不銹鋼瓦楞形板是不銹鋼寬幅型鋼的一種,由于其形狀如同頂上用瓦片鋪成的行列隆起部分,故稱為不銹鋼瓦楞形板,如圖5-37所示。


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 人們過去常見的“瓦楞(形)板”大都是用普通低碳鋼,也就是非合金鋼材料制成的(見圖5-38),還有用非金屬材料如石棉、塑料、紙板等制成的瓦楞形板。這些瓦楞形板主要用于建筑領(lǐng)域的屋頂材料、外墻材料和各種包裝箱體的外形材料和產(chǎn)品包裝箱、盒等,之所以做成瓦楞形狀,主要目的是增加結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性。因此,其尺寸精度和表面質(zhì)量要求及材質(zhì)要求都不是很高。


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 此處介紹的不銹鋼瓦楞形板與普通的“瓦楞(形)板”有著本質(zhì)的不同,首先材料是不銹鋼,無疑要比普通的“瓦楞(形)板”具有更高的強度、良好的耐腐蝕性能和極好的裝飾效果,另外在結(jié)構(gòu)上也大不相同。這些都賦予了不銹鋼瓦楞形板不僅具有普通“瓦楞形板”的各種功能與作用,而且具有普通“瓦楞(形)板”沒有的功能,即不銹鋼瓦楞形板可以作為傳熱元件使用。作為傳熱元件,對其各方面的要求就比普通“瓦楞(形)板”高得多,特別是對瓦楞形板表觀的要求。對瓦楞形板表觀的要求主要體現(xiàn)在對外形尺寸和表面質(zhì)量的要求上。因此,采用何種方式、何種工藝加工生產(chǎn)不銹鋼瓦楞形板就成為保證其外形尺寸和質(zhì)量的關(guān)鍵。其他性能(機械性能、耐腐蝕性能和焊接性能)主要取決于所選用的材料。



1. 不銹鋼瓦楞形板外形尺寸


 從圖5-37和圖5-39可以看出不銹鋼瓦楞形板的外表形狀是有規(guī)律、周期性變化的,而且彎曲深度較小、形狀單一,不僅有橫向波紋,而且還有縱向波紋。所以說,其形狀既簡單又復(fù)雜,簡單是指形狀單一,有規(guī)律;復(fù)雜是指不僅有橫向波紋,而且還有縱向波紋。這就給不銹鋼瓦楞形板的成型帶來不小的難度,在成型工藝上必須采取相應(yīng)的工藝措施和手段,方能保證獲得要求的外形尺寸和成型質(zhì)量。


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 圖5-39是不銹鋼瓦楞形板的實物照片,從圖片可以看出,不銹鋼瓦楞形板的外表和形狀是非常美觀、漂亮的,具有較高的觀賞性,如同工藝品、裝飾品。


 圖5-39不銹鋼瓦楞形板A-A截面尺寸,見圖5-40,B-B截面尺寸,見圖5-41。


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 不銹鋼瓦楞形板成品實物斷面圖片,見圖5-40(b)和圖5-41(b)。


 從圖5-40和圖5-41可以看出,不銹鋼瓦楞形板的斷面變化的規(guī)律是周期性的,斷面形狀是關(guān)于縱向中心線為對稱的型鋼,彎曲深度較淺,深度僅有7mm。


 不銹鋼瓦楞形板外形尺寸精度:截面最大邊長誤差≤0.3mm;圓角最大直徑:≤2.0mm;縱向、橫向彎曲度:每米≤1mm; 扭轉(zhuǎn):每米≤1°。



2. 瓦楞形板橫向波紋的成型


 不銹鋼瓦楞形板輥式冷彎成型時,首先將不銹鋼冷軋平板預(yù)彎曲鐓壓成弧形波紋,如圖5-42所示的第一架成型輥孔形的形狀。輥形的形狀為,向下彎曲的弧形直徑為Φ=265mm,向上彎曲的弧形直徑為Φ=164mm,帶鋼進入并通過如此輥型是毫不困難的,一個波長(周期)為83.40mm,弧深度(垂直位移)為4.12mm,這個成型形狀無論是在變形寬度上,還是變形深度上都是可行的和符合要求的。一個波長(周期)橫向位移(減寬量)為0.60mm,相對減寬率(橫向位移)為0.71%,見圖5-42,如此的位移(減寬量)不會對鐓壓成型造成困難和產(chǎn)生成型缺陷,這些都為第二架成型輥再鐓壓創(chuàng)造了條件。


