CN102513473A - 不锈钢车体外罩板的连续辊式冷弯成形方法 - Google Patents
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Abstract
一种不锈钢车体外罩板的连续辊式冷弯成形方法，其特征是采用连续辊式冷弯成型，通过轧辊连续逐道次辊弯变形，并在变形的过程中采用上、下辊成对辊轧成形，同时配合导向立辊和侧立辊。本发明具有产品一致性好，质量稳定，长度不受限制，克服生产中产生的弯扭现象，同时具有角度、圆弧变化设置合理，设备使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车零部件的制造方法，尤其是一种不锈钢车体外罩板的制造方法，具体地说是一种不锈钢车体外罩板的连续辊式冷弯成形方法。
背景技术
近年来，我国高铁、动车、地铁等事业发展速度飞快，不锈钢市场进一步开拓出来，不锈钢型钢产品的应用也供不应求，在此期间我公司开发了多种不锈钢型钢产品，广泛应用于高铁、地铁等区域，正是因为此等区域的型钢尺寸要求愈来愈高，外加不锈钢各材质的力学性能各不相同，对冷弯行业来说是有相当难度的。
不锈钢车体外罩板为EN1.4318+2G材质，相对一般的301、304材质要硬很多，对于宽幅的车体外罩板来说，圆弧较大的情况下成型后造成起边波、弯扭、圆弧反弹等现象，因而达不到所需的精度、加工效率低、长度受限。
发明内容
本发明的目的是针对现有的不锈钢车体外罩板圆弧截面易反弹达不到所需的精度、加工效率低、长度受限，并在生产长度较长的产品时出现难以克服的弯扭现象等问题，发明一种采用冷弯技术成形的不锈钢车体外罩板的连续辊式冷弯成形方法。
本发明的技术方案是：
一种不锈钢车体外罩板的连续辊式冷弯成形方法，所述的不锈钢车体外罩板为左侧圆弧加强筋、中间R289圆弧、右侧弯钩的成型，其特征是采用连续辊式冷弯成型，通过轧辊连续逐道次辊弯变形，并在变形的过程中采用上、下辊成对辊轧成形，同时配合导向立辊和侧立辊。
本发明的不锈钢车体外罩板的连续辊式冷弯成形方法具体包括以下步骤：
1） 纵剪带钢：将厚度为2.0mm的不锈钢带沿其长度方向剪开，得到宽度与车体外罩板展开宽度相配的不锈钢带钢；
2） 开卷矫平：将纵剪所得的带钢展开平放在导料台上；
3） 贴保护膜：在带钢的上下表面贴上防止冷弯成形过程中划伤的保护膜；
4） 冷弯成型：使贴有保护膜的带钢通过16次连续变形最终得到符合要求的不锈钢车顶边梁，所述的16次连续变形为：
首先，使平置的带钢进入20度起角对辊中，单边起角度,在20度起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
其次，使上述带有20度起角的带钢平滑进入30度起角对辊中，20度起角边逆时针旋转15度与底边成45度角，在对辊的约束下成型为一次折边,在起角边对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第三，使上述带有30度起角保持不变，一次折边与底边成45度起角的带钢平滑进入60度起角对辊中，一次折边逆时针旋转25度与底面成85度角，在对辊的约束下成型为二次折边，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第四，使上述一次折边与底面成60度起角的带钢平滑进入90度起角对辊中，形成90度的起角,二次折边逆时针旋转25度与一次折边成45度，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第五，使上述一次折边与底面成90度起角的带钢平滑进入108度起角对辊中，与底面成108度的起角,二次折边保持不变，左侧起R10加强筋圆弧，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第六，使上述一次折边与底面成108度起角的带钢平滑进入135度起角对辊中，与底面成135度的起角,二次折边保持不变在上下辊的约束下与底面平行，左侧R10加强筋圆弧直线边逆时针旋转5度与底面成5度起角，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第七，上述左侧加强筋圆弧和右侧钩状体成型完成，中间直线段部分以轧制中心线为基准起R3000圆弧面，起角对辊的外侧使用侧立辊,以便使不锈钢车体外罩板的两侧侧翼边成形顺利不跑边；
第八，使上述带R3000圆弧的带钢平滑的进入R1500圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R1500圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第九，使上述带R1500圆弧的带钢平滑的进入R1000圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R1000圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十，使上述带R1000圆弧的带钢平滑的进入R800圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R800圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十一，使上述带R800圆弧的带钢平滑的进入R600圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R600圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十二，使上述带R600圆弧的带钢平滑的进入R480圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R480圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十三，使上述带R480圆弧的带钢平滑的进入R400圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R400圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十四，考虑到不锈钢材质的影响，使上述带R400圆弧的带钢平滑的进入R250圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R250圆弧面，使圆弧面过弯，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十五，考虑到不锈钢材质的影响，使上述带R250圆弧的带钢平滑的进入R270圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R270圆弧面，使圆弧面过弯缓冲，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十六，使上述带R270圆弧的带钢平滑的进入R298圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R298圆弧面，使圆弧面整形成型，起角对辊的外侧使用立辊,以便整型后的不锈钢车体外罩板平直。
