阅读说明：本技术 一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺 (Production process for preparing cold-rolled thin-wall sleeve ) 是由 由明炜 陈长才 李鹏瑞 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及冷轧套筒技术领域,尤其涉及一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺。包括Q345-B材质的冷轧薄板为原材料代替传统的无缝钢管,原材料成本大大降低,冷轧套筒的生产成本降低；通过裁板、卷板、焊接、校型、抛光流水式生产线制作冷轧套筒,代替传统无缝管冷镦扩孔工艺制作冷轧套筒,生产效率大大提高；专用直缝自动焊机和自动抛光机设置为一体,在把头焊接时后方的抛光机对其焊缝进行一次抛光,当焊接头复位时抛光机同时复位对其焊缝二次抛光；自制液压校型机和专用无引头两辊卷板机设置为一体,卷板和校型依次进行,无需对套筒二次转移加工。(The invention relates to the technical field of cold-rolled sleeves, in particular to a production process for preparing a cold-rolled thin-wall sleeve. The cold-rolled sheet made of the Q345-B material is used as a raw material to replace a traditional seamless steel tube, so that the raw material cost is greatly reduced, and the production cost of the cold-rolled sleeve is reduced; the cold-rolled sleeve is manufactured through a plate cutting, plate rolling, welding, sizing and polishing flow production line, the traditional seamless tube cold heading and hole expanding process is replaced, and the production efficiency is greatly improved; the special straight seam automatic welding machine and the automatic polishing machine are integrated, the rear polishing machine performs primary polishing on the welding seam when the welding head is welded, and the polishing machine simultaneously resets to perform secondary polishing on the welding seam when the welding head resets; the self-made hydraulic correction machine and the special guide-head-free two-roller plate bending machine are arranged into a whole, plate bending and correction are sequentially carried out, and secondary transfer processing of the sleeve is not needed.)

一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺

技术领域

本发明涉及冷轧套筒技术领域，尤其涉及一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺。

背景技术

现有京唐3条冷轧线，年需求冷轧套筒约4万件以上。按京唐需求状态预估，其中25%适用新型套筒做卷芯，预计总量约1万件/年。按京唐现有规模计算，首钢系统内迁钢及顺义冷轧厂均有类似产品，需求量预计达到3万件/年。

现有产品采用无缝钢管+冷镦扩孔工艺制作，采用类似规格的无缝钢管，里孔通过特定工装，使用压力机扩孔后达到成品尺寸，直接使用。生产效率较低，能源消耗大，且生产成本高。现有产品为壁厚8mm以上无缝钢管，产品尺寸为：φ520/φ504×1200，净重121.22kg/件。

采用无缝管冷镦扩孔制作冷轧套筒，其原材料不仅成本较高，而且加工困难生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺，采用Q345-B材质的冷轧薄板为原材料代替传统的无缝钢管，原材料成本大大降低，冷轧套筒的生产成本降低；通过裁板、卷板、焊接、校型、抛光流水式生产线制作冷轧套筒，代替传统无缝管冷镦扩孔工艺制作冷轧套筒，生产效率大大提高；专用直缝自动焊机和自动抛光机设置为一体，在把头焊接时后方的抛光机对其焊缝进行一次抛光，当焊接头复位时抛光机同时复位对其焊缝二次抛光；自制液压校型机和专用无引头两辊卷板机设置为一体，卷板和校型依次进行，无需对套筒二次转移加工。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括：开卷机、输送辊、剪板机、专用无引头两辊卷板机、专用直缝自动焊机、自制液压校型机、自动抛光机、钢带和套筒；制备冷轧薄壁套筒的加工工艺步骤如下：

a）原材料选用，材质Q345-B，板厚3-8mm的冷轧薄板，材料抗拉强度550—600 Mpa；

b）下料：开卷机送料并采用剪板机下料，控制下料公差，长度及宽度公差≤1.5mm；

c）卷板：使用专用无引头两辊卷板机卷筒；

d）自动焊：使用专用直缝自动焊机堆焊对接焊缝；

e）校型：使用自制液压校型机校型，校正卷筒圆度及焊缝弧度；

f）抛光：使用自动抛光机对焊缝抛光，使用对弧量块检验；

g）检验：测量里孔圆度直径，公差≤1.5mm为合格产品；

h）包装：使用角磨打磨制作防滑花纹，上下侧各50mm宽，喷漆并内外涂油防锈。

进一步优化本技术方案，所述的步骤d）中的专用直缝自动焊机和步骤f）中的自动抛光机设置为一体。

进一步优化本技术方案，所述的步骤d）中的专用直缝自动焊机包括龙门支架、横向导轨组、纵向导轨组和焊接把头；所述横向导轨组固定设置在两龙门支架顶部之间；所述纵向导轨组滑动连接在横向导轨组上；所述纵向导轨组一侧滑动连接有固定板；所述焊接把头固定设置在固定板上；所述固定板左侧设置有固定架；所述步骤f）中的自动抛光机固定设置在固定架上。

