一種用于展平金屬異形件的軋機輥系及展平軋制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料技術領域，具體涉及一種用于展平金屬異形件的乳機輥系及展平乳制方法。
【背景技術】
[0002]板材在我國工業(yè)領域應用中一直占有著重要的地位，隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，迫于環(huán)境壓力、經(jīng)濟壓力，輕量化組件的生產(chǎn)變得越來越普遍。等厚度或不等厚度的異形板材作為輕量化組件的一種，在建筑、國防的領域都有廣泛應用，且其在減重效果、力學性能、適應性、厚度優(yōu)化分布等方面有著明顯的優(yōu)勢，具有良好的應用前景。但由于金屬異形件形態(tài)的多變性，使用普通平輥展平后的板材表面出現(xiàn)印痕，且不能保證板材的初始厚度，這是因為普通平輥乳制時，與乳件的接觸方式為點面或者線面接觸，不能夠根據(jù)異形件形狀進行合理展平乳制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種用于展平金屬異形件的乳機輥系及展平乳制方法。通過對輥系形狀的合理設計和高效展平方法，對具有特定形狀的金屬異形件進行展平，得到表面質(zhì)量良好的板材。本發(fā)明的技術方案如下:
一種用于展平金屬異形件的乳機輥系，上下工作輥均由至少1段曲線部分和2段直線部分組成，并且沿輥身長度方向的兩端為直線部分，兩端的直線部分長度為每一段曲線部分前后兩個端點處的切線與水平線的夾角范圍為0~75°，且曲線部分與曲線部分或者曲線部分與直線部分為平滑連接；同一工作輥輥徑最大和輥徑最小之差不超過30%，輥身長度和輥徑根據(jù)兩輥乳機的機架窗口大小設計。
[0004]采用所述用于展平金屬異形件的乳機輥系進行金屬異形件展平乳制的方法，按照以下工藝步驟進行:
(1)準備厚度為0.2~10mm，寬度為10~2000mm的金屬異形件，采用輥彎乳制工藝，采用的乳輥其上下工作輥均由至少1段曲線部分和2段直線部分組成，并且沿輥身長度方向的兩端為直線部分，兩端的直線部分長度為每一段曲線部分前后兩個端點處的切線與水平線的夾角范圍為0~75°，且曲線部分與曲線部分或者曲線部分與直線部分為平滑連接；同一工作輥輥徑最大和輥徑最小之差不超過30%，輥身長度和輥徑根據(jù)兩輥乳機的機架窗口大小設計；金屬異形件在乳輥中的相對位置以乳輥的曲線部分與異形件的凹凸部分緊密貼緊且不發(fā)生相對位移或竄動為準；乳制過程的工藝參數(shù)為:乳制速度為0.02~2m/s,經(jīng)1~10道次展平，得到異形件中心線與其曲線區(qū)交點的切線與水平面夾角為5~10°的金屬異形件；
(2)采用輥彎乳制工藝對步驟(1)的金屬異形件進行精整道次展平，當異形件等厚度時，采用普通平輥乳制，乳制過程的工藝參數(shù)為:乳制速度0.02-1.8m/s ;當異形件不等厚度時，采用的乳輥其上下工作輥均由至少1段曲線部分和2段直線部分組成，并且沿輥身長度方向的兩端為直線部分，兩端的直線部分長度為5mm~5m，每一段曲線部分前后兩個端點處的切線與水平線的夾角范圍為0~75°，且曲線部分與曲線部分或者曲線部分與直線部分為平滑連接；上下工作輥的形狀對稱；同一工作輥輥徑最大和輥徑最小的差值不超過30%，輥身長度和輥徑根據(jù)兩輥乳機的機架窗口大小設計；乳制過程的工藝參數(shù)為:乳制速度為0.02-1.8m/s，直至板材橫截面中心線與水平面平行，得到厚度保持不變的展平板材。
[0005]所述金屬異形件具有至少1個凸起或下凹區(qū)，且厚度在0.2~10mm。
[0006]本發(fā)明輥系設計的原理為:
根據(jù)等厚度或不等厚度金屬異形件的結(jié)構(gòu)往往為曲線區(qū)和直線區(qū)不均勻排布的特征，本發(fā)明輥系的上下工作輥均由至少兩段曲線部分和2段直線部分組成，通過調(diào)節(jié)異形件的擱置位置保證其在輥縫中的位置限定準確，并且保證異形件和乳輥的接觸為面接觸；此外，輥系沿輥身寬度方向的兩端設計為直線部分，可使上下輥在工作時接觸面大，保證異形件在展平過程不產(chǎn)生局部的金屬流動；最后，輥系的曲線部分只與異形件凸起區(qū)接近頂端的部分區(qū)域接觸，保證乳制過程中乳輥對異形件的垂直作用力只使異形件發(fā)生異形結(jié)構(gòu)的直線部分與曲線部分交點處的切線與水平軸的夾角減小的運動，水平方向上指向兩端的作用力大于指向中心的作用力或者只產(chǎn)生指向兩端的水平作用力，并且為異形件的金屬運動提供足夠的空間。
