CN101218044B - 滚轧成形机及滚轧成形方法 - Google Patents
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Abstract
使用具有多个成形操作台的滚轧成形机连续地由平板金属条带成形具有帽形外形的且横截面沿长度变化的帽梁。所述成形操作台(11、12)具有用于每个侧凸缘(16、17)的一对夹紧辊(21、22和23、24)以及用于中心凸缘的支撑辊(25、26)。成形操作台中的一对夹紧辊能够在成形操作过程中水平地和竖直地移动，并且所述支撑辊(25，26)能够竖直移动并且它们能够在横向方向独立地移动。帽形梁的所有四个棱角(27-30)同时成形，由此所述棱角在所述夹紧辊和所述支撑辊的周边上折叠。不仅所述一对夹紧辊的轴线，而且支撑辊的轴线能够转动，以便适应正在成形的棱角。
Description
技术领域
本发明涉及一种在多个成形操作台中连续地由平板金属条带(plane sheet metal strip)滚轧成形外形沿长度变化的帽梁(hatbeam)的方法，所述帽梁具有一个中心凸缘、两个连接板和两个侧凸缘。本发明还涉及一种具有多个成形操作台从而连续地由平板金属条带成形帽梁的滚轧成形机，所述帽梁具有一个中心凸缘、两个连接板和两个侧凸缘并且横截面沿其长度变化。
现有技术
通过DE10011755B4和DE1339508B1已知横截面沿梁的长度变化的梁的滚轧成形。
本发明的一个目的是能够以一种简单方式滚轧成形具有沿长度变化的帽形外形的梁。
发明内容
根据本发明的方法的主要特征在于：每个侧凸缘夹紧在成形操作台中位于一对夹紧辊之间，并且帽梁的所有四个棱角在所述两对夹紧辊和至少一个用于中心凸缘的支撑辊之间同时成形，所述棱角在夹紧辊的周边和支撑辊的周边上折叠，并且连接板在相应的棱角之间延伸，所述夹紧辊对和所述支撑辊中的至少一个在成形过程期间移动，以改变所述帽梁的外形。
根据本发明的滚扎成形机的主要特征在于：所述成形操作台具有用于每个侧凸缘的一对夹紧辊以及至少一个用于所述中心凸缘的支撑辊，并且位于成形操作台中的所述夹紧辊对布置成能够在成形操作过程中水平地和竖直地移动。
其它特征由本专利的权利要求书阐明。
附图说明
图1是根据本发明的滚扎成形机中的中间滚扎成形操作台之一的示意性横截面。
图2是所述滚扎成形机中的最终滚扎操作台的示意性横截面。
图3是梁的侧视图，所述梁具有如本发明描述的滚扎成形的帽形外形。
图4是图3中的梁由图3中的箭头4-4截取的横截面。
具体实施方式
EP1339508B1描述了一种完整滚轧成形机，该专利通过参考结合于此。下面没有描述完整滚轧成形机，而是描述了滚扎成形机的滚轧成形段的两个滚轧成形操作台。
滚轧成形段具有支撑多个滚轧成形操作台的支撑10。图1示出中间滚扎成形操作台之一，该中间滚扎成形操作台用附图标记11表示。图2示出所述成形段中的最终成形操作台12。所有成形操作台可以是相似的，当制造不同的帽形外形时这带来极大的灵活性。
所示的两个成形操作台相同并且对称。每个成形操作台成形所述金属条带的整个横截面。为此，仅详细描述成形操作台11的一半。处于成形过程中的帽形梁具有一个中心凸缘13、两个连接板14、15和两个侧凸缘16、17。所述成形操作台11具有框架20，所述框架20支撑一对夹紧辊21、22，该对夹紧辊21、22夹紧一个侧凸缘16，即所述夹紧辊通过摩擦保持一个侧凸缘16，并且所述框架具有一对夹紧辊23、24，在该对夹紧辊23、24之间夹紧另一个侧凸缘17。所述成形操作台还具有用于所述中心凸缘13的一对支撑辊25、26。所述连接板14、15围绕所述支撑辊25、26的周边向上弯曲，从而成形所述帽形梁的棱角27、28。所述帽形梁的另两个棱角29、30围绕所述成对夹紧辊21、22和23、24中的下部辊22、24的周边折叠。这样所述连接板14、15被保持成在棱角29、27和30、28之间自由地伸展。
