CN102974684A - 一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法 - Google Patents

Abstract

一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法，是以3mm酸洗碳钢板为板材，经过以下步骤：1)模具设计、2)放料、3)矫平、4)冲导位孔放松平板料、5)冷弯成型、6)矫直、7)定尺、8)切割，成为型材导轨；本发明，利用冷弯成型技术，大大降低了成本，避免每道工序的搬运和存货，产出率更好，而且冷弯成型的产品表面光洁，外观好，尺寸精确，长度也可以根据需要灵活调整，生产中还可与冲孔等工序相配合，以满足不同的需要。

Description

一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法

技术领域

本发明属于电梯扶梯技术领域，尤其涉及一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法。 

背景技术

冷弯成型是一种节材、节能、高效的金属板料成型新工艺，新技术，辊式冷弯成型具有生产效率高，产品质量好，对材料的性能影响小，易于实现生产自动化，适合大规模化生产作业，适合制作冷弯型钢的材质品种繁多，原料来源丰富。冷弯成型设备可生产出一般热轧难以生产的复杂断面、品种多样的冷弯型材，从而在金属消耗最少的情况下，获得最大的刚性和强度；在大规模生产中，成型辊的费用比冲模少，而使用寿命却比冲模长得多。其中辊弯成型工艺又是冷弯型钢的主要加工方法，它是通过一组纵向排列的轧辊，将平整的原板逐渐变形，使之达到适合使用要求的形状；而且冷弯成型的产品表面光洁，外观好，尺寸精确，长度也可以根据需要灵活调整，全部按定尺或倍尺供应，提高材料的利用率；生产中还可与冲孔等工序相配合，以满足不同的需要。但这种边冲孔边冷弯成型的导轨在冷弯成型时极容易导致孔位变形和型材尺寸的变化。 

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法，是通过冲模设计不按图纸要求的形状开模的而是把孔形变成圆弧形，来抵消孔在冷弯成型时由于受力而产生的变形；二是把成型模具斜面长度放长来抵消因冷弯成型时材料受辊模压力延伸而产生的开裂。 

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法，是以3mm酸洗碳钢板为板材，经过以下步骤：1)模具设计、2)放料、3)矫平、4)冲导位孔放松平板料、5)冷弯成型、6)矫直、7)定尺、8)切割，成为型材导轨；其特征在于： 

1)模具设计：包括上辊成型模、下辊成型模、立辊模和十字辊模，共计280件模具，从第2道辊到第27辊共93件模具，把模具的斜面长度加长1.5mm；将冲模孔两孔的中心距设计为35：一条为直角边、一条为圆弧边； 

所述的模具材质为GCr15，淬火硬度HRC56-60、光洁度为1.6、同轴度为0.035。 

2)、装料：将宽241mm、厚3mm的酸洗碳钢卷板吊装到放料机上，通过液压机构推动滑块将卷板固定在放料机上； 

3)、矫平：将卷板放入矫平机进行矫平为平板； 

4)、冲导位孔放松平板料：将矫平好的平板置于送料机中，送料机通过气缸和电磁阀在平板上冲出与导正销一致的孔位，滑块下降，导正销的尖端插入平板导位孔，冲床给送料机发出放松信号，控制上滚轮上升，完全放松平板； 

5)、冷弯成型：将生产所需的模具按其所在机架的道次进行放置，先安装成型辊下辊，调整各道成型辊的轧制中心线位置，再安装成型辊上辊然后再调整各道成型辊上、下辊之间的间隙与坯料厚度一致，安装立辊座；启动传动系统，使辊轴空运转，用棉布清除模具表面的杂物，把步骤4)中冲好孔的平板料置于上、下成型辊之间，调整立辊座的高度，保持与坯料出孔型的高度相一致，并按轧制所需料带分配调节立辊座中的调节螺杆，再启动传动系统进入下道成型辊中，共28道辊，平板料以2米/分钟的速度进入成型辊挤压成型，出料使型材的尺寸符合要求； 

6)、矫直：将矫直机固定在机座上，调整好矫直机的高度和中心与型材出料口平行，将调试好的型材置于矫直机的上下辊之间，调整上下辊和型材之间的间隙，使通过矫直机的型材矫直； 

7)、定尺：输料架上吊有两至三块铡刀式挡板作为定尺装置，由人工扳动起落挡板，通过改变铡刀式挡板间距离调整定尺长度； 

8)、切割：当型材碰到定尺装置后，启动砂轮切割机进行切割，将锯切下的定尺料收入料架内，并用磨光机或锉刀去除锯切后残留下的毛刺。 

本发明，利用冷弯成型技术，大大降低了成本，避免每道工序的搬运和存货，产出率更好，而且冷弯成型的产品表面光洁，外观好，尺寸精确，长度也可以根据需要灵活调整，生产中还可与冲孔等工序相配合，以满足不同的需要。 

