CN104511495A - 一种薄壁带料制备方管的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁带料制备方管的加工方法，属于方管成型工艺技术领域，所述方法主要包括以下步骤：(1)带料卷开卷：将带料卷展开，输出带料；(2)一级缓冲：使得带料处于张紧状态；(3)主动输送带料：带料在牵引力作用下向下游输出，并在输送过程中，在带料的两侧边缘打破口；(4)二级缓冲：带料在无张紧力作用下恒速输出，控制带料主动输送的输送频率；(5)涂润滑剂；(6)成型；(7)合口；(8)高频焊接；(9)冷却；(10)残液清除；(11)管型截面精确定型；(12)切割。本发明解决了现有的薄壁方管成型质量差、生产效率低的技术问题，可广泛应用于薄壁方管的制造中。

Description

一种薄壁带料制备方管的加工方法

技术领域

本发明涉及一种管道的加工方法，更特别地涉及一种薄壁带料制备方管的加工方法，属于方管成型工艺技术领域。

背景技术

在汽车制造业中，常常使用焊管的作用在于提供一个通道，容纳压缩高温空气使之流过，这些焊管不同于结构管，它不需要承受较大的压力，因此常使用一些薄壁材料制作出不同的结构形状，来满足其使用价值。

例如，中冷器高频焊管生产主要由薄壁铝合金带料焊接制成，制成的中冷器高频焊管径厚比大于50，即中冷器高频焊管的当量直径/原材料的厚度大于50，中冷器高频焊管壁厚通常小于0.6mm，传统的中冷器高频焊管生产工艺通常采用先成型圆管，然后焊接，最后将圆管通过扁管成型机组生产出方形截面中冷器用铝合金管，采用此种方式生产时，焊接后的成型均为空弯，空弯是通过外辊与管坯外壁的单向接触形成弯方使带料弯折，由于上辊和下辊同时产生压力，成型力容易超越临界点，造成边部失稳内凹，并且也会影响到机组稳定运行和成型质量，并且生产中冷器高频焊管效率相对低下。

因此，对于开发一种新的薄壁带料制备方管的加工方法，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础所倚。

