Het omzetten van ronde buizen in vierkante buizen is een gebruikelijk metaalverwerkingsproces, dat afhankelijk is van de plasticiteit van metalen materialen om de dwarsdoorsnedevorm van de buis- te veranderen, terwijl de structurele integriteit en prestaties ervan worden gewaarborgd.De kernmethoden omvatten voornamelijk koudtrekken, rolvormen (extrusie) en warmwalsen,die geschikt zijn voor verschillende specificaties, precisie-eisen en productieschalen. Hieronder vindt u een gedetailleerde stap-voor-stapgids, inclusief voorbereiding, kernbewerking, na-verwerking en de belangrijkste voorzorgsmaatregelen.
1. Voorbereidingen vóór verwerking
Een adequate voorbereiding is de basis voor het waarborgen van de kwaliteit van vierkante buizen, waarbij materiaalkeuze, apparatuurinspectie en oppervlaktebehandeling betrokken zijn, die rechtstreeks van invloed zijn op het vormeffect en de duurzaamheid van het product.
1.1 Materiaalselectie en inspectie
Niet alle ronde buizen zijn geschikt om om te bouwen tot vierkante buizen; het materiaal moet een goede plasticiteit hebben om scheuren tijdens het vervormingsproces te voorkomen. Veelgebruikte materialen zijn onder meer:
- Koolstofstaal: zoals 20# staal, Q235 (equivalent aan ASTM A36) en Q355 (equivalent aan EN 10219 S355), die kosteneffectief zijn en een goede vervormbaarheid hebben, geschikt voor algemeen structureel gebruik.
- Laag-gelegeerd staal: met een hogere sterkte dan gewoon koolstofstaal is het geschikt voor dragende scenario's- zoals bruggen en zware machines.
- Roestvrij staal: zoals 304 en 316, die zijn geselecteerd vanwege hun corrosie-bestendige omgevingen, maar de verwerkingsmoeilijkheden en de kosten zijn relatief hoog.
- Inspectie-eisen: Controleer de ronde buis op oppervlaktedefecten (zoals scheuren, littekens en deuken), meet de buitendiameter en wanddikteen rechtheid om ervoor te zorgen dat het voldoet aan de verwerkingsvereisten. De wanddikte van de ronde buis moet uniform zijn en de afwijking mag niet groter zijn dan ±10% (verwijzend naar de relevante eisen van EN 10255 voor niet-gelegeerde stalen buizen).
1.2 Voorbereiding van uitrusting en gereedschap
De gebruikte apparatuur varieert afhankelijk van de vormmethode en de belangrijkste gereedschappen moeten vooraf- worden aangepast om een stabiele werking te garanderen:
- Voor koudtrekken: koudtrekmachine, vierkante matrijs (overeenkomend met de beoogde vierkante buismaat), smeermiddel (om wrijving te verminderen en krassen op het oppervlak te voorkomen), gloeioven (voor tussenliggende spanningsverlichting).
- Voor rolvormen: vormwalsen met meerdere-groepen, walsmolen, formaatapparaat, transmissiesysteem. De rollen moeten worden aangepast aan de grootte van de ronde buis en de vierkante doelbuis, en sommige geavanceerde productielijnen kunnen online aanpassingen realiseren zonder de rollen te verwisselen.
- Voor warmwalsen: verwarmingsoven (om de ronde buis te verwarmen tot de plastische vervormingstemperatuur), walserij met vierkante/rechthoekige pas, koelapparaat, richtmachine.
1.3 Oppervlaktebehandeling van ronde buizen
Vóór het vormen moet het oppervlak van de ronde buis worden gereinigd om oxiden, roest, olievlekken en andere onzuiverheden te verwijderen, die oppervlaktedefecten (zoals krassen en putjes) tijdens de verwerking kunnen voorkomen en de kwaliteit van het vormoppervlak kunnen garanderen:
- Beitsen: Week de ronde buis in een zure oplossing om oppervlakteoxiden te verwijderen; na het beitsen afspoelen met schoon water om corrosie van zuurresten te voorkomen.
