带材成形孔型设计(roll counter design of strip roll forming)

确定带材在辊式成形机上的成形方法，并逐架设定其横向变形及相应的孔型形状(见辊式成形)，以求最终获得规定形状和尺寸的管筒。

孔型设计的基本内容和要求基本内容是：确定变形区长度；选择最佳成形方法；合理分配各架的变形量及孔型形状和尺寸。应满足的要求是：(1)带材边缘与中心的延伸差最小，防止产生波纹或鼓包；(2)带材在孔型中成形稳定；(3)孔型磨损小而均匀；(4)能量消耗小；(5)焊管的形状尺寸、表面质量符合标准要求；(6)轧辊加工方便。

孔型设计的方法 常见的有以下3种：边缘弯曲法、圆周弯曲法和综合弯曲法。

(1)边缘弯曲法(图a)。变形从带材边部开始，逐渐向中心弯曲，最终进入上辊槽底带有导向环的闭口孔型，渐成管筒．成型过程中弯曲恒定．

边缘弯曲法的特点是：(1)成形过程中管坯运行稳定。管坯边缘与中心的延伸差小，成形质量好；轧辊分片组成，换辊方便，加工容易，中间平辊部分可共用；(4)第一架就开始侧边弯曲变形，管坯咬入困难．

边缘弯曲法孔型设计适用于直径大于200mm及低塑性高强度钢管的成形。对薄壁管能有效地防止在焊缝附近产生波纹，对厚壁管可以减少边缘回弹，焊接质量高．

圆周弯曲法(图b)。在每架成形机上管坯全宽同时以不同的曲率半径进行弯曲变形。曲率半径按变形均匀分配配原则逐架递减。管坯边缘与曲率半径中心连线的夹角叫中心角。中心角小于180^。时上下全宽接触变形。中心角大于180^。和小于270^．时，上辊与管坯中段，下辊与管坯全宽接触变形．中心角大于270.后，管坯进入上辊带导向环的闭口孔型，渐成管筒．

弯曲法的特点是：(1)变形均匀；(2)孔型有一定的共用性，同一孔型可生产几种规格的管材；（３）轧辊孔型加工简单；(4)成形过程中管坯边缘与中部的延伸差稍大于边缘弯曲法，生产薄壁管时焊缝区易产生波纹；（5）生产厚壁管时因边缘部变形不足焊缝处易成桃树型；（6)成形不稳，带材易跑偏、扭丢，但如采用立辊导向轧边基本可以克服。

综合弯曲法(图c)。又称双半径孔型设计法。先以挤压孔型的半径(r)为半径，将管坯边缘弯曲到一定变形角，在以后的成形过程中此r值不变；然后对管坯的中间部分按圆周变形法继续弯曲成形，直至形成圆筒。此法吸收了边缘变形法与圆周变形法的优点，主要特点是：(1)变形较均匀；(2)成型过程中管坯运行稳定；(3)边缘相对中心的延伸差小，成型质量较好；(4)成形辊的共用性差，轧辊孔型加工较复杂．

成形底线：　(1)管坯生产过程中，延纵轴逐渐上升；(2)水平法，成形过程中底线保水持平；(3)下山法，成形过程中底线逐渐下降：或开口孔形部分底线下降，而闭口孔型部分底线保持水平；（４）边缘水平法，管坯的边缘线在成形过程中保持水平。实际上是成形底线更陡的下山法。

成形底线的形式对管坯成形时的纵向变形有显著影响．以下山法成形时管坯边缘与中心部分的延伸差最小，成形质量最好。所以双半径孔型设计和下山法成形底线的设计原则，被视为是带材辊式连续成形的主要发展方向。