CN101450359B - 三维波纹钢板生产工艺及其专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三维波纹钢板生产工艺及其专用设备，其生产工艺流程包括原材料准备、制孔、卷耳、卷弧、轧耳、冲波和堆垛；其专用设备由冲床、压边机、卷板机、轧耳压力机、翻转机构及冲波压力机通过生产传送链依次连接组成；其中，冲波压力机上还设有冲波保护机构。本发明在生产线上采用PLC可编程控制技术，提高了三维波纹钢板上孔和波纹的冲压效率及精度；其可视化屏幕操作，实现系统集成控制，同时通过建立故障模式对生产过程中的各节点进行监控，提高了整个系统的可靠性和智能化水平；在提高生产效率和成品品质的同时，减少了人工操作程序，降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及波纹钢板生产技术，特别涉及一种三维波纹钢板生产工艺及其专用设备。
背景技术
常见的波纹钢板结构是靠在钢板上轧制出波纹成型的，这些波纹彻底改变了钢板的力学性能，横向小波纹可提高钢板的局部稳定承载力，增强结构纵向抗弯刚度，突出结构壳体受力特性。波纹钢板由于具有强度高、受力大的优点，其在工业中的应用越来越广泛，目前市场上已有部分能生产该结构钢板的成型设备，但这些设备所能加工的钢板厚度均在1.5mm以下，并且其生产效率和加工精度都较低，因此对于厚度较大的钢板来说，这些设备及其生产工艺远远不能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种生产效率及加工精度都较高的三维波纹钢板生产工艺。
本发明的另一目的在于提供一种用于以上方法的三维波纹钢板生产专用设备。
本发明通过以下技术方案实现：一种三维波纹钢板生产工艺，其特征在于，包括以下工序：
(1)原材料准备，即将钢板原材料从原料堆放区送至预备区；
(2)制孔：启动生产传送链，将钢板从预备区送至冲床上，然后启动冲床对钢板进行冲孔；
(3)卷耳：生产传送链将已制好孔的钢板送至压边机，然后启动压边机对钢板两侧进行卷耳；
(4)卷弧：生产传送链将已经过卷耳的钢板送至卷板机，然后启动卷板机对钢板进行卷弧，钢板成为拱状结构；
(5)轧耳：卷弧完成后，生产传送链将拱状钢板送至轧耳压力机，然后启动轧耳压力机对拱状钢板进行轧耳，完成后通过翻转机构将拱状钢板翻转180度，拱状钢板背部朝下放置；
(6)冲波：生产传送链将已经过轧耳并翻转的拱状钢板送至冲波压力机，然后启动冲波压力机及冲波保护机构，对拱状钢板进行冲波，最后形成三维波纹钢板；
(7)堆垛：冲波完成后，生产传送链将三维波纹钢板送至成品堆放区进行堆垛。
以上工序中，制孔和冲波时均通过PLC可编程数控系统全自动完成；其过程通过可视化屏幕操作，实现系统集成控制，通过建立故障模式，实现对生产过程各个节点的监控。
通过以上工艺过程制得的三维波纹钢板，其两侧有小弧形耳部，中间部分为大弧形，板的两端及两侧分布有若干圆孔，横向均布若干波纹，成品为拱状结构。从成品结构和工艺可操作性看，本发明中最重要的工序为制孔、卷弧和冲波，由于卷弧后钢板呈拱状结构，此时再制孔就比较困难，因此制孔需在卷弧之前进行；又因为冲波后钢板会起拱，此时再进行卷弧就十分困难，所以卷弧工序必须设于冲波之前；进一步分析，由于钢板两侧的小弧形耳部与中间的大弧形弧度差别太大，所以必须分成两道工序进行，即上述工艺过程中的卷耳和卷弧。