发明内容

为了克服上述所指出的现有薄壁带料制备方管的加工方法的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种薄壁带料制备方管的加工方法，以解决现有的薄壁方管成型质量差、生产效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种薄壁带料制备方管的加工方法，所述薄壁带料制备方管的加工方法包括以下步骤：(1)带料卷开卷：将带料卷展开，输出带料；(2)一级缓冲：使得带料处于张紧状态；(3)主动输送带料：带料在牵引力作用下向下游输出，并在输送过程中，在带料的两侧边缘打破口；(4)二级缓冲：带料在无张紧力作用下恒速输出，控制带料主动输送的输送频率；(5)涂润滑剂：在带料的两个表面涂润滑剂；(6)成型：将带料逐渐冷弯，使带料形成具有一条焊缝的方形截面的管坯，所述焊缝位于所述管坯的上表面上；(7)合口：将所述管坯定型，使得所述管坯的截面为方形；(8)高频焊接：使焊缝形成一个V形角，并通过高频感应圈，在高频感应圈作用下，利用高频电流的临近效应和集肤效应，V形角处迅速加热至熔化状态，母材之间液相融合，对管坯施加压力，在压力作用下，挤压掉多余的熔化金属形成母材的冶金结合，形成闭合的方形；(9)冷却：将高频焊接完的方管冷却；(10)残液清除：清除冷却后的方管表面残留的冷却液；(11)管型截面精确定型：根据公差需要，对方管的截面进行精确定型；(12)切割：将连续输出的方管定长切割。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为一种改进，在步骤(6)中，先在带有破口的带料的两侧成型1/2边长的直角边，再各将一边长的带料逐渐弯折成型，使得两1/2边长的直角边相对靠拢。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为进一步的改进，在步骤(6)中，使用若干组成对设置的成型对辊进行冷弯成型，所述成型对辊均包括上下设置的上成型辊和下成型辊，所述上成型辊与下成型辊之间设有折弯模角，位于下游的所述成型对辊的折弯模角小于上游的所述成型对辊的折弯模角。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为一种改进，在步骤(7)中，设有一定模和一动模，所述定模与动模之间形成与方管截面形状相适配的模腔。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为一种改进，在步骤(2)中，使用一级缓冲装置进行带料张紧，所述一级缓冲装置包括包括缓冲机架，所述缓冲机架上转动安装有轴向平行设置的进料辊和出料辊，所述缓冲机架上设有竖向设置的第二导轨，所述第二导轨位于所述进料辊与出料辊之间，所述第二导轨上设有第二滑块，所述第二滑块上转动安装有缓冲辊，带料依次绕经所述进料辊、缓冲辊和出料辊，所述缓冲辊通过钢丝绳连接有配重块，所述钢丝绳绕经安装于所述缓冲机架顶部的定滑轮；所述第二导轨包括两条平行设置的竖向导轨，相应的，所述第二滑块设有两个，两所述第二滑块位于所述缓冲辊的两端；所述缓冲机架底部位于所述缓冲辊的下方设有第一下限位传感器，所述缓冲机架顶部位于所述缓冲辊的上方设有第一上限位传感器，所述第一上限位传感器和第一下限位传感器均与开卷动力装置电连接；所述缓冲机架上设有下缓冲器，所述下缓冲器位于所述第一下限位传感器的下方；所述缓冲机架上设有上缓冲器，所述上缓冲器位于所述第一上限位传感器的上方。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为进一步的改进，在步骤(3)中，使用带料主动输送装置提供牵引力，所述带料主动输送装置包括支撑座，所述支撑座上转动安装有一导向辊，所述导向辊下游位置的所述支撑座上设有一安装架，所述安装架顶部固定安装有挡板，所述安装架上转动安装有主动辊，所述主动辊横向设置且位于所述挡板下方，位于所述主动辊下方的所述安装架上转动安装有从动辊，所述从动辊的轴向与所述主动辊的轴向一致，带料依次绕经所述导向辊、从动辊和主动辊；所述安装架上位于所述主动辊与从动辊之间设有横向挡板，所述横向挡板固定安装于所述安装架上远离所述导向辊一侧，所述横向挡板上固定安装有刮刀，所述刮刀的刀刃朝向带料边缘的下表面；所述主动辊和从动辊的表面均包覆有弹性材料制成的包覆层。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为进一步的改进，在步骤(4)中，使用二级缓冲装置进行带料缓冲，所述二级缓冲装置包括安装座，所述安装座上设有两相对设置的竖向挡板，两所述竖向挡板与安装座之间形成一呈长方体形状的储料槽，所述储料槽的一端设有第一进料口，另一端设有第一出料口，所述第一进料口和第一出料口沿所述储料槽的长度方向设置，位于所述第一进料口下方的所述安装座上设有一安装板，所述安装板上设有上下设置的缓冲上限位传感器和缓冲下限位传感器；两所述竖向挡板均为透明塑料材质制成的塑料挡板。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为进一步的改进，在步骤(5)中，使用带料表面涂润滑剂装置在带料的两表面涂润滑剂，所述带料表面涂润滑剂装置包括支架，所述支架上转动安装有上下设置的上转动辊和下转动辊，所述上转动辊和下转动辊之间形成用于通过所述带料的润滑间隙，所述上转动辊和下转动辊均设有一空心腔，所述空心腔内设有进液管，所述上转动辊和下转动辊的表面均分布有若干个连通所述空心腔的出液孔；所述上转动辊和下转动辊的外表面均覆有软质材料制成的吸附元件，位于所述下转动辊下方的所述支架上设有接液盒，所述接液盒的底部设有出液管；所述出液管连通一供液箱，所述供液箱内设有过滤元件，所述进液管通过液体泵连通所述供液箱。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为进一步的改进，在步骤(9)中，使用焊接后冷却装置对方管进行冷却，所述焊接后冷却装置包括喷淋管，所述喷淋管下方设有固定在喷淋机架上的第一箱体，沿方管运动轨迹方向的两所述第一箱体的侧壁上分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽相对设置，位于所述第一凹槽处的所述侧壁上可拆卸的连接有第一连接板，所述第一连接板上设有第二进料口，位于所述第二凹槽处的所述侧壁上可拆卸的连接有第二连接板，所述第二连接板上设有第二出料口，与方管运动轨迹方向垂直的两所述第一箱体的侧壁顶部均设有溢流口，所述第一箱体底部设有加液管；所述溢流口与所述第二出料口之间的所述第一箱体内设有隔板，所述隔板将所述第一箱体分隔为冷却槽和擦拭槽，所述加液管连接所述冷却槽，所述隔板上设有用于通过所述方管的通孔，所述擦拭槽内位于所述方管运动轨迹的两侧均设有吸液海绵；所述第一箱体外侧的所述喷淋机架上设有废液收集箱。

在本发明的所述薄壁带料制备方管的加工方法中，作为另一种改进，在步骤(10)中，使用表面残液清除装置清楚方管表面残留的液体，所述表面残液清除装置包括安装在清洗机架上的第二箱体，所述第二箱体上相对设有第三进料口和第三出料口，所述第二箱体内设有一海绵块，所述海绵块上具有一用于通过方管的通道，所述第三进料口、所述通道和所述第三出料口均位于方管的运动方向上；位于所述通道的两侧相对设有用于夹持所述海绵块的两压板，所述压板的竖向高度大于所述方管截面的长度，每个所述压板均与直线驱动装置相连，所述直线驱动装置的运动方向与方管的运动方向垂直。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于带料在成型过程中直接冷弯成具有焊缝的方形截面的管坯，并且焊缝位于方形管坯的上表面上，便于焊接成型，相比传统的薄壁焊管的生产工艺，不仅连续性强，提高了生产效率，而且在成型过程中，使带料的内外表面双向压实，反弹小，适合大口径、大径厚比的管型成型制作。