- Polijsten (optioneel): voor vierkante buizen met hoge{0}}precisie polijst u het oppervlak van de ronde buis om deze glad te maken, waardoor de wrijving tijdens het vormen wordt verminderd.
- Smering: Breng smeermiddel gelijkmatig aan op het oppervlak van de ronde buis (vooral belangrijk bij koudtrekken), wat de slijtage van de mal/rollen en de ronde buis kan verminderen en de vormefficiëntie kan verbeteren.
2. Kernvormingsmethoden (stap-voor-stapbewerking)
De keuze van de vormmethode hangt af van de grootte van de ronde buis, de precisie-eisen van de vierkante buis en de productieschaal. Hieronder volgen de drie meest gebruikte methoden, met gedetailleerde bedieningsstappen en kenmerken.
Methode 1: Koudtrekken (geschikt voor kleine/middelgrote specificaties, hoge precisie)
Koudtrekken is de meest gebruikte methode voor het omzetten van ronde buizen in vierkante buizen, waardoor een hoge maatnauwkeurigheid en scherpe hoeken kunnen worden bereikt, geschikt voor precisiemachines, meubels en andere gebieden die een hoge uitstraling en precisie vereisen. De bedieningsstappen zijn als volgt:
- Gloeien van ronde buizen: plaats de gereinigde ronde buis in een gloeioven, verwarm deze tot 600-700 graden (afhankelijk van het materiaal), houd hem een bepaalde tijd warm en koel hem dan langzaam af. Deze stap kan de interne spanning van de ronde buis elimineren, de plasticiteit ervan verbeteren en scheuren tijdens het tekenen voorkomen.
- Installatie en aanpassing van de matrijs: Installeer de vierkante matrijs die overeenkomt met de beoogde vierkante buismaat (lengte x breedte x wanddikte) op de koudtrekmachine, pas de positie van de matrijs aan om ervoor te zorgen dat de middenlijn van de matrijs is uitgelijnd met de middenlijn van de ronde buis, en de opening tussen de matrijs en de ronde buis is redelijk (om een uniforme wanddikte van de vierkante buis te garanderen).
- Voeren en trekken: steek het ene uiteinde van de gesmeerde ronde buis in de vierkante matrijs, klem het uiteinde van de ronde buis vast met de klem van de koudtrekmachine en start de machine om de ronde buis met een uniforme snelheid door de matrijs te trekken. De treksnelheid moet worden gecontroleerd op 1-5 m/min (aanpassen aan het materiaal en de specificatie) om te voorkomen dat een te hoge snelheid leidt tot krassen op het oppervlak of oneffenheden in de wanddikte.
- Multi-tekening (indien nodig): voor ronde buizen met grote vervorming (zoals het omzetten van een ronde buis met een grote- diameter in een kleine- vierkante buis), kan een enkele tekening niet aan de vereisten voldoen. Het is noodzakelijk om meerdere- trekgangen uit te voeren en na elk trekken tussentijds uitgloeien uit te voeren om verwerkingsharding te elimineren en de plasticiteit van het materiaal te garanderen. De vervormingshoeveelheid van een enkele doorgang mag niet groter zijn dan 15% om materiële schade te voorkomen.
- Eerste inspectie: Haal na het tekenen de gevormde vierkante buis eruit, controleer de buitenmaat, wanddikte en oppervlaktekwaliteit en pas de matrijs- of tekensnelheid op tijd aan als er afwijkingen zijn.
- Kenmerken: Hoge precisie (dimensionale tolerantie kan worden geregeld binnen ±0,2 mm), scherpe hoeken, glad oppervlak, maar lage productie-efficiëntie en hoge kosten, niet geschikt voor massaproductie op grote- schaal.
Methode 2: Rolvormen (extrusie) (geschikt voor grote specificaties, massaproductie)
Bij rolvormen worden rollen met meerdere-groepen gebruikt om de ronde buis geleidelijk in een vierkante vorm te persen, wat de voordelen heeft van hoge snelheid, hoge efficiëntie en lage kosten, geschikt voor vierkante buizen met grote-diameter, dik- dikke wanden en massaproductiescenario's zoals bouw- en constructietechniek. De bedieningsstappen zijn als volgt:
- Aanpassing van de rol: Pas de positie en opening van elke groep vormrollen aan, afhankelijk van de buitendiameter van de ronde buis en de doelgrootte van de vierkante buis. De rollen zijn ontworpen met progressieve overgangsvormen (van rond naar elliptisch naar vierkant), waardoor de ronde buis geleidelijk wordt vervormd zonder plotselinge spanningsconcentratie.
