CN101664879A - 拼焊板辊弯成型方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种拼焊板辊弯成型方法及其装置，属于辊弯成型技术及设备领域。该装置的组成包括焊接前上下定位轧辊，焊接前左右定位轧辊，焊接装置，焊接后左右定位轧辊，焊接后上下定位轧辊及成型轧辊组。通过上述装置，可将不同厚度、性能、材质和表面涂层的两块或两块以上板材，先通过焊接前上下定位轧辊和左右定位轧辊，然后通过焊接装置焊在一起，再通过焊接后左右定位轧辊和上下定位轧辊，最后经过成型轧辊组进行辊弯成型。相较于现有冲压技术，本发明可连续、高效、高质量地生产任意断面的拼焊板型材。
Description
技术领域
本发明涉及辊弯成型的技术及设备领域，具体涉及一种拼焊板辊弯成型方法及其装置，用于生产任意断面的拼焊板型材。
背景技术
近年来，出于对环保、能源、降低制造成本和安全问题的考虑，汽车轻量化成为国内外汽车工业发展的主要目标。在实现汽车轻量化的过程中，拼焊板在汽车制造领域得到广泛应用。迄今为止，拼焊板加工一般采用冲压成型。
但是，拼焊板在冲压成型时存在破裂、起皱、焊缝移动和回弹等问题，影响加工质量。而且，冲压模具的制造成本高、制造周期长，可生产的产品规格品种有限，这些问题对于企业在开发新产品，争夺市场时都是一个大障碍。此外，拼焊板冲压成型还存在一大缺点：冲压生产过程存在冲头抬起的离线时间，生产不够连续、高效。
专利号为ZL02257820.X，名称为“激光拼焊板冲压成形过程中的焊缝移动控制装置”的中国实用新型专利中，公开了一种控制激光拼焊板成形过程中焊缝移动量的装置，主要用于应用激光拼焊板来冲压成形车身覆盖件的场合。其采用三种结构组合来控制激光拼焊板冲压成形过程中的焊缝移动：1)组合式的压边圈和凸模的成形部分带有台阶面，使激光拼焊板薄侧板料有足够的压边力而使焊缝移动量减少；2)利用氮气缸所产生的夹紧力，在激光拼焊板冲压成形过程中将焊缝夹紧以减少焊缝移动量；3)在模具压料面上合理布置拉延筋，控制激光拼焊板厚薄侧板料的变形流动情况。应用该装置可以很好地控制成形过程中焊缝移动以及由此造成的板料破裂和起皱现象。但是，该技术方案无法解决拼焊板冲压成型中的板材回弹和生产不够连续等问题。
发明内容
针对现有拼焊板冲压加工技术的不足，本发明提出了一种能够连续、高效、高质量地生产任意断面的拼焊板型材的拼焊板辊弯成型方法及装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种拼焊板辊弯成型方法，包括如下步骤：将不同厚度、性能、材质和表面涂层的两块或两块以上板材，先通过焊接前上下定位轧辊和左右定位轧辊，然后通过焊接装置焊在一起，再通过焊接后左右定位轧辊和上下定位轧辊，最后经过成型轧辊组进行辊弯成型。
本发明的一种拼焊板辊弯成型装置由焊接前上下定位轧辊4、5，焊接前左右定位轧辊6、7，焊接装置8、9，焊接后左右定位轧辊10、11，焊接后上下定位轧辊12、13及成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22构成，其特征在于可将不同厚度、性能、材质和表面涂层的两块或两块以上板材1、2、3，先通过焊接前上下定位轧辊4、5和焊接前左右定位轧辊6、7，然后通过焊接装置8、9焊在一起，再通过焊接后左右定位轧辊10、11和焊接后上下定位轧辊12、13，最后经过成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22进行辊弯成型，可连续、高效、高质量地生产任意断面的拼焊板型材。
上述方案中，所述拼焊板辊弯成型装置的焊接装置8、9为激光焊、滚压电阻焊、氩弧焊、感应焊接装置或者等离子焊接装置中的一种。
上述方案中，所述拼焊板辊弯成型装置的焊接装置8、9可根据需要在横向布置多个，从而可以实现两块以上板材的焊接。
上述方案中，所述拼焊板辊弯成型装置的焊接前上下定位轧辊4、5和焊接后上下定位轧辊12、13可保证板材保持水平，有效抑制板材上下振动，提高了后续加工精度。
上述方案中，所述拼焊板辊弯成型装置的焊接前左右定位轧辊6、7和焊接后左右定位轧辊10、11可有效抑制板材左右移动，从而提高了后续加工精度。
上述方案中，所述拼焊板辊弯成型装置的成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22，可按照需要分为若干个道次，从而逐渐将板材辊弯成型为所需的形状。
相较于拼焊板冲压加工技术，本发明具有如下优点：
1、相较于拼焊板的冲压生产工艺，本发明可以实现拼焊板的焊接和辊弯成型在线连续生产，生产效率更高。
2、拼焊板冲压成型时存在焊缝移动和回弹等问题，而本发明中采用了上下和左右方向的夹持定位轧辊，可以大大改善这些问题，提高加工质量。
3、本发明采用辊弯成型技术，可通过合理设计型材的几何断面，提高承载能力，减轻结构重量；与冲压和折弯工艺相比，大批量的生产成本更低。
4、相对于现有技术，可生产很复杂的断面形状，生产设备简单、重量轻、占地面积小、相对投资少；组织生产灵活，材料的长度可以根据需要灵活调整；产品表面光滑，尺寸精度高，机械性能好；相对其他加工方法更加省料，高效经济；可加工产品的材质多样化，可适应市场多方面的需求。
附图说明
图1是本发明的装置结构示意图；
图2A是本发明的成型实例横截面图；
图2B是本发明的成型实例立体示意图。