由于二级缓冲装置上设计了储料槽、缓冲上限位传感器和缓冲下限位传感器，所述储料槽的一端设有第一进料口，另一端设有第一出料口，所述缓冲上限位传感器和缓冲下限位传感器均与主动辊的驱动电机电连接，因而在生产过程中，从带料主动输送装置导出的带料首先通过第一进料口进入储料槽中，然后从第一出料口导出进入后续生产设备，当带料底部靠近所述储料槽顶部时，即此时带料线速度过小，缓冲上限位传感器发出信号传递给主动辊的驱动电机，主动辊的驱动电机提高转速，提高带料的线速度；当带料底部靠近所述储料槽底部时，即此时带料线速度过大，缓冲下限位传感器发出信号传递给主动辊的驱动电机，主动辊的驱动电机降低转速，降低带料的线速度，保证生产正常运行，精确调节带料的线速度；两所述竖向挡板均为透明塑料材质制成的塑料挡板，在生产过程中，便于观察带料的运行情况。

由于设置了带料表面涂润滑剂装置，因而进液管输送的润滑剂通过出液孔附着在吸附元件上，当带料通过润滑间隙时，吸附元件上的润滑剂可涂在带料的表面，涂有润滑剂的带料经过后续生产设备时，由于减小了带料与后续生产设备的摩擦系数，使得带料不易发生划伤，改善了带料的表面质量，且减轻了后续生产设备的磨损，提高了后续生产设备的使用寿命；由于位于所述下转动辊下方的支架上设有接液盒，接液盒的底部设有出液管，使得吸附元件上滴落的润滑剂落在接液盒内，避免润滑剂流淌在外部环境中，造成外部环境污染；由于所述出液管连通一供液箱，所述供液箱内设有过滤元件，所述进液管通过液体泵连通所述供液箱，因而接液盒内的润滑剂可回流入供液箱内，通过液体泵输送入进液管，实现了润滑剂的循环利用，降低了成本。

由于设置了焊接后冷却装置，在生产过程中，喷淋管和加液管同时向第一箱体内通入冷却液，使第一箱体内充满冷却液，多余的冷却液从溢流口、第二进料口和第二出料口流出，方管从第二进料口进入第一箱体内，然后从第二出料口导出，使方管浸在冷却液中，使方管达到完全冷却的效果；由于所述溢流口与所述第二出料口之间的所述第一箱体内设有隔板，所述隔板将所述第一箱体分隔为冷却槽和擦拭槽，所述加液管连接所述冷却槽，所述隔板上设有用于通过所述方管的通孔，所述擦拭槽内位于所述方管运动轨迹的两侧均设有吸液海绵，吸液海绵可以吸收冷却后的方管外表面残留的冷却液，实现初步清洁方管的作用；所述第一箱体外侧的所述喷淋机架上设有废液收集箱，从溢流口、第二进料口和第二出料口流出的冷却液进入喷淋机架上的废液收集箱内，有效避免了污染生产线，降低了清洁生产线的劳动强度。

由于设置了表面残液清除装置，当方管从第三进料口进入通道从第三出料口导出的过程中，直线驱动装置驱动压板将海绵块顶紧在方管上，利用海绵块擦除残留的冷却液，只需定期更换海绵块即可，不仅成本低，投入小，无噪音，而且避免了废液污染环境。

附图说明

图1是本发明实施例的工艺框图；

图2是成型过程中带料的变形示意图；

图3是本发明实施例中带料开卷装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中一级缓冲装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中带料主动输送装置的结构示意图；