本发明一种用于以上所述工艺的三维波纹钢板生产专用设备，由冲床、压边机、卷板机、轧耳压力机、翻转机构及冲波压力机通过生产传送链依次连接组成；其中，所述冲波压力机上还设有冲波保护机构。
所述卷板机采用加长型三辊卷板机，所述轧耳压力机采用柜架液压机，所述冲波压力机采用框架单柱液压机。
所述翻转机构由机械臂、转轴和驱动装置构成，其中机械臂包括长短两平行臂，两平行臂间的距离等于轧耳后拱状钢板的拱高；工作时，其机械臂的短臂呈水平状态处于下方，当轧耳后的拱状钢板完全滑进翻转机构的钳口后，启动驱动装置实现拱状钢板的翻转，然后将拱状钢板拉出，进入冲波工序。
所述翻转机构还配备有双链条的手动翻转机构，可避免翻转机构的驱动装置发生故障时影响整个生产线的运作。
所述冲波保护机构由门架、吊杆、三角铁、弹簧及带滚筒的横杆组成；吊杆上端与门架顶部固定连接，以减短整个冲波保护机构的活动部件，从而减轻冲波过程中波纹钢板的摆动；吊杆下端与三角铁固定连接，三角铁两侧各设有三根弹簧，弹簧下端通过联接件与带滚筒的横杆连接，这就进一步减少冲波过程中波纹钢板的摆动。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明在生产线上采用PLC可编程控制技术，提高了三维波纹钢板上孔和波纹的冲压效率及精度；其可视化屏幕操作，实现系统集成控制，同时通过建立故障模式对生产过程中的各节点进行监控，提高了整个系统的可靠性和智能化水平；在提高生产效率和成品品质的同时，减少了人工操作程序，降低劳动强度。
(2)本发明的工艺属于冷弯成型，这是一种节材、节能、高效的金属板料成型工艺，其成品单位重量的断面性能远远优于热轧型钢产品。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明专用设备的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本发明一种三维波纹钢板生产工艺，其流程如图1所示，包括以下工序：
(1)原材料准备，即将钢板原材料从原料堆放区送至预备区；
(2)制孔：启动生产传送链，将钢板从预备区送至冲床上，然后启动冲床对钢板进行冲孔；
(3)卷耳：生产传送链将已制好孔的钢板送至压边机，然后启动压边机对钢板两侧进行卷耳；
(4)卷弧：生产传送链将已经过卷耳的钢板送至卷板机，然后启动卷板机对钢板进行卷弧，钢板成为拱状结构；
(5)轧耳：卷弧完成后，生产传送链将拱状钢板送至轧耳压力机，然后启动轧耳压力机对拱状钢板进行轧耳，完成后通过翻转机构将拱状钢板翻转180度，拱状钢板背部朝下放置；
(6)冲波：生产传送链将已经过轧耳并翻转的拱状钢板送至冲波压力机，然后启动冲波压力机及冲波保护机构，对拱状钢板进行冲波，最后形成三维波纹钢板；
(7)堆垛：冲波完成后，生产传送链将三维波纹钢板送至成品堆放区进行堆垛。
以上工序中，制孔和冲波时均通过PLC可编程数控系统全自动完成；其过程通过可视化屏幕操作，实现系统集成控制，通过建立故障模式，实现对生产过程各个节点的监控。
通过以上工艺过程制得的三维波纹钢板，其两侧有小弧形耳部，中间部分为大弧形，板的两端及两侧分布有若干圆孔，横向均布若干波纹，成品为拱状结构。从成品结构和工艺可操作性看，本发明中最重要的工序为制孔、卷弧和冲波，由于卷弧后钢板呈拱状结构，此时再制孔就比较困难，因此制孔需在卷弧之前进行；又因为冲波后钢板会起拱，此时再进行卷弧就十分困难，所以卷弧工序必须设于冲波之前；进一步分析，由于钢板两侧的小弧形耳部与中间的大弧形弧度差别太大，所以必须分成两道工序进行，即上述工艺过程中的卷耳和卷弧。
