一种不锈钢F型止水片及其制造方法.pdf

本发明公开了一种不锈钢F型止水片及其制造方法，不锈钢F型止水片的制造方法包括纵剪带钢、开卷矫平、贴保护膜、冷弯成型和冷弯整形五个步骤，冷弯成型是将贴上保护膜的钢带通过轧辊连续逐道次辊弯变形，采用上、下辊成对的变形辊配合导向立辊和侧立辊以及矫直机构，首先成型止水片的三个加强筋和中部收缩槽，再成型止水片左侧边部拐角直边部分，然后再成型止水片左右两侧防护边，冷弯整形是对冷弯成型步骤得到的产品进行精整。本发明的制造方法是通过对F型止水片的每个弯曲角单独成型，使得每一部分的尺寸更加精确，实际调整起来也会更方便。本发明在工艺的设计、设备的选择等方面，很好的克服了现有技术折弯加焊接工艺带来的各种缺陷。

权利要求书
1.  一种不锈钢F型止水片，其特征在于：其包括水平设置的底边（1），底边（1）中部具有倒U形结构的收缩槽（5），底边（1）右侧具有与底边呈45°夹角的右侧防护边（2），底边（1）左侧具有与底边呈90°夹角的左侧防护边（3），左侧防护边（3）的端部设有拐角直边（4），拐角直边（4）具有90°弯角，所述止水片上还设有三个呈弧形凸起结构的加强筋（6），其中两个加强筋（6）设置在底边（1）上并分别位于收缩槽（5）的两侧，另一个加强筋（6）设置在左侧防护边（3）上。

2.  一种不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：其包括纵剪带钢、开卷矫平、贴保护膜、冷弯成型和冷弯整形五个步骤，纵剪带钢是按照不锈钢止水片所需的厚度和产品尺寸分别选择带钢的厚度和宽度，将整卷带钢放置在带有保护装置的纵剪设备上进行料宽的裁剪；开卷矫平是通过矫平机，压平纵剪后的钢带；贴保护膜是在压平纵剪后的钢带内外两侧均贴上保护膜；冷弯成型是将贴上保护膜的钢带通过轧辊连续逐道次辊弯变形，采用上、下辊成对的变形辊配合导向立辊和侧立辊以及矫直机构，首先成型止水片的三个加强筋和中部收缩槽，再成型止水片左侧边部拐角直边部分，然后再成型止水片左右两侧防护边；冷弯整形是对冷弯成型步骤得到的产品进行精整。

3.  根据权利要求2所述的不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：所述的冷弯成型和冷弯整形的变形过程共有23道次工序，冷弯成型从第23道次工序开始至第3道次工序结束，其中第23道次至第17道次是成型三个加强筋和中部收缩槽，第16道次至第11道次是成型左侧边部拐角直边部分，角度为90°，第10道次至第3道次是成型产品左右两侧防护边，左侧防护边为90°、右侧防护边为45°；冷弯整形从第2道次工序开始至第1道次工序结束，第2道次为过弯道次，第1道次为精轧道次。

4.  根据权利要求3所述的不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：所述第16道次至第13道次、第10道次至第7道次中，每相邻两道次之间使用立辊对产品进行导向和辅助成型；第11、4、3三个道次中，产品左侧使用侧立辊、右侧为正常辊压孔型。

5.  根据权利要求4所述的不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：所述第16至13道次之间辅助成型的立辊角度分别为15°、25°、50°；第10道次至第7道次之间辅助成型的立辊角度分别为10°、15°、20°。

6.  根据权利要求3所述的不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：所述第23道次为加强筋成型，所述第22道次至第17道次中部收缩槽的起角变化依次为：24°、52°、68°、78°、85°、90°。

7.  根据权利要求3所述的不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：所述第16道次至第11道次成型左侧拐角直边的起角变化依次为：10°、20°、40°、60°、80°、90°。

8.  根据权利要求3所述的不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：所述第10道次至第3道次成型两侧防护边部的起角变化依次为：左侧10°右侧6°、左侧30°右侧12°、左侧45°右侧22°、左侧60°右侧30°、左侧70°右侧38°、左侧80°右侧42°、左侧89°右侧44°、左侧90°右侧45°。

9.  根据权利要求3所述的不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：所述第2道次过弯道次的角度为左侧92°右侧47°，第1道次精轧道次的角度为左侧90°右侧45°。