图6是本发明实施例中二级缓冲装置的结构示意图；

图7是本发明实施例中带料表面涂润滑剂装置的结构示意图；

图8是本发明实施例中焊接后冷却装置的结构示意图；

图9是本发明实施例中表面残液清除装置的结构示意图；

图10是本发明实施例中成型对辊的结构示意图；

图11是本发明实施例中管坯定型装置的结构示意图。

其中，在图1-11中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：100、带料开卷装置，101、第一底座，102、第一导轨，103、带料卷，104、第一直线驱动装置，1041、第一支撑座，1042、螺杆，1043、手动转盘，105、开卷机架，106、第一滑块，107、第一伺服电机，108、卷筒，109、减速箱，110、固定板，111、制动鼓，200、一级缓冲装置，201、缓冲机架，202、进料辊，203、出料辊，204、第二导轨，205、第二滑块，206、缓冲辊，207、钢丝绳，208、配重块，209、定滑轮，210、第一下限位传感器，211、第一上限位传感器，212、下缓冲器，213、上缓冲器，214、带料，300、带料主动输送装置，301、支撑座，302、导向辊，303、安装架，304、挡板，305、第二伺服电机，306、主动辊，307、从动辊，308、横向挡板，309刮刀，400、二级缓冲装置，401、安装座，402、第一竖向挡板，403、第二竖向挡板，404、储料槽，405、第一进料口，406、第一出料口，407、安装板，408、缓冲上限位传感器，409、缓冲下限位传感器，500、带料表面涂润滑剂装置，501、支架，502、上转动辊，5021、上空心腔，5022、上出液孔，503、下转动辊，5031、下空心腔，5032、下出液孔，504、润滑间隙，505、上进液管，506、下进液管，507、上吸附元件，508、下吸附元件，509、接液盒，510、出液管，511、供液箱，512、过滤元件，513、液体泵，600、焊接后冷却装置，601、喷淋管，602、喷淋机架，603、第一箱体，6031、第一凹槽，6032、第二凹槽，604、第一连接板，6041、第二进料口，605、第二连接板，6051、第二出料口，606、溢流口，607、加液管，608、隔板，6081、通孔，609、冷却槽，610、擦拭槽，611、吸液海绵，700、表面残液清除装置，701、清洗机架，702、第二箱体，703、第三进料口，704、第三出料口，705、海绵块，7051、第一海绵块，7052、第二海绵块，706、方管，707、通道，708、第一压板，709、第二压板，710、直线驱动装置，711、第一气缸，712、第二气缸，800、成型对辊，801、上成型辊，802、下成型辊，803、折弯模角，900、管坯定型装置，901、定模，902、动模，903、模腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

如图1所示，本发明所提供了一种薄壁带料制备方管的加工方法，所述薄壁带料制备方管的加工方法主要包括以下步骤：(1)带料卷开卷：将带料卷展开，输出带料；(2)一级缓冲：使得带料处于张紧状态；(3)主动输送带料：带料在牵引力作用下向下游输出，并在输送过程中，在带料的两侧边缘打破口；(4)二级缓冲：带料在无张紧力作用下恒速输出，控制带料主动输送的输送频率；(5)涂润滑剂：在带料的两个表面涂润滑剂；(6)成型：将带料逐渐冷弯，使带料形成具有一条焊缝的方形截面的管坯，所述焊缝位于所述管坯的上表面上；(7)合口：将所述管坯定型，使得所述管坯的截面为方形；(8)高频焊接：使用高频发生器、高频控制柜、高频专用变压器、高频输出自动反馈系统和焊接挤压辊，高频输出自动反馈系统实时对高频输出进行监控和调整，焊接挤压辊对管坯施加压力，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述；焊接时，使焊缝形成一个V形角，并通过高频感应圈，在高频感应圈作用下，利用高频电流的临近效应和集肤效应，V形角处迅速加热至熔化状态，母材之间液相融合，对管坯施加压力，在压力作用下，挤压掉多余的熔化金属形成母材的冶金结合，形成闭合的方形；(9)冷却：将高频焊接完的方管冷却；(10)残液清除：清除冷却后的方管表面残留的冷却液；(11)管型截面精确定型：根据公差需要，对方管的截面进行精确定型；(12)切割：将连续输出的方管定长切割。

下面详细介绍本发明的工艺步骤：

在步骤(1)中，如图3所示，使用带料开卷装置100将带料卷展开，带料开卷装置100包括第一底座101，第一底座101上固定安装有两平行设置的第一导轨102，第一导轨102的延伸方向与带料卷103的轴向一致，两第一导轨102上方设有由第一直线驱动装置104驱动的开卷机架105，开卷机架105底部设有对应每条第一导轨102设置的第一滑块106，第一滑块106滑动安装在相应的第一导轨102上；开卷机架105上方固定安装有由第一伺服电机107驱动的卷筒108，第一伺服电机107与卷筒108之间设有减速箱109，卷筒108穿过一固定板110，固定板110竖向设置且位于第一底座101的一侧，带料卷103安装于卷筒108穿出固定板110的端部；因而在生产过程中，当带料的带宽发生变化时，第一直线驱动装置104驱动开卷机架105在第一导轨102上滑动，使开卷机架105带动卷筒108移动，调节上料的中心线与后续生产线的中心线一致，操作简便、快捷、准确，避免了带料偏斜，保证了生产的正常进行。

其中，第一直线驱动装置104包括安装在第一底座101上的支撑座1041，支撑座1041位于两第一导轨102之间，支撑座1041上转动安装有螺杆1042，螺杆1042螺纹连接于开卷机架105底部，螺杆1042的端部设有手动转盘1043，转动手动转盘1043，使开卷机架105移动，调节方便；当然第一直线驱动装置104也可以设置为液压油缸等，液压油缸的活塞杆与开卷机架105底部相连，本领域技术人员可根据实际情况自行选择，在此不再赘述。

当带料的线速度过大时，为了降低带料的线速度，卷筒108上位于固定板110与第一伺服电机107之间安装有制动鼓111，制动鼓111可降低卷筒108的速度，从而降低带料的线速度。

为了节省上料时间，带料开卷装置100设置有两个，两个卷筒108平行设置，当一个带料开卷装置100上料生产时，另一个带料开卷装置100可进行上料储料，节省了上料时间，提高了劳动效率。

