CN103272900B - 多缝弧形金属网冷弯成型工艺及其生产线系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷弯成型工艺以及冷弯成型设备，尤其是一种冷弯成型工艺，包括如下工步第一步：将帽型材输送至切分轧辊进行同步多缝切分；第二步：将第一步中形成的初级金属网帽型材输送至成型辊中扩张成型形成二级金属网帽型材；第三步：将第二步中形成的二级金属网帽型材输送至精整辊中平整形成三级金属网帽型材；第四步：将第三步中形成的三级金属网帽型材输送至弯圆轧辊进行弧形加工为弧形金属网，并且是通过冷弯成型工艺来实现的，也就使得弧形金属网能够连续生产、成型效率高，能耗较效，噪音小，环保性强，并且生产成本低。本发明由于所述结构而具有的优点是：提高了产品质量、提高了生产效率、降低了能耗、利于环保和降低了生产成本。

Description

多缝弧形金属网冷弯成型工艺及其生产线系统

技术领域

本发明涉及冷弯成型工艺以及冷弯成型设备，具体是一种提高产品质量、提高生产效率、降低能耗、利于环保和降低生产成本的多缝弧形金属网冷弯成型工艺及其生产线系统。

背景技术

冷弯成型是通过顺序配置的多道次成形轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行加工，以制成特定断面的型材。冷弯成型是一种新兴的绿色技术。冷弯成型技术有很多优点:断面形状可以很复杂,但生产设备及工艺却比较简单,一次性投资小,产品从研发到生产周期短;组织生产灵活,长度、宽度、厚度可任意选择;不受批量限制;产品表面光滑,尺寸精度高;相同断面形状尺寸性能相同,相对于其它加工工艺，可节约金属材料5 %;在工程应用中的高效经济断面钢材,一般可节约金属15 %～30 % 。

多缝弧形金属网成型是一种经过机械加工而形成的的网眼状金属物，常用于的建筑，机械行业中，具有较强的防护和增加建筑强度的效果。

金属网成型工艺目前主要有以下两类：

一类是编织、焊接、冲孔，弧形金属网则还需要弯曲工艺等方式工艺，这类工艺工艺复杂、不能连续生产、成型效率低，能耗较大，噪音大，环保性差，并且生产成本较高；

二类是直板金属网的冷弯成型工艺。现有冷弯成型扩张法中的现有工艺存在如下问题:

第一是目前的冷弯成型设备采用异步切分工艺金属板材，容易使板材切分中出现板材网眼间距不一致的现象，降低了金属网的质量；

第二是现有技术的金属网扩张工艺都是拉伸扩张，过于繁琐，使得生产效率低;

第三是现有技术多采用“U”型钢成型金属网，“U”型钢成型金属网制作过程中能耗较大，这种型材冷弯成型方式成型金属网在扩张中容易出现网眼扩张距离无法达到设计要求，以及“U”型钢边脚也不能达到设计值等问题，并且在弯圆过程中“U”型钢边脚会出现皱褶，进一步降低了所生产的“U”型钢成型金属网质量。

现有技术的拉伸扩张轧辊采用扩张方式为直接拉伸“U”型钢的边脚扩张，成型工艺道次数较多，所需模具数目较多，使得生产成本高，工艺更复杂，且成型产品“U”型钢的边脚高与设计高之间误差大。同时，现有技术的切分轧辊所切分的金属网的网孔切口质量低和带材的表面光洁程度低。

综上所述，现有技术的冷弯成型工艺以及冷弯成型设备所生产的金属网产品质量低、生产效率低、能耗大和环保性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高产品质量、提高生产效率、降低能耗、利于环保和降低生产成本的多缝弧形金属网冷弯成型工艺。

为实现本发明上述目的而采用的技术方案是：一种多缝弧形金属网冷弯成型工艺，其特征在于：

包括如下工步

第一步：将帽型材输送至切分轧辊进行同步多缝切分，切分轧辊在帽型材上切分出多个切缝形成网状帽型材，然后将该网状帽型材通过平整辊将其平整形成初级金属网帽型材；

第二步：将第一步中形成的初级金属网帽型材输送至成型辊组中扩张成型形成二级金属网帽型材，在该工步中，成型辊组的上轧辊与下轧辊咬合部形成“W” 状，使初级金属网帽型材的两个不同方向的边脚可以受力均匀的被拉伸，将初级金属网帽型材横截面弯曲成“W”状对切缝进行拉伸成网眼状；