附图中标记为：板材1、2、3，焊接前上下定位轧辊4、5，焊接前左右定位轧辊6、7，焊接装置8、9，焊接后左右定位轧辊10、11，焊接后上下定位轧辊12、13，焊接完成后的板材14，成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22，辊弯成型后的板材23。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示，本发明的装置由焊接前上下定位轧辊4、5，焊接前左右定位轧辊6、7，焊接装置8、9，焊接后左右定位轧辊10、11，焊接后上下定位轧辊12、13及成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22构成。焊接装置8、9为激光焊、滚压电阻焊、氩弧焊、感应焊接装置或者等离子焊接装置中的一种，可根据需要在横向布置多个，从而可以实现两块以上板材的焊接。焊接前上下定位轧辊4、5和焊接后上下定位轧辊12、13可保证板材保持水平，有效抑制板材上下振动，提高了后续加工精度。焊接前左右定位轧辊6、7和焊接后左右定位轧辊10、11可有效抑制板材左右移动，从而提高了后续加工精度。成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22，可按照需要分为若干个道次，从而逐渐将板材辊弯成型为所需的形状。
实施例：
板材1为高强度不锈钢ZG10Cr13，厚度为0.8mm，初始尺寸为长1100mm，宽40mm；板材2为Q235，厚度为2mm，初始尺寸为长1100mm，宽60mm；板材3为高强度不锈钢ZG10Cr13，厚度为0.8mm，初始尺寸为长1100mm，宽40mm，成型为立边与腹板成90度角的U形截面型材，如图2A、图2B所示。
在拼焊板辊弯成型装置中，焊接装置采用钕：钇铝石榴石激光器，钕：钇铝石榴石激光的波长为1064nm，横向布置两个焊接装置8、9。将焊接前上下定位轧辊4、5和焊接后上下定位轧辊12、13的辊间隙调整成中间部分2mm，两边部分0.8mm；将焊接前左右定位轧辊6、7和焊接后左右定位轧辊10、11的辊间距调整为140mm。将成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22分为三个成型道次，第一道次15、16，第二道次17、18，第三道次19、20、21、22，将各道次辊间隙调整成中间部分2mm，两边部分0.8mm，焊接完成后的板材14通过三个道次，依次成型为立边与腹板成30度角、60度角、90度角的的U形截面型材，如图2A、图2B所示。
具体加工过程为：板材1、2、3首先通过焊接前上下定位轧辊4、5和焊接前左右定位轧辊6、7，然后通过焊接装置8、9焊接在一起，再通过焊接后左右定位轧辊10、11和焊接后上下定位轧辊12、13，焊接完成后的板材14依次经过三个道次的成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22进行辊弯成型，经过第一道次15、16，成型为立边与腹板成30度角的U形截面型材，经过第二道次17、18，成型为立边与腹板成60度角的U形截面型材，经过第三道次19、20、21、22，最终成型为立边与腹板成90度角的U形截面型材，如图2A、图2B所示。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (7)
1、一种拼焊板辊弯成型方法，其特征在于，可将不同厚度、性能、材质和表面涂层的两块或两块以上板材，先通过焊接前上下定位轧辊和左右定位轧辊，然后通过焊接装置焊在一起，再通过焊接后左右定位轧辊和上下定位轧辊，最后经过成型轧辊组进行辊弯成型。
2、用于权利要求1所述的拼焊板辊弯成型方法的拼焊板辊弯成型装置，其特征在于，由焊接前上下定位轧辊4、5，焊接前左右定位轧辊6、7，焊接装置8、9，焊接后左右定位轧辊10、11，焊接后上下定位轧辊12、13及成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22构成，其特征在于，可将不同厚度、性能、材质和表面涂层的两块或两块以上板材1、2、3，先通过焊接前上下定位轧辊4、5和焊接前左右定位轧辊6、7，然后通过焊接装置8、9焊在一起，再通过焊接后左右定位轧辊10、11和焊接后上下定位轧辊12、13，最后经过成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22进行辊弯成型，可连续、高效、高质量地生产任意断面的拼焊板型材。
3、根据权利要求2所述的拼焊板辊弯成型装置，其特征在于，所述焊接装置8、9为激光焊、滚压电阻焊、氩弧焊、感应焊接装置或者等离子焊接装置中的一种。
4、根据权利要求2所述的拼焊板辊弯成型装置，其特征在于，所述焊接装置8、9可根据需要在横向布置多个，从而可以实现两块以上板材的焊接。
5、根据权利要求2所述的拼焊板辊弯成型装置，其特征在于，所述焊接前上下定位轧辊4、5和焊接后上下定位轧辊12、13可保证板材保持水平，有效抑制板材上下振动，提高了后续加工精度。
6、根据权利要求2所述的拼焊板辊弯成型装置，其特征在于，所述焊接前左右定位轧辊6、7和焊接后左右定位轧辊10、11可有效抑制板材左右移动，从而提高了后续加工精度。
7、根据权利要求2所述的拼焊板辊弯成型装置，其特征在于，所述成型轧辊组15、16、17、18、19、20、21、22，可按照需要分为若干个道次，从而逐渐将板材辊弯成型为所需的形状。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100310 |