为了提高稳定性，在步骤(2)中，设置了一级缓冲装置200进行带料张紧，如图4所示，一级缓冲装置200包括缓冲机架201，缓冲机架201上转动安装有轴向平行设置的进料辊202和出料辊203，缓冲机架201上设有竖向设置的第二导轨204，第二导轨204位于进料辊202与出料辊203之间，第二导轨204上设有第二滑块205，第二滑块205上转动安装有缓冲辊206，为了使缓冲辊206运动更加平稳，优选的，第二导轨204包括两条平行设置的竖向导轨，相应的，第二滑块205设有两个，两第二滑块205位于缓冲辊206的两端；带料依次绕经进料辊202、缓冲辊206和出料辊203，缓冲辊206通过钢丝绳207连接有配重块208，钢丝绳207绕经安装于缓冲机架201顶部的定滑轮209；缓冲机架201底部位于缓冲辊206的下方设有第一下限位传感器210，缓冲机架201顶部位于缓冲辊206的上方设有第一上限位传感器211，第一上限位传感器211和第一下限位传感器210均与开卷动力装置电连接，开卷动力装置优选为第一伺服电机107；缓冲机架201上设有下缓冲器212，下缓冲器212位于第一下限位传感器210的下方，下缓冲器212可以为弹簧或压缩弹簧等等，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，在此不再赘述，下缓冲器212使得当带料卷放完后，减小缓冲辊206自然下落过程中对缓冲机架201底部的冲击；缓冲机架201上设有上缓冲器213，上缓冲器213位于第一上限位传感器211的上方，上缓冲器213可以为弹簧或压缩弹簧等等，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，在此不再赘述；上缓冲器213使得当第一上限位传感器211损坏时，减小缓冲辊206对缓冲机架201上部的冲击，同时避免缓冲辊206发生损坏。

在生产过程中，从带料开卷装置100导出的带料214依次绕经进料辊202、缓冲辊206和出料辊203，然后进入后续生产设备，当缓冲辊206运动到缓冲机架201顶部时，即此时带料214线速度过小，第一上限位传感器211发出信号传递给第一伺服电机107，第一伺服电机107提高转速，提高带料214的线速度；当缓冲辊206运动到缓冲机架201底部时，即此时带料214线速度过大，第一下限位传感器210发出信号传递给第一伺服电机107，第一伺服电机107降低转速，降低带料214的线速度，使带料214线速度保持平稳。

在步骤(3)中，如图5所示，使用带料主动输送装置300提供牵引力，所述带料主动输送装置300包括支撑座301，支撑座301上转动安装有一导向辊302，导向辊302下游位置的支撑座301上设有一安装架303，安装架303顶部固定安装有挡板304，安装架303上转动安装有由第二伺服电机305驱动的主动辊306；主动辊306横向设置且位于挡板304下方，位于主动辊306下方的安装架303上转动安装有从动辊307，从动辊307的轴向与主动辊306的轴向一致，带料214依次绕经导向辊302、从动辊307和主动辊306，使得带料214的包角增大，第二伺服电机305驱动主动辊306运动，使得带料214顺利向前移动进入后续的生产设备，保证了生产的正常进行；安装架303上位于主动辊306与从动辊307之间设有横向挡板308，横向挡板308固定安装于安装架303上远离导向辊302的一侧，横向挡板308上固定安装有刮刀309，刮刀309的刀刃朝向带料边缘的下表面，实现了边输送带料边打破口，提高了生产效率和连续性。为了增大带料214输送的摩擦力，主动辊306和从动辊307的表面均包覆有弹性材料制成的包覆层，包覆层使得带料214的输送更加顺畅，弹性材料通常选用硅胶，当然也可以选用橡胶等，本领域技术人员可以根据实际情况具体选择，在此不再赘述。

在步骤(4)中，如图6所示，使用二级缓冲装置400进行带料缓冲，二级缓冲装置400包括安装座401，安装座401上设有相对设置的第一竖向挡板402和第二竖向挡板403，第一竖向挡板402和第二竖向挡板403均为透明塑料材质制成的塑料挡板，便于在生产过程中观察带料的运行情况，第一竖向挡板402和第二竖向挡板403与安装座401之间形成一呈长方体形状的储料槽404，储料槽404的一端设有第一进料口405，另一端设有第一出料口406，第一进料口405和第一出料口406沿储料槽404的长度方向设置，位于第一进料口405下方的安装座401上设有一安装板407，安装板407上设有上下设置的缓冲上限位传感器408和缓冲下限位传感器409，缓冲上限位传感器408和缓冲下限位传感器409均与第二伺服电机305电连接。

在生产过程中，从开卷机导出的带料214首先通过第一进料口405进入储料槽404中，然后从第一出料口406导出进入后续生产设备，当带料214底部靠近储料槽404顶部时，即此时带料214线速度过小，缓冲上限位传感器408发出信号传递给第二伺服电机305，第二伺服电机305提高转速，提高带料214的线速度；当带料214底部靠近储料槽404底部时，即此时带料214线速度过大，缓冲下限位传感器409发出信号传递给第二伺服电机305，第二伺服电机305降低转速，降低带料214的线速度，从而精确调节带料214的线速度，保证生产正常运行。