进一步优化本技术方案，所述的套筒设置在专用无引头两辊卷板机上；所述套筒焊缝位置、自动抛光机和焊接把头上下对应。

进一步优化本技术方案，所述的步骤e）中的自制液压校型机和所述步骤c）中的专用无引头两辊卷板机设置为一体。

进一步优化本技术方案，所述的自制液压校型机包括基座、滑座和液压缸；所述基座固定设置在无引头两辊卷板机的左侧墙板上；所述滑座滑动连接在基座右侧；所述液压缸固定设置在基座底部；所述液压缸的伸缩杆顶部和滑座固定；所述滑座右侧设置有三个校正辊轴。

进一步优化本技术方案，所述的三个校正辊轴均设置在套筒内部；所述三个校正辊轴之间构成的外圆直径等于套筒的内径。

进一步优化本技术方案，所述的焊缝圆弧处弦高公差≤0.5mm，要求抛光后接弧处无明显凸起。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、Q345-B材质，板厚3-8mm的冷轧薄板，材料抗拉强度550—600Mpa的冷轧薄板为原材料代替传统的无缝钢管，原材料成本大大降低，冷轧套筒的生产成本降低。

2、通过裁板、卷板、焊接、校型、抛光流水式生产线制作冷轧套筒，代替传统无缝管冷镦扩孔工艺制作冷轧套筒，生产效率大大提高。

3、冷轧钢板代替传统无缝钢管进行加工套筒，加工成本低，生产效率高，解决了采用无缝管冷镦扩孔制作冷轧套筒，其原材料不仅成本较高，而且加工困难生产效率低的问题。

4、专用直缝自动焊机和自动抛光机设置为一体，在焊接把头对套筒的直缝位置进行焊接时，后方的抛光机对其焊接把头后方的焊缝进行一次抛光，当焊接头复位时抛光机同时复位对其焊缝二次抛光，焊接和抛光工序设计为一体，设备的制作成本低。

5、自制液压校型机和专用无引头两辊卷板机设置为一体，卷板和校型依次进行，无需对套筒二次转移加工，生产效率不仅提高，而且设备制作成本低。

6、焊接把头设置在套筒缝隙的顶部，焊接时焊缝位置热熔，在重力作用下向下流动，从而弥补下方的空隙，焊接牢固效果较好，制作出来的套筒强度较高。

7、卷筒圆度公差≤1.5mm，焊缝圆弧处弦高公差≤0.5mm，要求抛光后接弧处无明显凸起，可以保证制套筒的成品的合格率。

附图说明

图1为一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺的整体流程示意图。

图2为一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺的卷板部位流程示意图。

图3为一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺的焊接和打磨位置局部结构图。

图4为一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺的液压校型机安装状态示意图。

图5为一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺的校正部位结构局部剖视图。

图中：1、开卷机；2、输送辊；3、剪板机；4、专用无引头两辊卷板机；5、专用直缝自动焊机；501、龙门支架；502、横向导轨组；503、纵向导轨组；504、焊接把头；505、固定板；506、固定架；6、自制液压校型机；601、基座；602、滑座；603、液压缸；604、校正辊轴；7、自动抛光机；8、钢带；9、套筒；901、焊缝。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1-5所示，一种用于制备冷轧薄壁套筒的生产工艺其特征在于：包括：开卷机1、输送辊2、剪板机3、专用无引头两辊卷板机4、专用直缝自动焊机5、自制液压校型机6、自动抛光机7、钢带8和套筒9；制备冷轧薄壁套筒9的加工工艺步骤如下：