所述夹紧辊23、24由竖直导轨35支撑，以用于垂直于所述夹紧辊的水平轴线I和II运动。所述导轨35由支撑31、32支撑并且所述导轨35能够绕水平轴线III旋转，所述水平轴线III与所述夹紧辊的水平轴线I和II平行。所述支撑31、32的下部件32则以允许平移的方式支撑在框架20中的横向水平导轨33上。所述支撑31、32的上部件31以允许绕竖直轴线IV旋转的方式由所述下部件32支撑。所述夹紧辊之间的距离可以通过手动调节螺钉34调整，从而获得压紧侧凸缘17的合适夹紧力。所述一对夹紧辊21、22以与所述一对夹紧辊23、24相同的方式被支撑，如同镜像。
所述两个支撑辊25、26通过框架20中的横向水平导轨44支撑的支撑40、41和支撑42、43以允许平移的方式支撑。所述支撑的下部件41和43由上部件40、42以允许旋转的方式支撑，从而它们能够绕与支撑辊25、26的轴线VII、VIII垂直的竖直轴线V、VI旋转。所述支撑的下部件41、43还能够相对于所述上部件40、42竖直移动。
所有的移动和所有的旋转(转动)都是通过可以是液压的或者电力的动力设备驱动的。这些设备没有在示意图中表示。动力设备的动作由计算机控制。
为了由平板成形帽形外形(帽梁)，使用5-6个滚扎成形操作台是适当的。在这种情况下，图1中所示的成形操作台11可以是第三操作台，而图2中所示的是最终成形操作台12。当成形外形沿长度不变的帽梁时，所有成形操作台设置成是固定的。当成形横截面沿长度变化的帽梁，例如图3所示的帽梁时，在依照预先编制的算法的成形操作过程中，所述动力设备由计算机控制。所述支撑辊25、26可以在所述中心凸缘13的下表面上具有反向辊(counter rollers)，但是这种反向辊不是必须的。
图3中所示的梁具有直的侧凸缘16、17，所述侧凸缘16、17是平面的但是位于不同的平面上。所述中心凸缘13具有不变的宽度，但是连接板14、15的高度沿着所述梁的长度变化。在成形该梁的过程中，支撑辊25、26在所述成形操作台中在竖直方向上移动，同时成对的夹紧辊21、22和23、24水平地和竖直地移动。适当的是，在任一个成形操作台中，所述连接板的角度保持不变，也就是说，使得所述成形操作台将连接板折叠成相等的角度，而与所述连接板高度的变化无关。
也可以成形具有变化宽度的中心凸缘的梁。这种情况下，在成形操作过程中，支撑辊25、26沿着导轨44移动。所述支撑辊绕着竖直轴线V和VI转动(旋转)，从而所述支撑辊的轴线始终保持垂直于所述帽形梁的棱角27、28。所述一对夹紧辊23、24以相似的方式绕竖直轴线IV转动，从而所述辊的轴线始终保持垂直于所述帽形梁的棱角30。所述一对夹紧辊21、22以相同的方式转动。通过沿着所述导轨42以不对称的方式移动所述支撑辊25、26，甚至可以制造在水平方向上为曲线的帽形梁。
在成形不具有平面的侧凸缘17的帽形梁时，所述夹紧辊对23、24绕水平轴线III转动，从而所述夹紧辊的水平轴线I和轴线II之间的直线始终保持垂直于所述侧凸缘。相同的描述也适用于夹紧辊对21、22。
所述条带由所述成形操作台给送经过所述滚轧成形段，所述成形操作台具有计算机控制的电动机，该电动机用于驱动所述成形辊。当中心凸缘的宽度变化时，所述多个辊对的转动速度必须单独变化以避免滑动，因为一对辊横向移动时比保持不动时必须具有更高的旋转速度。
所述滚扎成形机可以用于成形短平条带形式的预切割坯件，并且可以用于直接由金属条带卷成形帽形梁。这种情况下，使用与第一成形操作台直接相联的边缘切割单元，所述金属条带的边缘可以被切割成想要的形状。可以选择的是，在所述成形操作之后切割所述条带的边缘，因为所述侧凸缘向外定向。优选在成形前切割边缘，因为所述条带在所述成形操作前是平面的。所述条带在成形前可以完全地或者部分地切断。可以在所述成形前直接切割所述条带，同时保留所述条带中心的部分，该部分之后成为所述中心凸缘，或者保留所述连接板的部分，该部分之后成为所述侧凸缘。这些平面部分随后易于最终被切断，与所述成形操作的结束直接相联。优选地，该工艺使用在成形过程中保持完整的条带。
也可以在成形操作之后使用成形切割机，但是该工艺不如仅切割平面部分的工艺灵活。