第三步：将第二步中形成的二级金属网帽型材输送至精整辊中平整形成三级金属网帽型材；

第四步：将第三步中形成的三级金属网帽型材输送至弯圆轧辊，弯圆轧辊对三级金属网帽型材进行弧形加工，经过弧形加工形成成型的多缝弧形金属网；

所述第二步中用于扩张成型的成型辊组包括一个正向“W” 状的成型辊；

另一个成型辊组与正“W” 状的成型辊组相匹配，使得该成型辊组的上轧辊与下轧辊咬合部形成反向“W” 状；

该“W” 状的顶角大于位于顶角两边的底角。

由于上述结构，本发明提高了产品质量、提高了生产效率、降低了能耗、利于环保和降低了生产成本。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明冷弯成型生产线系统的结构示意图。

图2为本发明帽型材切分辊组中切分辊的结构示意图。

图3为本发明帽型材切分辊组中切分辊的辊刃的结构示意图。

图4为本发明成型扩张辊组的结构示意图。

图5为本发明生产的多缝弧形金属网的结构示意图。

图中：1、带卷机；2、咬入辊；3、帽型材成型辊；4、帽型材切分辊组；5、成型扩张辊组Ⅰ；6、成型扩张辊组Ⅱ6；7、精整辊组；8、弯圆轧辊组；9、剪切机；10、上轧辊Ⅰ；11、下轧辊Ⅰ；12、辊刃；13、上轧辊Ⅱ；14、下轧辊Ⅱ；15、缺口；16、从动齿轮；17、定位槽；18、传动齿轮；19、辊刃工作区；20、多缝弧形金属网。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明工艺作进一步说明：

一种多缝弧形金属网冷弯成型工艺，其特征在于：

包括如下工步

第一步：将帽型材输送至切分轧辊进行同步多缝切分，切分轧辊在帽型材上切分出多个切缝形成网状帽型材，然后将该网状帽型材通过平整辊将其平整形成初级金属网帽型材；

第二步：将第一步中形成的初级金属网帽型材输送至成型辊组中扩张成型形成二级金属网帽型材，在该工步中，成型辊组的上轧辊与下轧辊咬合部形成“W” 状，使初级金属网帽型材的两个不同方向的边脚可以受力均匀的被拉伸，将初级金属网帽型材横截面弯曲成“W”状对切缝进行拉伸成网眼状；

第三步：将第二步中形成的二级金属网帽型材输送至精整辊中平整形成三级金属网帽型材；

第四步：将第三步中形成的三级金属网帽型材输送至弯圆轧辊，弯圆轧辊对三级金属网帽型材进行弧形加工，经过弧形加工形成成型的多缝弧形金属网；

所述第二步中用于扩张成型的成型辊组包括一个正向“W” 状的成型辊；

另一个成型辊组与正“W” 状的成型辊组相匹配，使得该成型辊组的上轧辊与下轧辊咬合部形成反向“W” 状；

该“W” 状的顶角大于位于顶角两边的底角。在该实施例中，直接将帽型材一次成型为弧形金属网，并且是通过冷弯成型工艺来实现的，也就使得弧形金属网能够连续生产、成型效率高，能耗较小，噪音小，环保性强，并且生产成本低。

为使得带材直接一次成型为弧形金属网，上述实施例中，优选地：所述第一步中的帽型材是通过将带材轧辊而成，将带材轧辊而成帽型材的工艺包括如下工步：

Ⅰ、将带材工装在带卷机上，通过带卷机将带材输送至下一工位；

Ⅱ、将上一工位输送来的带材通过咬入辊咬紧并将其输送至下一工位；

Ⅲ、将工步Ⅱ中输送来的带材通过帽型材成型辊轧辊，将带材轧辊成帽型材。

为得到不同尺寸弧形金属网，上述实施例中，优选地：所述第四步后具有第五步，第五步是将第四步中成型的多缝弧形金属网通过剪切机进行所需尺寸的剪切，形成多缝弧形金属网20成品。

下面结合附图和实施例对本发明生产线系统作进一步说明：

参见附图1至4，一种多缝弧形金属网冷弯成型生产线系统，其中：包括依次设置在生产线上的帽型材切分辊组4、成型扩张辊组Ⅰ5、成型扩张辊组Ⅱ6、精整辊组7和弯圆轧辊组8；

所述帽型材切分辊组4包括切分辊和平整辊，该切分辊又包括上轧辊Ⅰ10和与上轧辊Ⅰ10匹配的下轧辊Ⅰ11，下轧辊Ⅰ11的转轴上安装传动齿轮18，上轧辊Ⅰ10的转轴上安装有与传动齿轮15啮合的从动齿轮16，使得上轧辊Ⅰ10与下轧辊Ⅰ11同步旋转，实现对帽型材同步切分；

在上轧辊Ⅰ10和下轧辊Ⅰ11上安装有辊刃12，位于下轧辊Ⅰ11上的内沿径向上均布有多个定位槽17，辊刃12的外沿径向上间歇式设置有缺口15（该缺口即是间歇式切分部分），实现对帽型材双刃间歇式切分；通过定位槽17调节上轧辊Ⅰ10和下轧辊Ⅰ11上辊刃12上的缺口15之间的错位距离，实现调节切缝间节点距离，实现对不同大小网眼切缝的切分；