i）原材料选用，材质Q345-B，板厚3-8mm的冷轧薄板，材料抗拉强度550—600 Mpa；

j）下料：开卷机1送料并采用剪板机3下料，控制下料公差，长度及宽度公差≤1.5mm；

k）卷板：使用专用无引头两辊卷板机4卷筒；

l）自动焊：使用专用直缝自动焊机5堆焊对接焊缝901；

m）校型：使用自制液压校型机6校型，校正卷筒圆度及焊缝901弧度；

n）抛光：使用自动抛光机7对焊缝901抛光，使用对弧量块检验；

o）检验：测量里孔圆度直径，公差≤1.5mm为合格产品；

p）包装：使用角磨打磨制作防滑花纹，上下侧各50mm宽，喷漆并内外涂油防锈。

所述步骤d）中的专用直缝自动焊机5和步骤f）中的自动抛光机7设置为一体；所述步骤d）中的专用直缝自动焊机5包括龙门支架501、横向导轨组502、纵向导轨组503和焊接把头504；所述横向导轨组502固定设置在两龙门支架501顶部之间；所述纵向导轨组503滑动连接在横向导轨组502上；所述纵向导轨组503一侧滑动连接有固定板505；所述焊接把头504固定设置在固定板505上；所述固定板505左侧设置有固定架506；所述步骤f）中的自动抛光机7固定设置在固定架506上；所述套筒9设置在专用无引头两辊卷板机4上；所述套筒9焊缝901位置、自动抛光机7和焊接把头504上下对应；所述步骤e）中的自制液压校型机6和所述步骤c）中的专用无引头两辊卷板机4设置为一体；所述自制液压校型机6包括基座601、滑座602和液压缸603；所述基座601固定设置在无引头两辊卷板机的左侧墙板上；所述滑座602滑动连接在基座601右侧；所述液压缸603固定设置在基座601底部；所述液压缸603的伸缩杆顶部和滑座602固定；所述滑座602右侧设置有三个校正辊轴604；所述三个校正辊轴604均设置在套筒9内部；所述三个校正辊轴604之间构成的外圆直径等于套筒9的内径；焊缝901圆弧处弦高公差≤0.5mm，要求抛光后接弧处无明显凸起。

使用时，步骤一，结合图1和图2所示，通过叉车或其他工具将钢带8卷穿入开卷机1的张紧轴上，并通过开卷机1将钢带8卷正紧固定，加工时，将钢带8卷的一头打开并从剪板机3的中部穿过，剪板机3和钢带8卷之间部位的冷轧薄板搭在输送辊2上，根据需求拉取对应长度的冷轧薄板，启动剪板机3将冷轧薄板截取对应尺寸，采用剪板机3下料，控制下料公差，长度及宽度≤1.5mm。

裁板完成后将冷轧薄板放入专用无引头两辊卷板机4内将冷轧薄板辊压成圆筒形状，并且两对边相接触；在卷筒过程中专用直缝自动焊接的焊接把头504底部和自动抛光机7底部始终位于冷轧薄板上方一定高度，焊接把头504和自动抛光机7的初始位置不影响冷轧薄板的卷板工作。

通过专用无引头两辊卷板机4将冷轧薄板卷成套筒9，对边接触位置为需要焊接的位置。

步骤二，结合图1-3所示，卷板完成后，通过控制专用无引头两辊卷板机4，使套筒9的对接焊缝901位置竖直朝上，因‘所述套筒9设置在专用无引头两辊卷板机4上；所述套筒9焊缝901位置、自动抛光机7和焊接把头504上下对应’，所以当套筒9的对接位置竖直朝上时，其对接位置位于焊接把头504和自动抛光机7的正下方。

因‘所述横向导轨组502固定设置在两龙门支架501顶部之间；所述纵向导轨组503滑动连接在横向导轨组502上；所述纵向导轨组503一侧滑动连接有固定板505；所述焊接把头504固定设置在固定板505上；所述固定板505左侧设置有固定架506；所述步骤f）中的自动抛光机7固定设置在固定架506上’，所以通过控制纵向导轨组503在横向导轨组502上左右滑动，可自由将焊接把头504在水平方向上调节到指定位置。

调节焊接把头504到套筒9对接位置的最左端；然后通过固定板505在纵向导轨组503上下滑动，可以自由调节焊接把头504底部距离套筒9对接位置间距，调节焊接把头504到合适间距后启动焊机和自动抛光机7。

因焊接把头504固定在固定板505上，自动抛光机7通过固定架506固定在固定板505上，所以焊接把头504向下运动时，固定板505会通过固定架506带动自动抛光机7一起向下运动，当焊接把头504调节到与焊接位置指定间距时，此时自动抛光机7的底部抛光盘正好和冷轧套筒9的对接位置平齐。

步骤三，结合图1-5所示，当焊机和自动抛光机7启动时，焊机对套筒9的左端对接位置进行焊接，同时纵向导轨组503缓慢沿横向导轨组502水平向右侧滑动，当纵向导轨组503向右侧移动时通过固定板505和固定架506带动焊接把头504和自动抛光机7一起向右侧运动，焊接把头504缓慢向右侧移动时，将套筒9的对接位置从左向右侧依次进行焊接；因自动抛光机7设置在焊接把头504的左侧位置，所以焊接把头504向右侧焊接后（在10-20秒左右），自动抛光机7运动到焊接位置，当自动抛光机7运动到焊接位置时，自动抛光机7对其焊接位置的焊渣进行清理，并对起焊接位置进行抛光。

