Превръщането на кръгли тръби в квадратни е обичаен процес на металообработка, който разчита на пластичността на металните материали, за да промени формата на напречното-сечение на тръбата, като същевременно гарантира нейната структурна цялост и ефективност.Основните методи включват главно студено изтегляне, формоване на руло (екструзия) и горещо валцуване,които са подходящи за различни спецификации, изисквания за точност и производствени мащаби. По-долу е подробно ръководство стъпка-по-стъпка, включително подготовка, основна операция, последваща-обработка и ключови предпазни мерки.
1. Подготовка преди обработка
Адекватната подготовка е основата за осигуряване на качеството на квадратните тръби, включваща избор на материал, проверка на оборудването и повърхностна обработка, което пряко влияе върху ефекта на формоване и дълготрайността на продукта.
1.1 Избор на материал и проверка
Не всички кръгли тръби са подходящи за превръщане в квадратни; материалът трябва да има добра пластичност, за да се избегне напукване по време на процеса на деформация. Често използваните материали включват:
- Въглеродна стомана: Като стомана 20#, Q235 (еквивалентна на ASTM A36) и Q355 (еквивалентна на EN 10219 S355), които са рентабилни-и имат добра деформируемост, подходящи за обща структурна употреба.
- Ниско{0}}легирана стомана: С по-висока якост от обикновената въглеродна стомана, тя е подходяща за-носещи сценарии, като например мостове и тежки машини.
- Неръждаема стомана: като 304 и 316, които са избрани за среди,-устойчиви на корозия, но трудността при обработката и разходите са относително високи.
- Изисквания за проверка: Проверете кръглата тръба за повърхностни дефекти (като пукнатини, белези и вдлъбнатини), измерете нейния външен диаметър, дебелина на стенатаи праволинейност, за да се гарантира, че отговаря на изискванията за обработка. Дебелината на стената на кръглата тръба трябва да бъде еднаква и отклонението не трябва да надвишава ±10% (отнасяйки се до съответните изисквания на EN 10255 за тръби от не-легирана стомана).
1.2 Подготовка на оборудването и инструмента
Използваното оборудване варира в зависимост от метода на формоване и ключовите инструменти трябва да бъдат предварително-настроени, за да осигурят стабилна работа:
- За студено изтегляне: машина за студено изтегляне, квадратна матрица (съответстваща на целевия размер на квадратната тръба), смазка (за намаляване на триенето и избягване на повърхностни драскотини), пещ за отгряване (за междинно облекчаване на напрежението).
- За формоване на ролки: много{0}}групови формоващи ролки, ролкова мелница, устройство за оразмеряване, трансмисионна система. Ролките трябва да се регулират според размера на кръглата тръба и целевата квадратна тръба, а някои модерни производствени линии могат да реализират онлайн настройка без смяна на ролките.
- За горещо валцуване: нагревателна пещ (за нагряване на кръглата тръба до температурата на пластична деформация), квадратна/правоъгълна валцова мелница, охлаждащо устройство, машина за изправяне.
1.3 Повърхностна обработка на кръгли тръби
Преди формоване повърхността на кръглата тръба трябва да се почисти, за да се отстранят оксиди, ръжда, маслени петна и други примеси, които могат да предотвратят повърхностни дефекти (като драскотини и вдлъбнатини) по време на обработката и да осигурят качеството на формоващата повърхност:
- Декапиране: Накиснете кръглата тръба в киселинен разтвор, за да отстраните повърхностните оксиди; изплакнете с чиста вода след ецване, за да избегнете корозия на киселинни остатъци.
- Полиране (по избор): За високо{0}}прецизни квадратни тръби полирайте повърхността на кръглата тръба, за да стане гладка, намалявайки триенето по време на формоването.
- Смазване: Нанесете лубрикант равномерно върху повърхността на кръглата тръба (особено важно за студено изтегляне), което може да намали износването на формата/ролките и кръглата тръба и да подобри ефективността на формоване.
2. Методи за оформяне на сърцевината (операция стъпка-по-стъпка)
Изборът на метод на формоване зависи от размера на кръглата тръба, изискванията за точност на квадратната тръба и производствения мащаб. По-долу са трите най-често използвани метода с подробни работни стъпки и характеристики.
Метод 1: Студено изтегляне (подходящо за малки/средни спецификации, висока точност)
Студеното изтегляне е най-широко използваният метод за превръщане на кръгли тръби в квадратни тръби, които могат да постигнат висока точност на размерите и остри ъгли, подходящи за прецизни машини, мебели и други области, които изискват висок външен вид и прецизност. Стъпките на операцията са както следва:
- Отгряване на кръгли тръби: Поставете почистената кръгла тръба в пещ за отгряване, загрейте я до 600-700 градуса (в зависимост от материала), дръжте я топла за определено време и след това я охладете бавно. Тази стъпка може да елиминира вътрешното напрежение на кръглата тръба, да подобри нейната пластичност и да избегне напукване по време на изтегляне.
- Инсталиране и регулиране на матрицата: Инсталирайте квадратната матрица, съответстваща на целевия размер на квадратната тръба (дължина × ширина × дебелина на стената) на машината за студено изтегляне, регулирайте позицията на матрицата, за да сте сигурни, че централната линия на матрицата е подравнена с централната линия на кръглата тръба и разстоянието между матрицата и кръглата тръба е разумно (за да се осигури еднаква дебелина на стената на квадратната тръба).
