平行來對中,7、圓柱面的卷彎 卷制時根據(jù)

9、板料溫度的不同，分為冷卷、熱卷與溫卷,7、圓柱面的卷彎 冷卷 板料位置對中后，嚴(yán)格采用快速進(jìn)給法和多次進(jìn)給法滾彎，調(diào)節(jié)上輥（在三輥卷板機上）或側(cè)輥（在四輥卷板機上）的位置，使板料發(fā)生初步彎曲，然后來回滾動而彎曲,7、圓柱面的卷彎 冷卷 當(dāng)板料移至邊緣時，根據(jù)板料和所劃的線來檢驗板料的位置正確與否 逐步壓下上輥并來回滾動，使板料的曲率半徑逐漸減小，直至達(dá)到規(guī)定的要求,7、圓柱面的卷彎 冷卷 冷卷時，由于鋼板的回彈，卷圓時必須施加一定的過卷量，在達(dá)到所需的過卷量后，還應(yīng)來回多卷幾次。 對于高強度鋼板，由于回彈較大，最好在最終卷彎前進(jìn)行退火處理 卷彎過程中，應(yīng)不斷用樣板檢驗彎板兩端的半徑,7、圓柱面

10、的卷彎 冷卷 對稱式三輥卷板機的鋼板半徑計算 如已知軸輥半徑和相對位置，彎制板料的曲率半徑是由上下輥的中心距離確定的 因此，為了得到正確的圓筒直徑或曲率半徑，在卷圓前首先要計算上下輥的中心距離，并在卷圓過程中逐漸調(diào)整,7、圓柱面的卷彎 冷卷 四輥卷板機的鋼板半徑計算 與三輥卷板機一樣，為了得到正確的圓筒直徑或曲率半徑，在卷圓前和卷圓過程中要經(jīng)常調(diào)整各軸輥之間的距離,7、圓柱面的卷彎 冷卷 由于鋼板的回彈，上述算式中求得的h、R值，可供初滾時參考 在卷板機上所能卷彎的最小圓筒直徑取決于上輥的直徑，考慮到圓筒卷彎后的回彈，能卷彎的最小圓筒直徑約為上輥直徑的1.11.2倍,7、圓柱面的卷彎 熱卷 由

11、于卷彎過程是板料彎曲塑性變形的過程，冷彎時變形越大，材料所產(chǎn)生的冷加工硬化也越嚴(yán)重，在鋼板內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力也越大，這會嚴(yán)重影響制造質(zhì)量，甚至?xí)a(chǎn)生裂紋而導(dǎo)致報廢 所以冷卷時必須控制變形量 一般認(rèn)為，當(dāng)碳素鋼板的厚度t D/40（D為內(nèi)徑）時，應(yīng)該進(jìn)行熱卷,7、圓柱面的卷彎 熱卷 熱卷前，通常必須將鋼板在室內(nèi)加熱爐均勻加熱 加熱溫度是一般的終卷（終鍛）溫度，從始鍛溫度到終鍛溫度的范圍稱為鍛造溫度,7、圓柱面的卷彎 熱卷 熱卷時，由于鋼板表面的氧化皮剝落，氧化皮在鋼板與軸輥之間輥軋，使筒身內(nèi)壁形成凹坑和斑點，影響質(zhì)量。 所以，在卷彎過程中和卷彎后，必須清除氧化皮，然后再進(jìn)行第二次的加熱和卷彎,7、圓柱

12、面的卷彎 熱卷 熱卷時，必須考慮5%6%的板料減薄量和一定的延伸率，以便嚴(yán)格控制板料厚度的選擇和筒身圓周長度的精確性,7、圓柱面的卷彎 溫卷 為了避免冷、熱卷板時存在的困難，取冷、熱卷板中的優(yōu)點，提出了溫卷的新工藝 溫卷是將鋼板加熱至5006000C，使板料比冷卷時有更好的塑性，同時減少卷板超載的可能，又可減少卷板時氧化皮的危害，操作也比熱卷方便 由于溫卷的加熱溫度通常在金屬的再結(jié)晶溫度以下，因此實質(zhì)上仍屬于冷加工范圍,8、矯圓 圓筒卷彎焊接后會發(fā)生變形，所以必須進(jìn)行矯圓 矯圓分加載、滾圓、卸載三個步驟，使工件在逐漸減少矯正荷載下進(jìn)行多次滾卷,9、螺旋卷管 各種筒形結(jié)構(gòu)壁板卷圓后的對接不能連續(xù)