所述辊刃12的缺口15为弧形，使得帽型材在切分辊组4中切分过程为逐渐输入和逐渐输出的过程，避免辊刃12辊伤帽型材；

所述成型扩张辊组Ⅰ5的上轧辊Ⅱ13和下轧辊Ⅱ14之间的咬合部为正“W” 状，使成型扩张辊组Ⅰ5的上轧辊Ⅱ13和下轧辊Ⅱ14之间的咬合对帽型材的两个不同方向的边脚均匀受力的被拉伸，将帽型材横截面弯曲成“W”状对切缝进行拉伸成网眼状；

所述成型扩张辊组Ⅱ6的上轧辊和下轧辊之间的咬合部为反“W” 状，使成型扩张辊组Ⅱ6的上轧辊和下轧辊之间的咬合部与成型扩张辊组Ⅰ5的上轧辊Ⅱ13和下轧辊Ⅱ14之间的咬合部匹配。在该实施例中，通过切分辊组4对带材同步间歇式切分，且辊刃工作区19与缺口15（即间歇式切分部分）采用曲线过度，使得切分过程过度平稳，产品成型表面质量较高；且同步切分较现有异步切分噪声小。辊刃12采用双刃，一次可以切双缝，同时成型扩张辊组Ⅰ、成型扩张辊组II中采用了“W”式成型扩张，减少了工艺道次，提高了生产效率。

为直接将带材一次冷弯成型为多缝弧形金属网20，上述实施例中，优选地：所述帽型材切分辊组4前方的生产线上依次设置有用于盛装带材的带卷机1、用于将带材咬紧并输送带材的咬入辊2和将带材轧辊成帽型材的帽型材成型辊3。

为生产出各种尺寸的金属网，上述实施例中，优选地：所述弯圆轧辊组8后方的生产线上设置有剪切机9。

为进一步提高扩张网眼质量，上述实施例中，优选地：所述成型扩张辊组Ⅰ5和成型扩张辊组Ⅱ6中的咬合部形成“W” 状，该“W” 状的顶角大于位于顶角两边的底角。即正W与反W状的成型扩张辊组中，“W”型截面成型道次轧辊成型弯曲角宜采用小-大-小的原则。

在上述所有实施例中，冷弯生产线中，帽型材切分辊组4中的切分辊的电机带动下轧辊12运转， 而上轧辊I10又由同步齿轮带动运转，与下轧辊I12同步，实现同步切分，同步切分带材比异步切分产品成型质量高，主要表现在切口质量与带材的表面光洁程度上。如图3中缺口15（即间歇式切分部分）部采用圆弧形过度，且缺口15（即间歇式切分部分）与辊刃工作区19采用曲线过度，使得切分带材过程中为一个渐入渐出的过程，带材切口质量好，不会出现辊伤。辊刃采用工作方式为双刃工作，提高了带材的切分效率。缺口15（即间歇式切分部分）与辊刃工作区19采用采用抛物线、圆弧曲线、余弦曲线、渐开线曲线过度，进一步提高成型产品质量，降低切分噪声。辊刃12圆周方向上设计多个定位键槽17，利用辊刃12上间歇式开口设计的错位距离不同，可以调整装配方式（即将安装轴上键槽与定位键槽17上不同的位置配合使用，就可以调整使相邻两辊刃12的相对位置。），从而调整金属网网眼节点的之间的位置，网眼的大小就得到调整，就可以生产出不同规格的切缝产品。这就使得上述一套生产线系统实现了不同规格产品的生产。

上述实施例中，带卷机1、咬入辊2、帽型材成型辊3、精整辊组7、弯圆轧辊组8和剪切机9均为市场销售产品。

由于上述生产线系统形成了生产线，就集中了各种轧辊设备，缩小了厂房面积，也就降低了企业的使用成本。

显然，上述描述的所有实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。

综上所述，本发明提高了产品质量、提高了生产效率、降低了能耗、利于环保和降低了生产成本。

Claims (7)

1.一种多缝弧形金属网冷弯成型工艺，其特征在于：

包括如下工步

第一步：将帽型材输送至切分轧辊进行同步多缝切分，切分轧辊在帽型材上切分出多个切缝形成网状帽型材，然后将该网状帽型材通过平整辊将其平整形成初级金属网帽型材；

第二步：将第一步中形成的初级金属网帽型材输送至成型辊组中扩张成型形成二级金属网帽型材，在该工步中，成型辊组的上轧辊与下轧辊咬合部形成“W” 状，使初级金属网帽型材的两个不同方向的边脚可以受力均匀的被拉伸，将初级金属网帽型材横截面弯曲成“W”状对切缝进行拉伸成网眼状；