- Voeren: plaats de gereinigde en gesmeerde ronde buis in de walsmolen en zorg ervoor dat de ronde buis op één lijn ligt met de middellijn van de rollen om afwijkingen tijdens het vormen te voorkomen.
- Progressief vormen: start de walsmolen en de ronde buis gaat op zijn beurt door de multi-rollenrollen. Elke groep rollen drukt de ronde buis een beetje samen, waardoor de cirkelvormige dwars-sectie geleidelijk verandert in een vierkante dwars-sectie. Het aantal rollen bedraagt gewoonlijk 4-8 groepen en de vervormingshoeveelheid van elke doorgang wordt binnen een redelijk bereik gecontroleerd om scheuren te voorkomen.
- Maatvoering en vormgeving: Nadat de vierkante buis door de vormrollen is gegaan, komt hij in de maatsectie. De maatrollen corrigeren de maat en vorm van de vierkante buis verder, zodat de buitenmaat, diagonale afwijking en rechtheid aan de eisen voldoen. Sommige geavanceerde productielijnen gebruiken een aanpassingsmethode voor verkeerde uitlijning om online aanpassing van verschillende specificaties te realiseren zonder de rollen te verwisselen.
- Snijden: Gebruik, afhankelijk van de gewenste lengte, een snijmachine (zoals een lintzaag of lasersnijmachine) om de gevormde vierkante buis op de aangegeven maat te snijden. Het wordt aanbevolen om lasersnijden te gebruiken om verharding van de randen veroorzaakt door gewoon snijden te voorkomen.
- Kenmerken: Hoge productiesnelheid (werksnelheid kan meerdere meters per minuut bereiken), lage kosten, geschikt voor productie op grote- schaal, maar de precisie is iets lager dan bij koud tekenen, en de hoeken zijn afgerond (grote R--hoek), wat niet geschikt is voor scènes die scherpe hoeken vereisen. De R-hoek van de voltooide vierkante buis is gewoonlijk groter dan of gelijk aan 1,5t (t is de wanddikte).
Methode 3: Heetwalsen (geschikt voor buizen met grote- diameter en dikke -wanden)
Heet walsen vormt de ronde buis bij hoge temperatuur tot een vierkante buis, wat geschikt is voor ronde buizen met een grote-diameter en dik-wandige wanden die moeilijk te vervormen zijn bij kamertemperatuur, zoals grote structurele onderdelen en zware machineonderdelen. De bedieningsstappen zijn als volgt:
- Verwarming van de ronde buis: plaats de ronde buis in een verwarmingsoven en verwarm deze tot 1100-1250 graden (de specifieke temperatuur is afhankelijk van het materiaal), houd hem een bepaalde tijd warm om ervoor te zorgen dat de hele ronde buis gelijkmatig wordt verwarmd en de plastische vervormingstoestand bereikt. De temperatuurschommelingen moeten binnen ±10 graden worden gecontroleerd om consistente vervormingsprestaties van het materiaal te garanderen.
- Rolvormen: Haal de verwarmde ronde buis uit de oven en plaats deze snel in de vierkante/rechthoekige paswalserij. De walserij maakt gebruik van walsen op hoge- temperatuur om de ronde buis in één of meerdere passages in een vierkante vorm te persen. De walssnelheid en -druk moeten nauwkeurig worden gecontroleerd om ongelijkmatige wanddikte of scheuren veroorzaakt door overmatige druk of te hoge snelheid te voorkomen.
- Koeling: Na het walsen wordt de vierkante buis gekoeld door luchtkoeling of waterkoeling. De koelsnelheid moet worden gecontroleerd om interne stress veroorzaakt door snelle afkoeling te voorkomen. Voor materialen met een hoge-sterkte is langzame koeling vereist om de mechanische eigenschappen van de vierkante buis te garanderen