附图说明

图1是本发明的型材结构示意图。 

图2是第4道辊开始折弯处受力示意图。 

图3是第19道辊型材发生开裂时示意图。 

图4是冲模孔一条直角边为圆弧边的示意图。 

图5是冲模孔的孔位变形示意图。 

具体实施方式

由图1知，是型材导轨的结构示意图。 

一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法，是以3mm酸洗碳钢板为板材，经过以下步骤： 1)模具设计、2)放料、3)矫平、4)冲导位孔放松平板料、5)冷弯成型、6)矫直、7)定尺、8)切割成为型材导轨： 

1、模具设计：包括上辊成型模、下辊成型模、立辊模和十字辊模，共计280件模具，从第2道辊到第27辊共93件模具，把模具的斜面长度加长1.5mm；将冲模孔两孔的中心距设计为35，一条直角边为圆弧边； 

2、放料：将宽241mm厚3mm的酸洗碳钢板卷板通过吊车吊装到放料机上，通过液压机构推动滑块将卷板固定在放料机上。 

3、矫平：将步骤2)的卷板料放入矫平机进行矫平，由于卷板料在冷轧材时有纵向卷曲、横向翘曲、扭曲和边缘镰刀弯现象。在卷制带料时，会引发纵向卷曲和横向翘曲缺陷。通过矫平技术可以消除材料纵向卷曲缺陷，还能消除横向翘曲和扭曲等缺陷。对矫平辊进行不同的调整，还可以消除如中心凹凸和波浪边的缺陷。 

4、冲导位孔放松平板料：将矫平好的平板料置于送料机中，送料机主要是搭配冲床连续模使用，来实现自动化生产，初使送料精度会非常高，但当多次送料累积下来就会产生累积误差，影响冲压生产精度，这时就需要送料机上的放松，装置搭配模具导正销来消除这种累积误差，送料机是通过气缸和电磁阀来实现，每送一步(通常在冲床滑块上升阶段送料)，冲床都会在材料上冲出与导正销一致的孔位，当滑块下降，导正销的尖端插入材料导位孔，冲床给送料机分出放松信号，控制上滚轮上升，完全放松材料。冲孔尺寸：边到孔中心距离101、30*11.5长孔，两孔中心距为37，改变冲模形状，生产时冲床冲孔速度为50次/分钟。 

5、冷弯成型：将生产所需的模具按其所在机架的道次进行放置。先安装成型辊下辊，调整各道成型辊的轧制中心线位置，再安装成型辊上辊然后再调整各道成型辊上、下辊之间的间隙与坯料厚度一致.安装立辊座：将立辊座用行车经绳索吊入成型所需机架处，并用螺栓固定。启动传动系统，使辊轴空运转，用棉布清除模具表面的杂物，把步骤4)中冲好孔的板料置于上、下成型辊之间，停止传统系统，调整立辊座的高度，保持与坯料出孔型的高度相一致，并按轧制所需料带分配调节立辊座中的调节螺杆，再启动传动系统进入下道成型辊中(共28辊)，在成型过程中发现30*11.5长孔由于受力开始慢慢的变形了，变成向上凸出一圆弧，越往后成型越明显。从第4道辊开始折弯处也由于受力较重开始慢慢的拉薄，如图2所示，直至成型到直角时(第11辊)，折弯处开裂了，而孔变形也是很大的，向上凸出的圆弧有0.5mm。解决方法：修成型模，把成型模的R角改大，再重新试制，但成型到直角时还是开裂，分析原因、测绘模具最终发 现是模具设计的问题，是因为型材斜面余量放的太少了点，而且还发现板材的折弯处在成型时每道辊轧制过的压痕不在一条线上，越往后压痕越多，最大的都已经压到板材的面上去了，遭成轧制的材料折弯处越拉越薄到最后成直角时发生开裂的现象。解决方法，只能再次修模而且是动“大手术”三分之一的模具要修，从第2辊到第27辊共93件模具重新精车，把模具的斜面长度加长1.5mm(先解决开裂问题，因为孔位变形有可能是受力引起，也有可能是斜边长度不够造成的，而且还有另一边还没成型，孔形会不会变形难说，只能先修成型模试过后才知道)。再调试时，开裂现象是没有了，但是孔还是会变形向上凸出0.5mm。继续成型，当成型到十九辊时型材又发生开裂现象，如图3所示。原因和前面的一样，也是斜面长度余量不够，而且还有新的问题出现，一是孔位尺寸不对，图纸要求是12.8，实测是13.8，大了1mm，二是直线度成波浪形，可能是因为孔位成型时变形引起的。解决方法：一是修成型模从第12辊到27辊共62件模重新精车，把斜面长度加长1.5mm；二是冲模孔改制，两孔的中心距原为37改为35，一条直角边要改成圆弧边，如图4。图5是冲模孔的孔位变形、尺寸12.8实测13.8，由于孔位变形而引起的直线度成波浪形。再次试制，开裂现象没有了，孔位变形也得到很大的改善，变形量在0.1mm以下，也符合图纸的要求，型材的其它尺寸在进过对成型辊及立辊微调后也都符合图纸的要求。正常生产的速度为2米/分钟左右。 