本发明一种用于以上工艺的三维波纹钢板生产专用设备，其系统结构如图2所示，由冲床1、压边机2、卷板机3、轧耳压力机4、翻转机构5及冲波压力机6通过生产传送链依次连接组成；其中，冲波压力机上还设有冲波保护机构。
其中，卷板机3采用加长型三辊卷板机，轧耳压力机4采用柜架液压机，冲波压力机6采用框架单柱液压机。
翻转机构5由机械臂、转轴和驱动装置构成，其中机械臂包括长短两平行臂，两平行臂间的距离等于轧耳后拱状钢板的拱高；工作时，其机械臂的短臂呈水平状态处于下方，当轧耳后的拱状钢板完全滑进翻转机构的钳口后，启动驱动装置实现拱状钢板的翻转，然后将拱状钢板拉出，进入冲波工序。
翻转机构5还配备有双链条的手动翻转机构，可避免翻转机构的驱动装置发生故障时影响整个生产线的运作。
冲波保护机构由门架、吊杆、三角铁、弹簧及带滚筒的横杆组成；吊杆上端与门架顶部固定连接，以减短整个冲波保护机构的活动部件，从而减轻冲波过程中波纹钢板的摆动；吊杆下端与三角铁固定连接，三角铁两侧各设有三根弹簧，弹簧下端通过联接件与带滚筒的横杆连接，这就进一步减少冲波过程中波纹钢板的摆动。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (6)
1.一种三维波纹钢板生产工艺，其特征在于，包括以下工序：
(1)原材料准备，即将钢板原材料从原料堆放区送至预备区；
(2)制孔：启动生产传送链，将钢板从预备区送至冲床上，然后启动冲床对钢板进行冲孔；
(3)卷耳：生产传送链将已制好孔的钢板送至压边机，然后启动压边机对钢板两侧进行卷耳；
(4)卷弧：生产传送链将已经过卷耳的钢板送至卷板机，然后启动卷板机对钢板进行卷弧，钢板成为拱状结构；
(5)轧耳：卷弧完成后，生产传送链将拱状钢板送至轧耳压力机，然后启动轧耳压力机对拱状钢板进行轧耳，完成后通过翻转机构将拱状钢板翻转180度，拱状钢板背部朝下放置；
(6)冲波：生产传送链将已经过轧耳并翻转的拱状钢板送至冲波压力机，然后启动冲波压力机及冲波保护机构，对拱状钢板进行冲波，最后形成三维波纹钢板；
(7)堆垛：冲波完成后，生产传送链将三维波纹钢板送至成品堆放区进行堆垛；
以上工序中，制孔和冲波时均通过PLC可编程数控系统全自动完成。
2.一种用于权利要求1所述工艺的三维波纹钢板生产专用设备，其特征在于，由冲床、压边机、卷板机、轧耳压力机、翻转机构及冲波压力机通过生产传送链依次连接组成；其中，所述冲波压力机上还设有冲波保护机构。
3.根据权利要求2所述的三维波纹钢板生产专用设备，其特征在于，所述卷板机采用加长型三辊卷板机，所述轧耳压力机采用柜架液压机，所述冲波压力机采用框架单柱液压机。
4.根据权利要求2所述的三维波纹钢板生产专用设备，其特征在于，所述翻转机构由机械臂、转轴和驱动装置构成，其中机械臂包括长短两平行臂，两平行臂间的距离等于轧耳后拱状钢板的拱高。
5.根据权利要求4所述的三维波纹钢板生产专用设备，其特征在于，所述翻转机构还配备有双链条的手动翻转机构。
6.根据权利要求2所述的三维波纹钢板生产专用设备，其特征在于，所述冲波保护机构由门架、吊杆、三角铁、弹簧及带滚筒的横杆组成，吊杆上端与门架顶部固定连接，吊杆下端与三角铁固定连接，三角铁两侧各设有三根弹簧，弹簧下端通过联接件与带滚筒的横杆连接。
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