在步骤(5)中，如图7所示，使用带料表面涂润滑剂装置500在带料的两表面涂润滑剂，所述带料表面涂润滑剂装置500包括支架501，支架501上转动安装有上下设置的上转动辊502和下转动辊503，上转动辊502和下转动辊503之间形成用于通过带料214的润滑间隙504，上转动辊502设有上空心腔5021，上空心腔5021内设有上进液管505，下转动辊503设有下空心腔5031，下空心腔5031内设有下进液管506，上转动辊502的表面分布有若干个连通上空心腔5021的上出液孔5022，下转动辊503的表面分布有若干个连通下空心腔5031的下出液孔5032；上转动辊502的外表面覆有软质材料制成的上吸附元件507，下转动辊503的外表面覆有软质材料制成的下吸附元件508，上吸附元件507和下吸附元件508为毛毡，当然上吸附元件507和下吸附元件508也可以选用海绵等等，本领域技术人员可根据情况具体选择，在此不再赘述；位于下转动辊503下方的支架501上设有接液盒509，接液盒509的底部设有出液管510。

为了实现润滑剂的循环利用，降低成本，出液管510连通一供液箱511，供液箱511内设有过滤元件512，过滤元件512可以选用过滤网等等，本领域技术人员可根据情况具体选择，在此不再赘述，上进液管505和下进液管506通过液体泵513连通供液箱511，使得接液盒509内的润滑剂回流入供液箱511内，通过液体泵513输送入上进液管505和下进液管506。

在生产过程中，润滑剂从上进液管505进入上空心腔5021，通过上出液孔5022吸附在上吸附元件507上，润滑剂从下进液管506进入下空心腔5031，通过下出液孔5032吸附在下吸附元件508上，润滑剂可间歇性通入上进液管505和下进液管506，润滑剂可选用润滑油等等；当带料214通过润滑间隙504时，上吸附元件507和下吸附元件508的润滑剂可涂在带料214的上表面和下表面上，涂有润滑剂的带料214经过后续生产设备时，由于减小了带料214与后续生产设备的摩擦系数，使得带料214不易发生划伤，改善了带料214的表面质量，且减轻了后续生产设备的磨损，提高了后续生产设备的使用寿命；同时上转动辊502和下转动辊503上滴落的润滑剂落在接液盒509内，避免润滑剂流淌在外部环境中，造成外部环境污染。

在步骤(6)中，如图2和图10共同所示，先在带有破口的带料的两侧成型1/2边长的直角边，再各将一边长的带料逐渐弯折成型，使得两1/2边长的直角边相对靠拢，使用若干组成对设置的成型对辊800进行冷弯成型，所述成型对辊800均包括上下设置的上成型辊801和下成型辊802，所述上成型辊801与下成型辊802之间设有折弯模角803，位于下游的所述成型对辊800的折弯模角803小于上游的所述成型对辊800的折弯模角803，使得带料逐渐冷弯变形，首先两1/2边长的直角边折弯成90度，再将另两边长的带料在第一对成型对辊800上弯折成30度，然后在第二对成型对辊800上弯折成45度，再在第三对成型对辊上800上弯折成60度。

在步骤(7)中，如图11所示，使用管坯定型装置900对管坯进行定型，管坯定型装置900包括一定模901和一动模902，定模901通过紧固件固定安装，而动模902则连接液压缸或者气缸等动力装置，定模901与动模902之间形成与方管截面形状相适配的模腔903，管坯进入模腔903后完成合口，使得焊缝位于方形截面的上表面上。

在步骤(8)中，使用高频发生器、高频控制柜、高频专用变压器、高频输出自动反馈系统和焊接挤压辊，高频输出自动反馈系统实时对高频输出进行监控和调整，焊接挤压辊对管坯施加压力，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述；焊接时，使焊缝形成一个V形角，并通过高频感应圈，在高频感应圈作用下，利用高频电流的临近效应和集肤效应，V形角处迅速加热至熔化状态，母材之间液相融合，对管坯施加压力，在压力作用下，挤压掉多余的熔化金属形成母材的冶金结合，形成闭合的方形。

在步骤(9)中，如图8所示，使用焊接后冷却装置600对方管进行冷却，所述焊接后冷却装置600包括喷淋管601，喷淋管601下方设有固定在喷淋机架602上的第一箱体603，沿方管运动轨迹方向的两第一箱体603的侧壁上分别设有第一凹槽6031和第二凹槽6032，第一凹槽6031和第二凹槽6032相对设置，位于第一凹槽6031处的侧壁上可拆卸的连接有第一连接板604，第一连接板604上设有第二进料口6041，位于第二凹槽6032处的侧壁上可拆卸的连接有第二连接板605，第二连接板605上设有第二出料口6051，与方管运动轨迹方向垂直的两第一箱体603的侧壁顶部均设有溢流口606，第一箱体603底部设有加液管607。