5）将上述连续冷弯成形的不锈钢车体外罩板直接或经过校直机构校直后送入切断机切断至设计长度。
本发明的有益效果：
本发明改变了传统的不锈钢车体外罩板的生产工艺和方法，能在常温下连续逐道次辊弯变形生产出符合设计要求的产品。利用本发明生产的不锈钢车体外罩板的长度可满足各类化工、环保设备的要求。
利用本发明的方法制造的不锈钢车体外罩板的一致性好，尺寸精度高，成品长度任意长短，有效地减少了原工艺生产出的产品接头多，尺寸不一致，整体性能差的现状。本发明可使我国的不锈钢车体外罩板的设计、生产与应用达到一个较高的水平，经济效益和社会效益十分显著。
本发明生产效率高，所需轧辊的对数较少，因此生产成本合理，设备投入较少。本发明通过合理分配起角变化、圆弧变化，使得变形次数最少，变形力量均匀，尤其是各对辊的寿命趋于一致，不仅提高了生产效率，而且可延长设备的使用寿命，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明的不锈钢车体外罩板右侧钩状体成型的示意图。
图2是本发明的不锈钢车体外罩板筋圆弧及R298圆弧成型的示意图
图3是本发明的不锈钢车体外罩板连续变形辊花图（共16步）。
图4是本发明的不锈钢车体外罩板的工艺配辊示意图。其中：图4（a）为上下压辊工作状态示意图，图4（b）为侧立辊示意图导向示意图，图4中1为上压辊，2为下压辊，3为压制中的外罩板，4为左侧立螺，5为右侧立辊。
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说明。
如图1-4所示。
一种不锈钢车体外罩板，厚度为0.2厘米，先经过6次连续变形成型右侧钩状体，如图1所示，加强筋圆弧及R298圆弧的成型如图2所示，不锈钢车体外罩板的成型辊花过程如图3所示。针对不锈钢材质的性能，采用两次过弯，使其更好的成型。不锈钢车体外罩板的厚度为2.0mm，它可采用连续辊式冷弯成型，通过轧辊连续逐道次辊弯变形，并在变形的过程中采用上、下辊成对辊轧成形，同时配合导向立辊和侧立辊，如图4。
下面以实例对本发明的具体的制造过程描述如下：
（1）纵剪带钢：将厚度为2.0mm的不锈钢带沿其长度方向剪开，得到宽度与车体外罩板展开宽度相配的不锈钢带钢；
（2）开卷矫平：将纵剪所得的带钢展开平放在导料台上；
（3）贴保护膜：在带钢的上下表面贴上防止冷弯成形过程中划伤的保护膜；
（4）冷弯成型：使贴有保护膜的带钢通过16次连续变形最终得到符合要求的不锈钢车顶边梁，所述的16次连续变形为：
首先，使平置的带钢进入20度起角对辊中，单边起角度,在20度起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
其次，使上述带有20度起角的带钢平滑进入30度起角对辊中，20度起角边按照设定的二次起折点逆时针旋转15度与底边成45度角，在对辊的约束下成型为一次折边,在起角边对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第三，使上述带有30度起角保持不变，一次折边与底边成45度起角的带钢平滑进入60度起角对辊中，一次折边逆时针旋转25度与底面成85度角，在对辊的约束下成型为二次折边，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第四，使上述带有30度起角保持不变，一次折边逆时针旋转30度与30度起角成60度，与底面成60度起角的带钢平滑进入90度起角对辊中，形成90度的起角,二次折边逆时针旋转25度与一次折边成45度，与底面成135度起角，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第五，使上述带有30度起角保持不变，一次折边逆时针旋转18度与30度起角成78度，与底面成90度起角的带钢平滑进入108度起角对辊中，与底面成108度的起角,二次折边保持不变，左侧起R10加强筋圆弧，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第六，使上述一次折边与底面成108度起角的带钢平滑进入135度起角对辊中，与底面成135度的起角,二次折边保持不变在上下辊的约束下与底面平行，如图1所示，左侧R10加强筋圆弧直线边逆时针旋转5度与底面成5度起角，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用，如图2；
第七，上述左侧加强筋圆弧和右侧钩状体成型完成，中间直线段部分以轧制中心线为基准起R3000圆弧面，起角对辊的外侧使用侧立辊,以便使不锈钢车体外罩板的两侧侧翼边成形顺利不跑边；
第八，使上述带R3000圆弧的带钢平滑的进入R1500圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R1500圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第九，使上述带R1500圆弧的带钢平滑的进入R1000圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R1000圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十，使上述带R1000圆弧的带钢平滑的进入R800圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R800圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十一，使上述带R800圆弧的带钢平滑的进入R600圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R600圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十二，使上述带R600圆弧的带钢平滑的进入R480圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R480圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十三，使上述带R480圆弧的带钢平滑的进入R400圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R400圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十四，考虑到不锈钢材质的影响，使上述带R400圆弧的带钢平滑的进入R250圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R250圆弧面，使圆弧面过弯，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十五，考虑到不锈钢材质的影响，使上述带R250圆弧的带钢平滑的进入R270圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R270圆弧面，使圆弧面过弯缓冲，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十六，使上述带R270圆弧的带钢平滑的进入R298圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R298圆弧面，使圆弧面整形成型，起角对辊的外侧使用立辊,以便整型后的不锈钢车体外罩板平直。