- Подаване и изтегляне: Поставете единия край на смазваната кръгла тръба в квадратната матрица, затегнете края на кръглата тръба със скобата на машината за студено изтегляне и стартирайте машината, за да издърпа кръглата тръба през матрицата с еднаква скорост. Скоростта на изтегляне трябва да се контролира на 1-5 m/min (регулирайте според материала и спецификацията), за да се избегне прекомерна скорост, водеща до драскотини по повърхността или неравности по дебелината на стените.
- Много{0}}чертеж (ако е необходимо): За кръгли тръби с голяма деформация (като преобразуване на кръгла тръба с голям-диаметър в квадратна тръба с малък-размер), един чертеж не може да отговори на изискванията. Необходимо е да се извърши много-теглене и да се извърши междинно отгряване след всяко изтегляне, за да се елиминира втвърдяването при обработка и да се осигури пластичността на материала. Степента на деформация при едно преминаване не трябва да надвишава 15%, за да се избегнат материални щети.
- Първоначална проверка: След изтегляне, извадете оформената квадратна тръба, проверете нейния външен размер, дебелина на стената и качеството на повърхността и коригирайте навреме матрицата или скоростта на изтегляне, ако има отклонения.
- Характеристики: Висока прецизност (толерансът на размерите може да се контролира в рамките на ±0,2 mm), остри ъгли, гладка повърхност, но ниска производствена ефективност и висока цена, неподходящи за широко-масово производство.
Метод 2: Формоване на руло (екструзия) (подходящо за големи спецификации, масово производство)
Валцовото формоване използва много{0}}групови ролки за постепенно изстискване на кръглата тръба в квадратна форма, което има предимствата на бърза скорост, висока ефективност и ниска цена, подходящо за квадратни тръби с голям-диаметър, дебели-стени и сценарии за масово производство като строителство и структурно инженерство. Стъпките на операцията са както следва:
- Регулиране на ролка: Според външния диаметър на кръглата тръба и целевия размер на квадратната тръба, регулирайте позицията и празнината на всяка група формиращи ролки. Ролките са проектирани с прогресивни преходни форми (от кръгли към елипсовидни към квадратни), гарантиращи, че кръглата тръба се деформира постепенно без внезапна концентрация на напрежение.
- Захранване: Поставете почистената и смазана кръгла тръба в ролковата мелница и се уверете, че кръглата тръба е подравнена с централната линия на ролките, за да избегнете отклонение по време на формоването.
- Прогресивно формоване: Стартирайте ролковата мелница и кръглата тръба преминава през много-груповите ролки на свой ред. Всяка група ролки притиска леко кръглата тръба, като постепенно променя кръглото напречно-сечение в квадратно напречно-сечение. Броят на ролките обикновено е 4-8 групи и степента на деформация при всяко преминаване се контролира в рамките на разумен диапазон, за да се избегнат пукнатини.
- Оразмеряване и оформяне: След преминаване през формиращите ролки, квадратната тръба влиза в секцията за оразмеряване. Оразмеряващите ролки допълнително коригират размера и формата на квадратната тръба, за да гарантират, че външният размер, диагоналното отклонение и правотата отговарят на изискванията. Някои усъвършенствани производствени линии приемат метод за регулиране на несъответствието, за да реализират онлайн регулиране на различни спецификации без смяна на ролки.
- Рязане: Според необходимата дължина, използвайте машина за рязане (като лентов трион или машина за лазерно рязане), за да изрежете оформената квадратна тръба до определения размер. Препоръчително е да използвате лазерно рязане, за да избегнете втвърдяване на ръбовете, причинено от обикновено 砂轮 рязане.
- Характеристики: Бърза производствена скорост (работната скорост може да достигне няколко метра в минута), ниска цена, подходящо за широко{0}}мащабно производство, но прецизността е малко по-ниска от студеното изтегляне и ъглите са заоблени (голям R-ъгъл), което не е подходящо за сцени, изискващи остри ъгли. Ъгълът R- на завършената квадратна тръба обикновено е по-голям или равен на 1,5t (t е дебелината на стената).
Метод 3: Горещо валцуване (подходящо за тръби с голям-диаметър, дебели-стени)
Горещото валцуване оформя кръглата тръба в квадратна тръба при висока температура, която е подходяща за кръгли тръби с голям-диаметър, дебели-стени, които трудно се деформират при стайна температура, като големи структурни части и компоненти на тежки машини. Стъпките на операцията са както следва:
- Нагряване на кръглата тръба: Поставете кръглата тръба в нагревателна пещ и я загрейте до 1100-1250 градуса (конкретната температура зависи от материала), дръжте я топла за определено време, за да сте сигурни, че цялата кръгла тръба се нагрява равномерно и достига състояние на пластична деформация. Температурните колебания трябва да се контролират в рамките на ±10 градуса, за да се осигури постоянна деформация на материала.
- Валцоване: Извадете нагрятата кръгла тръба от пещта и бързо я поставете в квадратната/правоъгълната валцова мелница. Валцовата мелница използва валцоване при висока-температура, за да пресова кръглата тръба в квадратна форма с едно или няколко преминавания. Скоростта и натискът на валцуване трябва да се контролират прецизно, за да се избегнат неравномерни дебелини на стените или пукнатини, причинени от прекомерен натиск или твърде висока скорост.
- Охлаждане: След валцуване квадратната тръба се охлажда чрез въздушно охлаждане или водно охлаждане. Скоростта на охлаждане трябва да се контролира, за да се избегне вътрешно напрежение, причинено от бързо охлаждане. За материали с висока -якост е необходимо бавно охлаждане, за да се гарантират механичните свойства на квадратната тръба