Claims (11)
1.一种用于在多个成形操作台(11、12)中连续地由平板金属条带滚轧成形外形沿长度变化的帽梁的方法，所述帽梁具有一个中心凸缘(13)、两个连接板(14、15)和两个侧凸缘(16、17)，
其特征在于：
每个侧凸缘(16、17)被夹紧在所述成形操作台(11、12)中位于一对夹紧辊(21、22；23、24)之间，并且所述帽梁的所有四个棱角(27-30)在所述两对夹紧辊(21、22；23、24)和至少一个用于所述中心凸缘(13)的支撑辊(25、26)之间同时成形；
所述棱角在所述夹紧辊的周边和所述支撑辊的周边上折叠，并且所述连接板在相应的棱角之间延伸；
所述夹紧辊对和所述支撑辊中的至少一个在成形过程中移动，以改变所述帽梁的外形。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述两对夹紧辊(21、22；23、24)在成形操作过程中水平地和竖直地移动。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：用于所述中心凸缘(13)的所述支撑辊或者多个支撑辊(25、26)在垂直于所述中心凸缘的方向上移动。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：支撑辊(25、26)被用于所述中心凸缘(13)的每个棱角(27、28)，并且在成形操作过程中这些支撑辊在横向方向移动从而改变所述中心凸缘的宽度，由此所述支撑辊转动，从而所述支撑辊的轴线(VII、VIII)保持垂直于与相关支撑辊接触的所述中心凸缘的棱角(28、27)的纵向延伸长度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述两对夹紧辊(21、22；23、24)转动，从而所述两对夹紧辊的水平轴线(I、II)保持垂直于帽梁的所述中心凸缘的棱角(28、27)的纵向延伸长度，并且所述两对夹紧辊轴线之间的直线保持垂直于所述侧凸缘(16、17)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述平移和转动借 助于由计算机控制的动力设备、根据预先编制的算法执行。
7.根据前述权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：从卷材中退绕的金属条带被直接引入第一成形操作台中，并且所述金属条带的纵向边缘在成形操作之前或之后被切割，与所述成形操作直接相联，并且所述金属条带在成形操作之前或之后被切断，与所述成形操作直接相联。
8.一种具有多个成形操作台(11、12)的滚轧成形机，该滚轧成形机用于连续地由平板金属条带成形帽梁，所述帽梁具有一个中心凸缘(13)、两个连接板(14、15)、两个侧凸缘(16、17)和沿其长度变化的横截面，
其特征在于：
所述成形操作台(11，12)具有用于每个侧凸缘(16，17)的一对夹紧辊(21、22；23、24)以及至少一个用于所述中心凸缘(13)的支撑辊(25、26)，并且位于成形操作台中的所述夹紧辊对布置成能够在成形操作过程中水平地和竖直地移动，由此在所述夹紧辊的周边和所述支撑辊的周边上形成所述金属条带的棱角。
9.根据权利要求8所述的滚轧成形机，其特征在于：所述支撑辊(25、26)能够在所述竖直方向移动。
10.根据权利要求9所述的滚轧成形机，其特征在于：用于所述中心凸缘的两个支撑辊(25、26)彼此相邻地定位，并且这些支撑辊能够独立地朝向彼此或远离彼此移动并且能够绕与所述支撑辊的轴线(VII、VIII)垂直的竖直轴线(V、VI)转动。
11.根据权利要求10所述的滚轧成形机，其特征在于：每对夹紧辊(21、22；23、24)能够独立地绕彼此垂直的两个轴线(III、IV)转动，所述彼此垂直的两个轴线之一平行于夹紧辊的水平轴线(I、II)。
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