10.  根据权利要求2至8任意一项所述的不锈钢F型止水片的制造方法，其特征在于：在所述冷弯整形步骤后，再使用矫直机调节产品的平面度和扭曲度。

说明书一种不锈钢F型止水片及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种止水片及其制造方法，具体的说是涉及一种不锈钢F型止水片及其制造方法，属于止水片生产技术领域。
背景技术
止水片在大坝防渗止水结构等诸多领域应用很广泛，传统的止水片采用紫铜材料制成，但是紫铜止水片在使用过程中暴露出以下问题换和缺陷：第一，强度低，容易发生端部撕裂；第二，材质较软容易变形，施工不便；第三，紫铜价格昂贵，成本过高。因此不锈钢止水片应运而生，逐步的代替了传统的紫铜止水片。不锈钢的力学性能和强度都比紫铜高，而且材料价格也相对比较便宜，故而采用不锈钢制成的止水片会很好的克服紫铜止水片的以上三个缺陷，而且此类不锈钢止水片在国外已有使用的先例，从而用不锈钢止水片代替紫铜止水片是可行的。
既然不锈钢止水片是可以被采用的，因此不锈钢止水片的冷弯工艺也适时的产生了。但现有技术的止水片是通过折弯和焊接共同制作出来的，存在着许多令人意想不到的困难：第一，不锈钢材料本身硬度高不利于折弯，且回弹大；第二，一般止水片的展开料宽较大，成型后尺寸宽幅也较大，一般的折弯机组达不到宽度高度要求，而且增加折弯设备的成本是巨大的；第三，折弯和焊接工艺容易使不锈钢产生额外的划伤刻痕等有害缺陷，而且折弯长度有限，焊接也难以保证产品性能的一致性。不锈钢F型止水片结构虽能更好的达到堤坝等工程的设计要求，由于不锈钢F型止水片的具有不对称和弯角个数比较多的特性，其复杂的截面形状也为生产加工带来了很多难题。传统的F型止水片生产方式为折弯和焊接共同完成：由于折弯设备的局限性，一般只能折弯长度短的止水片，折弯过程中还要不停的变换折弯半径，这样效率很低，并且难以保证产品的精度，同时在折弯过程中还能造成不锈钢表面的划伤划痕；在焊接过程中，同样也有很对缺陷，焊接不锈钢需要特殊材质的焊条，焊接完成后还需对焊缝进行检测和探伤，检测需要特定的设备，增加了投入，而且传统的焊接工艺还很难达到两个甚至多个止水片的完全接合，同时焊接后的止水片的性能也难以保证一致。因此使用常规的折弯加焊接工艺进行生产，会出现很多难以预测的缺陷，使得施工难度加大，产品使用寿命会缩短，进而增加成本。之前也有采用冷弯工艺生产出结构简单的不锈钢止水片，但是复杂的F型止水片对截面和技术要求是非常高，现有技术的冷弯工艺无法生产，因此一种全新的不锈钢F型止水片生产方法急需被开发出来。
发明内容
为了克服现有技术不锈钢止水片存在制造困难、对技术要求高的缺陷，本发明的目的是提供一种不锈钢F型止水片和该不锈钢F型止水片的制造方法。
本发明的不锈钢F型止水片采用如下技术方案：一种不锈钢F型止水片，其包括水平设置的底边，底边中部具有倒U形结构的收缩槽，底边右侧具有与底边呈45°夹角的右侧防护边，底边左侧具有与底边呈90°夹角的左侧防护边，左侧防护边的端部设有拐角直边，拐角直边具有90°弯角，所述止水片上还设有三个呈弧形凸起结构的加强筋，其中两个加强筋设置在底边上并分别位于收缩槽的两侧，另一个加强筋设置在左侧防护边上。
本发明F型止水片断面更加复杂，F型止水片截面的横向宽幅尺寸可以达到500mm以上，截面总高度尺寸可以达到100mm以上；本发明F型止水片还打破了常规止水片的左右对称性，即产品最中部为一个细而窄的收缩槽，收缩槽两边各有一个加强筋，最左侧防护边为垂直向上同时带一个加强筋和一定角度的弯钩直边，而右侧为一定角度斜向上的细长直边，长度可达200mm以上，产品截面的弯角多且内圆角R也相对比较大。本发明止水片整个截面设计有三个圆弧加强筋，目的就是为了让细长的腹板、过高的垂直边腿在成型过程中，避免产生波浪。