在生产过程中，喷淋管601和加液管607同时向第一箱体603内通入冷却液，使第一箱体603内充满冷却液，多余的冷却液从溢流口606、第二进料口6041和第二出料口6051流出，方管从第二进料口6041进入第一箱体603内，然后从第二出料口6051导出，使方管浸在冷却液中，使方管达到完全冷却的效果；并且可以根据方管的不同型号，安装相应的第一连接板604和第二连接板605，实现了方管生产中的焊接后冷却装置的通用性。

为了吸收冷却后的方管外表面残留的冷却液，实现初步清洁方管的作用，溢流口606与第二出料口6051之间的第一箱体603内设有隔板608，隔板608将第一箱体603分隔为冷却槽609和擦拭槽610，加液管607连接冷却槽609，隔板608上设有用于通过方管的通孔6081，擦拭槽610内位于方管运动轨迹的两侧均设有吸液海绵611，当然，为了进一步清洁方管，擦拭槽610可以设置多个，相邻擦拭槽610之间均设有隔板608，每个擦拭槽610内位于方管运动轨迹的两侧均设有吸液海绵611。

为了避免从溢流口606流出的冷却液污染生产线，第一箱体603外侧的喷淋机架602上设有废液收集箱。

在步骤(10)中，如图9所示，使用表面残液清除装置700清楚方管表面残留的液体，所述表面残液清除装置700包括安装在清洗机架701上的第二箱体702，第二箱体702上相对设有第三进料口703和第三出料口704，第二箱体702内设有一海绵块705，海绵块705上具有一用于通过方管706的通道707，海绵块705可以为整体结构，当然，为了方便更换海绵块705，海绵块705可以为分体结构，包括第一海绵块7051和第二海绵块7052；第三进料口703、通道707和第三出料口704均位于方管706的运动方向上；位于通道707的两侧相对设有用于夹持海绵块705的第一压板708和第二压板709，第一压板708和第二压板709的竖向高度大于方管706截面的长度，直线驱动装置710的运动方向与方管的运动方向垂直，其中，直线驱动装置710包括第一气缸711和第二气缸712，第一气缸711和第二气缸712的缸体均固定安装于清洗机架701上，第一气缸711的活塞杆连接第一压板708，第二气缸712的活塞杆连接第二压板709。

在步骤(11)中，对方管的管型截面进行精确定型，通常使用标准模具，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

在步骤(12)中，可选用锯条或其他的切割、切断工具，在线进行切割，切割时需要切割装置与方管的输出速度保持一致，然后进行切割，该方法及设备比较成熟，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)带料卷开卷：将带料卷展开，输出带料；(2)一级缓冲：使得带料处于张紧状态；(3)主动输送带料：带料在牵引力作用下向下游输出，并在输送过程中，在带料的两侧边缘打破口；(4)二级缓冲：带料在无张紧力作用下恒速输出，控制带料主动输送的输送频率；(5)涂润滑剂：在带料的两个表面涂润滑剂；(6)成型：将带料逐渐冷弯，使带料形成具有一条焊缝的方形截面的管坯，所述焊缝位于所述管坯的上表面上；(7)合口：将所述管坯定型，使得所述管坯的截面为方形；(8)高频焊接：使焊缝形成一个V形角，并通过高频感应圈，在高频感应圈作用下，利用高频电流的临近效应和集肤效应，V形角处迅速加热至熔化状态，母材之间液相融合，对管坯施加压力，在压力作用下，挤压掉多余的熔化金属形成母材的冶金结合，形成闭合的方形；(9)冷却：将高频焊接完的方管冷却；(10)残液清除：清除冷却后的方管表面残留的冷却液；(11)管型截面精确定型：根据公差需要，对方管的截面进行精确定型；(12)切割：将连续输出的方管定长切割。

2.如权利要求1所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(6)中，先在带有破口的带料的两侧成型1/2边长的直角边，再各将一边长的带料逐渐弯折成型，使得两1/2边长的直角边相对靠拢。

3.如权利要求1或2所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(6)中，使用若干组成对设置的成型对辊进行冷弯成型，所述成型对辊均包括上下设置的上成型辊和下成型辊，所述上成型辊与下成型辊之间设有折弯模角，位于下游的所述成型对辊的折弯模角小于上游的所述成型对辊的折弯模角。

4.如权利要求1-3任一项所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(7)中，设有一定模和一动模，所述定模与动模之间形成与方管截面形状相适配的模腔。