对于本领域的设计人员而言，完全可以根据本发明的角度要求设计出符合要求的对辊。
（5）将上述连续冷弯成形的不锈钢车体外罩板直接或经过校直机构校直后送入切断机切断至设计长度。
必要时，本发明的加工方法还包括连续冷弯成形后、切断之前的整形和校正，整形时使成形的不锈钢车体外罩板经过与其形状相配的型腔模即可，型腔模在制造时应考虑直边部分的反弹变形，因此最好设计一个2与原先变形相反的反向变形角度，校正工序是使冷弯过程中产生的扭曲及平面度得到修正，对于其它不锈钢型钢产品也可采用类似的方法进行加工。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种不锈钢车体外罩板的连续辊式冷弯成形方法，所述的不锈钢车体外罩板的左侧设有圆弧加强筋、中间为半径为R289的圆弧段,右侧呈弯钩状，其特征是采用连续辊式冷弯成型，通过轧辊连续逐道次辊弯变形，并在变形的过程中采用上、下辊成对辊轧成形，同时配合导向立辊和侧立辊连续成型。
2.根据权利要求1所述的不锈钢车体外罩板的连续辊式冷弯成形方法，其特征是它包括以下步骤：
纵剪带钢：将厚度为2.0mm的不锈钢带沿其长度方向剪开，得到宽度与车体外罩板展开宽度相配的不锈钢带钢；
开卷矫平：将纵剪所得的带钢展开平放在导料台上；
贴保护膜：在带钢的上下表面贴上防止冷弯成形过程中划伤的保护膜；
冷弯成型：使贴有保护膜的带钢通过16次连续变形最终得到符合要求的不锈钢车顶边梁，所述的16次连续变形为：
首先，使平置的带钢进入20度起角对辊中，单边起角度,在20度起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
其次，使上述带有20度起角的带钢平滑进入30度起角对辊中，20度起角边按照设定的二次起折点逆时针旋转15度与底边成45度角，在对辊的约束下成型为一次折边,在起角边对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第三，使上述带有30度起角保持不变，一次折边与底边成45度起角的带钢平滑进入60度起角对辊中，一次折边逆时针旋转25度与底面成85度角，在对辊的约束下成型为二次折边，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第四，使上述带有30度起角保持不变，一次折边逆时针旋转30度与30度起角成60度，与底面成60度起角的带钢平滑进入90度起角对辊中，形成90度的起角,二次折边逆时针旋转25度与一次折边成45度，与底面成135度起角，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第五，使上述带有30度起角保持不变，一次折边逆时针旋转18度与30度起角成78度，与底面成90度起角的带钢平滑进入108度起角对辊中，与底面成108度的起角,二次折边保持不变，左侧起R10加强筋圆弧，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第六，使上述一次折边与底面成108度起角的带钢平滑进入135度起角对辊中，与底面成135度的起角,二次折边保持不变在上下辊的约束下与底面平行，如图1所示，左侧R10加强筋圆弧直线边逆时针旋转5度与底面成5度起角，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用，如图2；
第七，上述左侧加强筋圆弧和右侧钩状体成型完成，中间直线段部分以轧制中心线为基准起R3000圆弧面，起角对辊的外侧使用侧立辊,以便使不锈钢车体外罩板的两侧侧翼边成形顺利不跑边；
第八，使上述带R3000圆弧的带钢平滑的进入R1500圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R1500圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第九，使上述带R1500圆弧的带钢平滑的进入R1000圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R1000圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十，使上述带R1000圆弧的带钢平滑的进入R800圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R800圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十一，使上述带R800圆弧的带钢平滑的进入R600圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R600圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十二，使上述带R600圆弧的带钢平滑的进入R480圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R480圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十三，使上述带R480圆弧的带钢平滑的进入R400圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R400圆弧面，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十四，考虑到不锈钢材质的影响，使上述带R400圆弧的带钢平滑的进入R250圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R250圆弧面，使圆弧面过弯，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十五，考虑到不锈钢材质的影响，使上述带R250圆弧的带钢平滑的进入R270圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R270圆弧面，使圆弧面过弯缓冲，起角对辊的外侧使用立辊,以便变形的带钢能顺利进入下一道工序中,同时起到修正卷板偏离轧制线的作用；
第十六，使上述带R270圆弧的带钢平滑的进入R298圆弧面的对辊中，在对辊的约束下成型R298圆弧面，使圆弧面整形成型，起角对辊的外侧使用立辊,以便整型后的不锈钢车体外罩板平直；
5）将上述连续冷弯成形的不锈钢车体外罩板直接或经过校直机构校直后送入切断机切断至设计长度。
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