第三步：将第二步中形成的二级金属网帽型材输送至精整辊中平整形成三级金属网帽型材；

第四步：将第三步中形成的三级金属网帽型材输送至弯圆轧辊，弯圆轧辊对三级金属网帽型材进行弧形加工，经过弧形加工形成成型的多缝弧形金属网；

所述第二步中用于扩张成型的成型辊组包括一个正向“W” 状的成型辊组；

另一个成型辊组与正“W” 状的成型辊组相匹配，使得该成型辊组的上轧辊与下轧辊咬合部形成反向“W” 状；

该“W” 状的顶角大于位于顶角两边的底角。

2.根据权利要求1所述的多缝弧形金属网冷弯成型工艺，其特征在于：所述第一步中的帽型材是通过将带材轧辊而成，将带材轧辊而成帽型材的工艺包括如下工步：

Ⅰ、将带材工装在带卷机上，通过带卷机将带材输送至下一工位；

Ⅱ、将上一工位输送来的带材通过咬入辊咬紧并将其输送至下一工位；

Ⅲ、将工步Ⅱ中输送来的带材通过帽型材成型辊轧辊，将带材轧辊成帽型材。

3.根据权利要求1所述的多缝弧形金属网冷弯成型工艺，其特征在于：所述第四步后具有第五步，第五步是将第四步中成型的多缝弧形金属网通过剪切机进行所需尺寸的剪切，形成多缝弧形金属网成品。

4.一种多缝弧形金属网冷弯成型生产线系统，其特征在于：包括依次设置在生产线上的帽型材切分辊组（4）、成型扩张辊组Ⅰ（5）、成型扩张辊组Ⅱ（6）、精整辊组（7）和弯圆轧辊组（8）；

所述帽型材切分辊组（4）包括切分辊和平整辊，该切分辊又包括上轧辊Ⅰ（10）和与上轧辊Ⅰ（10）匹配的下轧辊Ⅰ（11），下轧辊Ⅰ（11）的转轴上安装传动齿轮（18），上轧辊Ⅰ（10）的转轴上安装有与传动齿轮（18）啮合的从动齿轮（16），使得上轧辊Ⅰ（10）与下轧辊Ⅰ（11）同步旋转，实现对帽型材同步切分；

在上轧辊Ⅰ（10）和下轧辊Ⅰ（11）上安装有辊刃（12），位于下轧辊Ⅰ（11）上的辊刃（12）的内沿径向上均布有多个定位槽（17），辊刃（12）的外沿径向上间歇式设置有缺口（15），实现对帽型材双刃间歇式切分；通过定位槽（17）调节上轧辊Ⅰ（10）和下轧辊Ⅰ（11）上辊刃（12）上的缺口（15）之间的错位距离，实现调节切缝间节点距离，实现对不同大小网眼切缝的切分；

所述辊刃（12）的缺口（15）为弧形，使得帽型材在切分辊组（4）中切分过程为逐渐输入和逐渐输出的过程，避免辊刃（12）辊伤帽型材；

所述成型扩张辊组Ⅰ（5）的上轧辊Ⅱ（13）和下轧辊Ⅱ（14）之间的咬合部为正“W” 状，使成型扩张辊组Ⅰ（5）的上轧辊Ⅱ（13）和下轧辊Ⅱ（14）之间的咬合对帽型材的两个不同方向的边脚均匀受力的被拉伸，将帽型材横截面弯曲成“W”状对切缝进行拉伸成网眼状；

所述成型扩张辊组Ⅱ（6）的上轧辊和下轧辊之间的咬合部为反“W” 状，使成型扩张辊组Ⅱ（6）的上轧辊和下轧辊之间的咬合部与成型扩张辊组Ⅰ（5）的上轧辊Ⅱ（13）和下轧辊Ⅱ（14）之间的咬合部匹配。

5.根据权利要求4所述的多缝弧形金属网冷弯成型生产线系统，其特征在于：所述帽型材切分辊组（4）前方的生产线上依次设置有用于盛装带材的带卷机（1）、用于将带材咬紧并输送带材的咬入辊（2）和将带材轧辊成帽型材的帽型材成型辊（3）。

6.根据权利要求4所述的多缝弧形金属网冷弯成型生产线系统，其特征在于：所述弯圆轧辊组（8）后方的生产线上设置有剪切机。

7.根据权利要求4所述的多缝弧形金属网冷弯成型生产线系统，其特征在于：所述成型扩张辊组Ⅰ（5）和成型扩张辊组Ⅱ（6）中的咬合部形成“W” 状，该“W” 状的顶角大于位于顶角两边的底角。