5.如权利要求1-4任一项所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(2)中，使用一级缓冲装置进行带料张紧，所述一级缓冲装置包括包括缓冲机架，所述缓冲机架上转动安装有轴向平行设置的进料辊和出料辊，所述缓冲机架上设有竖向设置的第二导轨，所述第二导轨位于所述进料辊与出料辊之间，所述第二导轨上设有第二滑块，所述第二滑块上转动安装有缓冲辊，带料依次绕经所述进料辊、缓冲辊和出料辊，所述缓冲辊通过钢丝绳连接有配重块，所述钢丝绳绕经安装于所述缓冲机架顶部的定滑轮；所述第二导轨包括两条平行设置的竖向导轨，相应的，所述第二滑块设有两个，两所述第二滑块位于所述缓冲辊的两端；所述缓冲机架底部位于所述缓冲辊的下方设有第一下限位传感器，所述缓冲机架顶部位于所述缓冲辊的上方设有第一上限位传感器，所述第一上限位传感器和第一下限位传感器均与开卷动力装置电连接；所述缓冲机架上设有下缓冲器，所述下缓冲器位于所述第一下限位传感器的下方；所述缓冲机架上设有上缓冲器，所述上缓冲器位于所述第一上限位传感器的上方。

6.如权利要求1-5任一项所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(3)中，使用带料主动输送装置提供牵引力，所述带料主动输送装置包括支撑座，所述支撑座上转动安装有一导向辊，所述导向辊下游位置的所述支撑座上设有一安装架，所述安装架顶部固定安装有挡板，所述安装架上转动安装有主动辊，所述主动辊横向设置且位于所述挡板下方，位于所述主动辊下方的所述安装架上转动安装有从动辊，所述从动辊的轴向与所述主动辊的轴向一致，带料依次绕经所述导向辊、从动辊和主动辊；所述安装架上位于所述主动辊与从动辊之间设有横向挡板，所述横向挡板固定安装于所述安装架上远离所述导向辊一侧，所述横向挡板上固定安装有刮刀，所述刮刀的刀刃朝向带料边缘的下表面；所述主动辊和从动辊的表面均包覆有弹性材料制成的包覆层。

7.如权利要求1-6任一项所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(4)中，使用二级缓冲装置进行带料缓冲，所述二级缓冲装置包括安装座，所述安装座上设有两相对设置的竖向挡板，两所述竖向挡板与安装座之间形成一呈长方体形状的储料槽，所述储料槽的一端设有第一进料口，另一端设有第一出料口，所述第一进料口和第一出料口沿所述储料槽的长度方向设置，位于所述第一进料口下方的所述安装座上设有一安装板，所述安装板上设有上下设置的缓冲上限位传感器和缓冲下限位传感器；两所述竖向挡板均为透明塑料材质制成的塑料挡板。

8.如权利要求1-7任一项所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(5)中，使用带料表面涂润滑剂装置在带料的两表面涂润滑剂，所述带料表面涂润滑剂装置包括支架，所述支架上转动安装有上下设置的上转动辊和下转动辊，所述上转动辊和下转动辊之间形成用于通过所述带料的润滑间隙，所述上转动辊和下转动辊均设有一空心腔，所述空心腔内设有进液管，所述上转动辊和下转动辊的表面均分布有若干个连通所述空心腔的出液孔；所述上转动辊和下转动辊的外表面均覆有软质材料制成的吸附元件，位于所述下转动辊下方的所述支架上设有接液盒，所述接液盒的底部设有出液管；所述出液管连通一供液箱，所述供液箱内设有过滤元件，所述进液管通过液体泵连通所述供液箱。

9.如权利要求1-8任一项所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(9)中，使用焊接后冷却装置对方管进行冷却，所述焊接后冷却装置包括喷淋管，所述喷淋管下方设有固定在喷淋机架上的第一箱体，沿方形运动轨迹方向的两所述第一箱体的侧壁上分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽相对设置，位于所述第一凹槽处的所述侧壁上可拆卸的连接有第一连接板，所述第一连接板上设有第二进料口，位于所述第二凹槽处的所述侧壁上可拆卸的连接有第二连接板，所述第二连接板上设有第二出料口，与方形运动轨迹方向垂直的两所述第一箱体的侧壁顶部均设有溢流口，所述第一箱体底部设有加液管；所述溢流口与所述第二出料口之间的所述第一箱体内设有隔板，所述隔板将所述第一箱体分隔为冷却槽和擦拭槽，所述加液管连接所述冷却槽，所述隔板上设有用于通过所述方形的通孔，所述擦拭槽内位于所述方形运动轨迹的两侧均设有吸液海绵；所述第一箱体外侧的所述喷淋机架上设有废液收集箱。

10.如权利要求1-9任一项所述的薄壁带料制备方管的加工方法，其特征在于：在步骤(10)中，使用表面残液清除装置清楚方管表面残留的液体，所述表面残液清除装置包括安装在清洗机架上的第二箱体，所述第二箱体上相对设有第三进料口和第三出料口，所述第二箱体内设有一海绵块，所述海绵块上具有一用于通过所述方形的通道，所述第三进料口、所述通道和所述第三出料口均位于所述方形的运动方向上；位于所述通道的两侧相对设有用于夹持所述海绵块的两压板，所述压板的竖向高度大于所述方形截面的长度，每个所述压板均与直线驱动装置相连，所述直线驱动装置的运动方向与所述方形的运动方向垂直。