 第二架成型輥在第一架成型輥的鐓壓基礎(chǔ)上,再次鐓壓,使其達到如圖5-42所示的孔形形狀,弧度直徑分別為Φ=133mm和p=82mm,一個波長(周期)為81.70mm、弧深度為8.18mm,這就是說寬度和深度更接近于成品形狀,而相對減寬量(水平位移)僅為1.42mm,相對減寬率(水平方向)為1.7%,要比第一道次大了許多,這是符合開始小一些、中間大一些的成型規(guī)律要求的,見第三架成型輥在第二架成型輥的鐓壓基礎(chǔ)上,再鐓壓,使其達到如圖5-42所示的孔形形狀,這時將已經(jīng)成型的弧形瓦楞形鐓壓成梯形狀瓦楞形,而一個波長(周期)為80mm,相對減寬量(水平位移)僅為2.28mm,一個波長(周期)相對減寬率(水平方向)為2.79%.通過鐓壓使弧深由8.18mm減小為7.00mm,這樣可使梯形成型更加精確到位,為最后沖壓成型達到成品形狀及尺寸奠定良好的基礎(chǔ),此時,橫向鐓壓成型已全部完成,隨后將采用沖壓成型輥在已成型橫向波紋上完成最終成型。


 圖5-42是各架次成型輥輥形尺寸圖。


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 第三架成型輥輥形圖和孔形圖,見圖5-43.第三架成型輥應(yīng)是由多片輥片疊加組合而成的組合輥,輥片的水平段和圓弧段采取與板材接觸的方式,而傾斜段則采取與板材不接觸的方式,為的是減少成型表面的擦劃傷,此外,如此結(jié)構(gòu)也將便于成型輥的加工和隨后的使用與維護等。上、下輥斜角采取圓弧過渡,一般情況下,圓弧的直徑應(yīng)大于板厚,所以圖5-43所示的第三架上、下輥斜角的圓弧過渡直徑為2.0mm,見圖5-43局部放大圖。


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3. 縱向波紋的成型


 縱向波紋的成型是在橫向波紋成型之后的橫向波紋上成型的。所以在已成型的波紋上再成型縱向波紋是有難度的。其難度主要表現(xiàn)為,可能破壞已成型的橫向波紋,而且縱向波紋也成型不好。選用何種方式成型就成為縱向波紋成型的關(guān)鍵。


 沖壓成型輥就是在一對成型輥上,按工藝和產(chǎn)品的要求,在要面上間隙分布著凸起和凹陷的部分,用于壓制成型瓦楞形板的縱向波紋,同時又不能損壞已成型的橫向梯形波紋,縱向波紋尺寸圖及實物圖片,見圖5-40和圖5-41。之所以將沖壓成型輥置于橫向波紋成型輥后、平整輥前,是為了保證瓦楞形板的成型過程的穩(wěn)定和成型質(zhì)量。可以想象,在沒有橫向波紋的平板帶材上沖壓成型凸起和凹陷型材,由于自由度大沒有約束力,沖壓成型會造成坯料局部收縮,產(chǎn)生皺折及其他缺陷,影響成型質(zhì)量和成品的尺寸。另外,瓦楞形板型鋼截面受材料內(nèi)部殘余應(yīng)力作用,很容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),這也會影響成型過程的穩(wěn)定性。但在瓦楞形板橫向波紋成型輥后、平整輥前,再用沖壓輥成型其縱向波紋,此時,已成型的橫向波紋使瓦楞形板的剛度增大,同時又受到成型輥和平整輥的約束,其自由度就減小。以上這些都可以有效地防止局部收縮和型鋼的扭轉(zhuǎn),從而對保證瓦楞形板的成型及質(zhì)量起到有效的保障作用。瓦楞形板橫向波紋沖壓輥的示意圖,見圖5-44。


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 沖壓成型輥也應(yīng)做成組合式輥子,即由多輥片疊加組合而成。這種形式的輥子便于加工和維護,調(diào)整使用方便。