本发明的不锈钢F型止水片的制造方法采用如下技术方案：一种不锈钢F型止水片的制造方法，其包括纵剪带钢、开卷矫平、贴保护膜、冷弯成型和冷弯整形五个步骤，纵剪带钢是按照不锈钢止水片所需的厚度和产品尺寸分别选择带钢的厚度和宽度，将整卷带钢放置在带有保护装置的纵剪设备上进行料宽的裁剪；开卷矫平是通过矫平机，压平纵剪后的钢带；贴保护膜是在压平纵剪后的钢带内外两侧均贴上保护膜；冷弯成型是将贴上保护膜的钢带通过轧辊连续逐道次辊弯变形，采用上、下辊成对的变形辊配合导向立辊和侧立辊以及矫直机构，首先成型止水片的三个加强筋和中部收缩槽，再成型止水片左侧边部拐角直边部分，然后再成型止水片左右两侧防护边；冷弯整形是对冷弯成型步骤得到的产品进行精整。
所述的冷弯成型和冷弯整形的变形过程共有23道次工序，冷弯成型从第23道次工序开始至第3道次工序结束，其中第23道次至第17道次是成型三个加强筋和中部收缩槽，第16道次至第11道次是成型左侧边部拐角直边部分，角度为90°，第10道次至第3道次是成型产品左右两侧防护边，左侧防护边为90°、右侧防护边为45°；冷弯整形从第2道次工序开始至第1道次工序结束，第2道次为过弯道次，第1道次为精轧道次。
所述第16道次至第13道次、第10道次至第7道次中，每相邻两道次之间使用立辊对产品进行导向和辅助成型；第11、4、3三个道次中，产品左侧使用侧立辊、右侧为正常辊压孔型。
所述第16至13道次之间辅助成型的立辊角度分别为15°、25°、50°；第10道次至第7道次之间辅助成型的立辊角度分别为10°、15°、20°。
所述第23道次为加强筋成型，所述第22道次至第17道次中部收缩槽的起角变化依次为：24°、52°、68°、78°、85°、90°。
所述第16道次至第11道次成型左侧拐角直边的起角变化依次为：10°、20°、40°、60°、80°、90°。
所述第10道次至第3道次成型两侧防护边部的起角变化依次为：左侧10°右侧6°、左侧30°右侧12°、左侧45°右侧22°、左侧60°右侧30°、左侧70°右侧38°、左侧80°右侧42°、左侧89°右侧44°、左侧90°右侧45°。
所述第2道次过弯道次的角度为左侧92°右侧47°，第1道次精轧道次的角度为左侧90°右侧45°。
在所述冷弯整形步骤后，再使用矫直机调节产品的平面度和扭曲度。
本发明的有益效果是：本发明的制造方法是通过对F型止水片的每个弯曲角单独成型，使得每一部分的尺寸更加精确，实际调整起来也会更方便；本发明止水片整个截面设计有三个圆弧加强筋，目的就是为了让细长的腹板、过高的垂直边腿在成型过程中，避免产生波浪；因为止水片两侧边缘部分不对称，所以采用不同角度的变化进行设计，这样保证了两边成型力大小的接近，在辊压过程中，不会给带钢带来多余的挤压和拉伸，边部波浪就会随之消失；在孔型设计上，采用闭式孔，同样可以减少边波的产生。本发明选择合理的机组设备，再针对产品的不对称和两端自由边过长，常规生产容易塑性变形，造成边波划伤等诸多问题，进行合理的轧辊孔型和轧辊参数设计，最后通过连续逐道次的辊弯变形和后续的整形矫直，生产出合格的止水片。在工艺的设计、设备的选择等方面，很好的克服了现有技术折弯加焊接工艺带来的各种缺陷。
进一步的，本发明不锈钢F型止水片的制造方法采用连续的23道次辊式冷弯成型和冷弯变形工序，通过逐道次的辊压，再配合立辊和侧立辊以及矫直机构，生产出合格的止水片，本发明的方法不仅可以生产任意规格和长度的止水片，而且采用一次性辊压成型可以让产品表面更加整洁，材料的性能更好的保持下来，产品的一致性得到保证。采用先过弯再精轧成型的方式，进行产品的整形，以达到最好的产品精度要求。