[0007]最后經(jīng)過精整道次對初乳的異形件實施展平乳制，把工件上的曲線段展平為直線段，并保持工件的厚度不變或者厚度變化率不超過2%且厚度變化率沿著寬度方向均勻分布。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明乳機輥系及展平乳制方法可高效展平任意等厚度或不等厚度，并且厚度在0.2~10mm的金屬異形件，可有效避免異形件結(jié)構(gòu)多樣性導致的自身受損，展平后的板材表面質(zhì)量良好，還可以保持板材的原厚度不變。此外，采用本發(fā)明輥系和展平方法獲得的板材可應用于交通、建筑、機械制造等領域。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明實施例1中不等厚度波紋板初始形狀橫截面圖；
圖2為本發(fā)明實施例1中采用的輥系與異形件接觸示意圖，其中A、B、C分別代表步驟
(1)中每道次乳輥與異形件接觸情況山代表步驟(2)中乳輥與異形件接觸情況；
圖3為本發(fā)明實施例2中等厚度波紋板初始形狀橫截面圖；
圖4為本發(fā)明實施例2中采用的輥系與異形件接觸示意圖，其中A代表步驟(1)中乳輥與異形件接觸情況出代表步驟(2)中乳輥與異形件接觸情況；
圖5為本發(fā)明實施例3中不等厚度波紋板初始形狀橫截面圖；
圖6為本發(fā)明實施例3中采用的輥系與異形件接觸示意圖，其中A、B、C、D分別代表步驟(1)中每道次乳輥與異形件接觸情況出代表步驟(2)中乳輥與異形件接觸情況。
[0010]
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明實施例中采用的二輥冷乳機型號為:多功能微成形乳機，主傳動電機功率:5.5kWX2，Φ 180X260 二輥不可逆乳機，主電機功率:22kW。
[0012]實施例1
一種用于展平金屬異形件的乳機輥系，上下工作輥均由2~4段曲線部分和2~5段直線部分組成，并且沿輥身長度方向的兩端為直線部分，兩端的直線部分長度為30~52.36mm，每一段曲線部分前后兩個端點處的切線與水平線的夾角范圍為0~75°，且曲線部分與曲線部分或者曲線部分與直線部分為平滑連接；輥系的輥身長度為120mm，最小輥徑為Φ 86.6-117.2mm，最大棍徑為 Φ 118mm。
[0013]采用所述輥系進行金屬異形件展平乳制的方法，按照以下工藝步驟進行:
(1)準備厚度為1.6~2mm,寬度為80mm的不等厚工業(yè)純鋁異形件，其截面圖如圖1所示，采用輥彎乳制工藝，第一道次展平采用的乳輥其上下工作輥均由4段曲線部分和2段直線部分組成，并且沿輥身長度方向的兩端為直線部分，兩端的直線部分長度分別為46mm和36.82_，每一段曲線部分前后兩個端點處的切線與水平線的夾角范圍為0~75°，曲線部分與曲線部分或者曲線部分與直線部分為平滑連接；上下工作輥的形狀反對稱；輥系的輥身長度為120_，最大棍徑118_，最小棍徑86.6mm ;第二道次展平采用乳棍同第一道次，區(qū)別點在于乳輥兩端直線部分長度分別為52.17mm和35.5mm，每一段曲線部分前后兩個端點處的切線與水平線的夾角范圍為0~60°，最小輥徑為97.88mm ;第三道次展平采用乳輥同第一道次，區(qū)別點在于乳輥兩端直線部分長度分別為52.36mm和34mm，每一段曲線部分前后兩個端點處的切線與水平線的夾角范圍為0~45°，最小棍徑為106.84mm ;金屬異形件在乳輥中的相對位置以乳輥的曲線部分與異形件的凹凸部分緊密貼緊且不發(fā)生相對位移或竄動為準；乳制過程的工藝參數(shù)為:乳制速度為0.04-0.lm/s，經(jīng)3道次展平，得到異形件中心線與其曲線區(qū)交點的切線與水平面夾角為5~10°的鋁異形件，其中每道次采用的乳輥與異形件接觸情況如圖2中A~C所示；
(2)采用輥彎乳制工藝對步驟(1)的鋁異形件進行精整道次展平，采用的乳輥其上下工作輥均由4段曲線部分和5段直線部分組成，并且沿輥身長度方向的兩端為直線部分，兩端的直線部分長度為30mm，剩余曲線部分與直線部分為交替平滑連接，每一段曲線部分前后兩個端點處的切線與水平線的夾角為2° ;上下工作輥的形狀對稱；輥系的輥身長度為120mm，最大棍徑118mm，最小棍徑117.2mm ;乳制過