6、矫直：将矫直机固定在机座上，调整好矫直机的高度和中心与型材出料口平行，将调试好的型材置于矫直机的上下辊之间，调整上下辊和型材之间的间隙，由于在冷弯成型时，型材是靠对应配合的上下辊的径向间隙挤压成型的，所以每道辊的受力不同，延伸量也不一样，这样就遭成型材出料时产生扭转。如果型材出料时向左扭转，那就要把矫直机的机身向右旋转，再出料时会看到型材刚出矫直机时头部明显剧烈摆动，过矫直后能够明显看到扭转变好。 

7、定尺：定尺装置是输料架上吊有两至三块铡刀式挡板，由人工扳动起落挡板。可通过改变铡刀式挡板间距离调整定尺长度。 

8、切割：当型材碰到定尺装置后，启动砂轮切割机进行切割(当型材切割时冷弯机组和冲床同时停止工作)，将锯切下的定尺料收入料架内，并用磨光机或锉刀去除锯切后残留下的毛刺。 

Claims (2)

1.一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法，是以3mm酸洗碳钢板为板材，经过以下步骤：1)模具设计、2)放料、3)矫平、4)冲导位孔放松平板料、5)冷弯成型、6)矫直、7)定尺、8)切割，成为型材导轨；其特征在于：

1)模具设计：包括冲模和成型模，所述的成型模由上辊成型模、下辊成型模、立辊模和十字辊模，共计280件模具，从第2道辊到第27辊共93件模具，是把模具的斜面长度加长1.5mm；所述的冲模是将冲模孔两孔的中心距设计为35，一条直角边为圆弧边；

2)、装料：将宽241mm、厚3mm的酸洗碳钢卷板吊装到放料机上，通过液压机构推动滑块将卷板固定在放料机上；

3)、矫平：将卷板放入矫平机进行矫平为平板；

4)、冲导位孔放松平板料：将矫平好的平板置于送料机中，送料机通过气缸和电磁阀在平板上冲出与导正销一致的孔位，滑块下降，导正销的尖端插入平板导位孔，冲床给送料机发出放松信号，控制上滚轮上升，完全放松平板；

5)、冷弯成型：将生产所需的模具按其所在机架的道次进行放置，先安装成型辊下辊，调整各道成型辊的轧制中心线位置，再安装成型辊上辊然后再调整各道成型辊上、下辊之间的间隙与坯料厚度一致，安装立辊座；启动传动系统，使辊轴空运转，用棉布清除模具表面的杂物，把步骤4)中冲好孔的平板料置于上、下成型辊之间，调整立辊座的高度，保持与坯料出孔型的高度相一致，并按轧制所需料带分配调节立辊座中的调节螺杆，再启动传动系统进入下道成型辊中，共28道辊，平板料以2米/分钟的速度进入成型辊挤压成型，出料使型材的尺寸符合要求；

6)、矫直：将矫直机固定在机座上，调整好矫直机的高度和中心与型材出料口平行，将调试好的型材置于矫直机的上下辊之间，调整上下辊和型材之间的间隙，使通过矫直机的型材矫直；

7)、定尺：输料架上吊有两至三块铡刀式挡板作为定尺装置，由人工扳动起落挡板，通过改变铡刀式挡板间距离调整定尺长度；

8)、切割：当型材碰到定尺装置后，启动砂轮切割机进行切割，将锯切下的定尺料收入料架内，并用磨光机或锉刀去除锯切后残留下的毛刺。

2.根据权利要求1所述的一种碳钢板型材导轨冷弯成型的方法，其特征在于：所述的步骤1)中模具材质为GCr15，淬火硬度HRC56-60、光洁度为1.6、同轴度为0.035。

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