进一步的，使用立辊对产品进行导向和辅助成型，可以使带钢平滑顺利的进入下次道次，同时起到修正偏离的轧制中心线和欲成型的作用。
进一步的，使用矫直机可以调节生产出来的产品平面度以及扭曲度等其他缺陷，获得最佳产品。
附图说明
图1是本发明不锈钢F型止水片的结构示意图；
图2是本发明不锈钢F型止水片的制造方法的辊花图；
图3是本发明不锈钢F型止水片的制造方法第23道次至第17道次角度变形工艺图；
图4是本发明不锈钢F型止水片的制造方法第16道次至第11道次角度变形工艺图；
图5是本发明不锈钢F型止水片的制造方法第10道次至第3道次角度变化工艺图；
图6是本发明不锈钢F型止水片的制造方法第2道次至第1道次整形工艺图；
图7是本发明不锈钢F型止水片的制造方法第16道次至第13道次、第10道次至第7道次的立辊辅助成型工艺图；
图8是本发明不锈钢F型止水片的制造方法第23道次至第17道次加强筋和收缩槽的配辊图；
图9是本发明不锈钢F型止水片的制造方法第16道次至第11道左侧边部拐角直边配辊图；
图10是本发明不锈钢F型止水片的制造方法第10道次至第1道次两侧防护边部以及整形配辊图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明不锈钢F型止水片的实施例的结构如图1所示，本实施例的不锈钢F型止水片包括水平设置的底边1，底边1中部具有倒U形结构的收缩槽5，底边1右侧具有与底边呈45°夹角的右侧防护边2，底边1左侧具有与底边呈90°夹角的左侧防护边3，左侧防护边3的端部设有拐角直边4，拐角直边4上具有90°弯角，所述止水片上还设有三个呈弧形凸起结构的加强筋6，其中两个加强筋6设置在底边1上并分别位于收缩槽5的两侧，另一个加强筋6设置在左侧防护边3上。
本发明不锈钢F型止水片的制造方法的一种实施例包括纵剪带钢、开卷矫平、贴保护膜、冷弯成型和冷弯整形五个步骤，该五个步骤具体为：
（一）纵剪带钢：按照不锈钢止水片所需的厚度和产品尺寸分别选择带钢的厚度和宽度，采用带钢厚度为1.0mm、材料为SUS304L，将整卷带钢放置在带有保护装置的纵剪设备上进行料宽的裁剪；
（二）开卷矫平：通过矫平机压平纵剪后的钢带，具体是在开卷机上打开纵剪好的带钢，开卷后经过矫平机，矫平板带上的镰刀弯、表面波浪等缺陷；
（三）贴保护膜：在压平纵剪后的钢带内外两侧均贴上保护膜，可以避免不锈钢材料为表面划伤，将保护膜安装于贴膜装置上，适当调整高度和宽度后，使得保护膜平直，均匀的贴在钢带表面，贴膜过程中同时要防止保护膜出现气泡和褶皱现象；
（四）冷弯成型：将贴上保护膜的钢带通过轧辊连续逐道次辊弯变形，采用上、下辊成对的变形辊配合导向立辊和侧立辊以及矫直机构，首先成型止水片的三个加强筋和中部收缩槽，再成型止水片左侧边部拐角直边部分，然后再成型止水片左右两侧防护边；
（五）冷弯整形：对冷弯成型步骤得到的产品进行精整。
冷弯成型和冷弯整形的变形过程共有23道次工序，该23道次工序辊花图如图2所示，冷弯成型从第23道次工序开始至第3道次工序结束，冷弯整形从第2道次工序开始至第1道次工序结束。
第23道次至第17道次是成型三个加强筋和中部收缩槽，第23道次至第17道次的角度变形如图3所示，第23道次至第17道次加强筋和收缩槽的配辊图如图所示，第23道次为加强筋成型，加强筋圆弧半径R角直接取R10即可，第22道次至第17道次中部收缩槽的起角变化依次为：24°→52°→68°→78°→85°→90°。
三个加强筋和收缩槽成型完成后，第16道次到第11道次是成型左侧边部拐角直边部分，最终使拐角直边角度为90°，第16道次至第11道次的角度变形如图4所示，第16道至第11道左侧边部拐角直边配辊图如图9所示，第16道次至第11道次成型左侧拐角直边的起角变化依次为：10°→20°→40°→60°→80°→90°。