当焊接到套筒9的最右端时，在焊接把头504一侧的感应探头作用下，焊接把头504自动停止工作，套筒9的焊接工作完毕，此时纵向导轨组503继续沿横向导轨组502向右侧滑动，自动抛光机7继续向右侧对其焊缝901进行清理和抛光，当自动抛光机7运动到套筒9的最右端时，自动抛光机7停止工作，同时纵向导轨组503停止向右侧滑动，一次抛光完毕。

焊接把头504设置在套筒9缝隙的顶部，焊接时焊缝901位置热熔，在重力作用下向下流动，从而弥补下方的空隙，焊接比较牢固，焊接效果较好，制作出来的套筒9强度较高。

步骤四，结合图1-5所示，当套筒9的焊缝901位置首次抛光完毕后，启动自制液压校型机6上的液压缸603，因‘所述滑座602滑动连接在基座601右侧；所述液压缸603固定设置在基座601底部；所述液压缸603的伸缩杆顶部和滑座602固定；所述滑座602右侧设置有三个校正辊轴604’，液压缸603工作时会通过伸缩杆推动滑座602沿基座601竖直向上滑动，滑座602向上滑动时会带动右侧的三个校正辊轴604同时向上运动；因‘所述基座601固定设置在无引头两辊卷板机的左侧墙板上，所述三个校正辊轴604均设置在套筒9内部’，所以当三个校正辊轴604向上运动时会将冷轧套筒9张紧；当三个校正辊轴604运动到指定位置时固定不动，此时所述三个校正辊轴604之间构成的外圆直径等于套筒9的内径。

再次启动专用无引头两辊卷板机4，因所述三个校正辊轴604之间构成的外圆直径等于套筒9的内径，所以当卷板机在此状态下进行卷板时，上方的三个校正辊轴604对其冷轧套筒9起到校正圆度的作用，在此状态下专用无引头两辊卷板机4运行一段时间后，通过测量工具对其套筒9的圆度进行测量，使其卷筒圆度公差≤1.5mm，若不合格继续转动套筒9，直至使其套筒9公差≤1.5mm。

步骤五，结合图1-5所示，自制液压校型机6对其套筒9校型完毕后，转动套筒9使其焊缝901位置再次朝上，此时再次启动自动抛光机7，焊接把头504关闭，控制纵向导轨组503沿横向导轨组502向左侧滑动，纵向导轨组503向左侧滑动时带动自动抛光机7对其焊缝901位置进行二次抛光，当其自动抛光机7运动到套筒9的最左端时，自动抛光机7继续向左侧运动，焊接把头504从套筒9左端移出，直至焊接把头504和自动抛光机7运动到最左端，此时固定座506向上运动，带动焊接把头504和自动抛光机7抬起，焊接把头504和自动抛光机7恢复到初始位置，焊接把头504和自动抛光机7复位。

二次抛光后其焊缝901圆弧处弦高公差基本都≤0.5mm，抛光后接弧处无明显凸起，对于不符合要求的，人工通过手持外置抛光机对其进行修复。

然后控制自制液压校型机6，使其校正辊轴604下落，套筒9的张紧状态解除，当自制液压校型机6的伸缩杆回落到最低位置时，自制液压校型机6停止工作，此时打开卷板机的右侧的墙板，将套筒9撤出，当套筒9撤出后将卷板机的右侧墙板关闭即可。

进行二次检验，测量里孔圆度直径，公差≤1.5mm为合格产品，不合格的返回对应工序进行修复；最后合格的套筒9使用角磨打磨制作防滑花纹，上下侧各50mm宽，喷漆并内外涂油防锈，冷轧套筒9的整个制作过程完毕。

通过3批次共60件套筒9的样机试制及在机使用情况跟踪，设计的技术参数及尺寸公差均能满足，在机使用情况良好，未发现对钢带8表面质量的影响。同时，整条生产线的产能及设备布置，按照标准化及流水线作业方式排产，可以保证产品质量稳定。

综上所述，Q345-B材质，板厚3-8mm的冷轧薄板，材料抗拉强度550—600Mpa的冷轧薄板为原材料代替传统的无缝钢管，原材料成本大大降低，冷轧套筒9的生产成本降低。通过裁板、卷板、焊接、校型、抛光流水式生产线制作冷轧套筒9，代替传统无缝管冷镦扩孔工艺制作冷轧套筒，生产效率大大提高；冷轧钢板代替传统无缝钢管进行加工套筒9，加工成本低，生产效率高，解决了采用无缝管冷镦扩孔制作冷轧套筒，其原材料不仅成本较高，而且加工困难生产效率低的问题；专用直缝自动焊机5和自动抛光机7设置为一体，在焊接把头504对套筒9的直缝位置进行焊接时，后方的抛光机对其焊接把头504后方的焊缝901进行一次抛光，当焊接头复位时抛光机同时复位对其焊缝901二次抛光，抛光效果较好，焊接和抛光工序设计为一体，设备的制作成本低。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。