13、生產(chǎn)，效率較低，且其縱向焊縫對比母材強度有所降低 如采用螺旋卷管，因斜接可與母材等強度計算，又可連續(xù)生產(chǎn)，效率較高，這種工藝已逐步得到推廣,9、螺旋卷管 加工時將卷板機斜放，其角度根據(jù)板料寬度和成型產(chǎn)品的直徑進(jìn)行調(diào)整,卷板的常見缺陷 和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),一、外形缺陷 卷彎圓柱形筒身時，常見的外形缺陷有過彎、錐形、鼓形、束腰、邊緣歪斜和棱角等缺陷,一、外形缺陷 1、過彎 軸輥調(diào)節(jié)過量,一、外形缺陷 2、錐形 上下輥的中心線不平行,一、外形缺陷 3、鼓形 軸輥發(fā)生彎曲變形,一、外形缺陷 4、束腰 上下輥壓力和頂力太大,一、外形缺陷 5、邊緣歪斜 板料沒有對中,一、外形缺陷 6、棱角 預(yù)彎過大或過小,一、外

14、形缺陷 6、棱角 矯正棱角的方法可采用三輥或四輥卷板機進(jìn)行,二、表面壓傷 卷板時，鋼板或軸輥表面的氧化皮及粘附的雜質(zhì)，會造成板料表面的壓傷。 尤其是熱卷或熱矯時，氧化皮與雜質(zhì)對板料的壓傷更為嚴(yán)重,二、表面壓傷 為了防止卷板表面的壓傷，應(yīng)注意以下幾點： 1、在冷卷前必須清除板料表面的氧化皮，并涂上保護(hù)涂料 2、熱卷時宜采用中性火焰縮短高溫度下板料的停留時間，并采用防氧涂料等辦法，盡量減少氧化皮的產(chǎn)生,二、表面壓傷 為了防止卷板表面的壓傷，應(yīng)注意以下幾點： 3、卷板設(shè)備必須保持干凈，軸輥表面不得有銹皮、毛刺、棱角或其他破性顆粒 4、卷板時應(yīng)不斷吹掃內(nèi)外側(cè)剝落的氧化皮，矯圓時應(yīng)盡量減少反轉(zhuǎn)次數(shù)等 5

15、、非鐵金屬、不銹鋼和精密板料卷制時，最好固定專用設(shè)備，并將軸輥磨光，消除棱角和毛刺等，必要時用厚紙板或?qū)Ｓ猛苛媳Ｗo(hù)工作表面,三、卷裂 板料在卷彎時，由于變形太大、材料的冷作硬化，以及應(yīng)力集中等因素會使材料的塑性降低而造成裂紋。,三、卷裂 為了防止卷裂，必須注意以下幾點： 1、對變形率大和脆性的板料，需進(jìn)行正火處理 2、對缺口敏感性大的鋼種，最好將板料預(yù)熱到1502000C后卷制 3、板料的纖維方向，不宜與彎曲線垂直 4、對板料的拼接縫必須修磨至光滑平整,四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 質(zhì)量檢驗應(yīng)著重于對上面所提及的各種缺陷進(jìn)行逐一驗收，具體標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)設(shè)計制造和使用等要求而制定,四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 鋼板環(huán)形方向局部不圓的允許偏差a 圖為圓筒和圓錐筒體局部不圓的允許偏差a示意圖,四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 對圓筒和圓錐筒體經(jīng)卷圓后，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)用樣板進(jìn)行檢查,四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 加工彎曲成型的構(gòu)件，其尺寸的允許偏差,卷板操作注意事項,使用卷板機和壓力機操作時，應(yīng)注意以下幾點： 1、卷板前，應(yīng)對設(shè)備加注潤滑油，開空車檢查其傳動部分的運轉(zhuǎn)是否正常，并根據(jù)需要調(diào)整好軸輥之間的距離 2、加工的鋼板厚度不能超過機