第10道次至第3道次是成型产品左右两侧防护边，第10道次至第3道次的角度变形如图5所示，最终使左侧防护边为90°、右侧防护边为45°，第10道次至第3道次成型两侧防护边部的起角变化依次为：左侧10°右侧6°→左侧30°右侧12°→左侧45°右侧22°→左侧60°右侧30°→左侧70°右侧38°→左侧80°右侧42°→左侧89°右侧44°→左侧90°右侧45°。
为了使带钢平滑顺利的进入下次道次，同时起到修正偏离的轧制中心线和欲成型的作用，第16道次至第13道次、第10道次至第7道次中，每相邻两道次之间使用立辊对产品进行导向和辅助成型，立辊辅助成型工艺如图7所示，第16至13道次之间辅助成型的立辊角度分别为15°、25°、50°，第10道次至第7道次之间辅助成型的立辊角度分别为10°、15°、20°；第11、4、3三个道次中，产品左侧使用侧立辊、右侧为正常辊压孔型。
冷弯整形工艺如图6所示，第2道次为过弯道次，第2道次过弯道次的角度为左侧92°右侧47°，第1道次为精轧道次，第1道次精轧道次的角度为左侧90°右侧45°。第10道次至第1道次两侧防护边部以及整形配辊图如图10所示。
必要时，在冷弯整形步骤后，再使用矫直机调节产品的平面度和扭曲度。
本发明F型止水片采用的是不锈钢材质，各方面的性能显著提高，跟一般的止水片相比，本发明F型止水片断面更加复杂，F型止水片截面的横向宽幅尺寸可以达到500mm以上，截面总高度尺寸可以达到100mm以上；本发明F型止水片还打破了常规止水片的左右对称性，即产品最中部为一个细而窄的收缩槽，收缩槽两边各有一个加强筋，最左侧为垂直向上同时带一个加强筋和一定角度的弯钩直边，而右侧为一定角度斜向上的细长直边，长度可达200mm以上，产品截面的弯角多且内圆角R也相对比较大。
本发明的不锈钢F型止水片制造方法选择合理的机组设备，再针对产品的不对称和两端自由边过长，常规生产容易塑性变形，造成边波划伤等诸多问题，进行合理的轧辊孔型和轧辊参数设计，最后通过连续逐道次的辊弯变形和后续的整形矫直，生产出合格的止水片。通过本发明的不锈钢F型止水片制造方法，能很好的解决现有技术采用折弯加焊接工艺带来的施工难度大、产品使用寿命短、成本增加的问题，本发明通过每个弯曲角的单独成型，使得每一部分的尺寸更加精确，实际调整起来也会更方便；本发明止水片整个截面设计有三个圆弧加强筋，目的就是为了让细长的腹板、过高的垂直边腿在成型过程中，避免产生波浪；因为止水片两侧边缘部分不对称，所以采用不同角度的变化进行设计，这样保证了两边成型力大小的接近，在辊压过程中，不会给带钢带来多余的挤压和拉伸，边部波浪就会随之消失；在孔型设计上，采用闭式孔，同样可以减少边波的产生。
本发明不锈钢F型止水片的制造方法采用连续的辊式冷弯成型，通过逐道次的辊压，再配合立辊和侧立辊以及矫直机构，生产出合格的止水片，本发明的方法不仅可以生产任意规格和长度的止水片，而且采用一次性辊压成型可以让产品表面更加整洁，材料的性能更好的保持下来，产品的一致性得到保证。在工艺的设计、设备的选择等方面，很好的克服了现有技术折弯加焊接工艺带来的各种缺陷。
上述实施例为本发明不锈钢F型止水片的制造方法一种优选的实施例，在本发明的其它实施例中，冷弯成型和冷弯整形的变形过程中各道工序的数量可以根据实际需要灵活选择，只要是先成型止水片的三个加强筋和中部收缩槽，再成型止水片左侧边部拐角直边部分，最后再成型止水片左右两侧防护边即可。
虽然上面已经对本发明的实施方式进行了详细描述，但本发明不限于上述的实施方式。所附的权利要求所限定的本发明的范围包含所有等同的替代和变化。
本发明未提及的部分均与现有技术相同或可以利用现有技术加以实现。