CN106975658B - 一种叉车门架用不等边槽钢的生产线及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种叉车门架用不等边槽钢的生产线及生产方法。本发明的生产线包括可逆粗轧机及设置于其后的万能精轧机组，万能精轧机组包括按布置顺序依次包括第一万能精轧机、轧边机以及第二万能精轧机；万能精轧机组中的各轧机均采用两侧翼缘宽度不同的孔型；本发明的生产方法包括：矩形坯经可逆粗轧机轧制，成为精轧机组所需的不对称轧件；粗轧轧件进入万能精轧机组，依次经过第一万能精轧机、轧边机以及第二万能精轧机的轧制，最终获得叉车门架用不等边槽钢。采用本发明方法生产的叉车门架用不等边槽钢在保证使用性能的前提下，可实现叉车门架系统的轻量化，减少了叉车门架的材料成本，降低叉车能耗，提高叉车的安全稳定性。

Description

一种叉车门架用不等边槽钢的生产线及生产方法
技术领域
本发明属于工业车辆制造与材料成型控制技术领域，具体地，本发明涉及一种叉车门架用不等边槽钢的生产线及生产方法。该方法生产的叉车门架用不等边槽钢在保证使用安全稳定性的情况下，可实现叉车门架系统的轻量化，减少了叉车门架的材料成本。
背景技术
叉车作为物流行业应用最为广泛的工业运输车辆，其工作装置主要是由内、外门架构成，叉车在进行叉取货物、提升作业中，以前桥为矩心产生很大的倾覆力矩，因此叉车门架是叉车在工作中最重要的受力构件。目前叉车门架用热轧异型钢的开发，替代了最初的板材焊接槽钢，降低了金属消耗，提高了生产效率，消除了焊接造成的疲劳损伤，提高了叉车的稳定性和经济性，在一定程度上满足了国内叉车制造行业的需求。
目前适用于叉车的异型钢主要为C型钢，C型钢包括腹板和一对翼缘，因受热轧型钢生产技术限制，叉车门架用C型钢均为等边槽钢，即翼缘宽度相同，而叉车门架用C型钢的翼缘在使用中仅有一侧作为主要工作面，因此C型钢的一对翼缘长度相等，使得门架自重增大，增大了以前桥为矩心的倾覆力矩，在一定程度上影响叉车的安全稳定性，同时增加了叉车门架材料消耗和叉车能耗。高端叉车对于门架轻量化的设计亟需叉车门架用不等边槽钢的开发，由于叉车门架用不等边槽钢的翼缘宽度不对称，异型化程度较高，对轧制设计与生产水平有较高的技术要求，目前生产厂家极少，热轧生产难度极大。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种叉车门架用不等边槽钢的生产线及生产方法。
本发明的目的之一在于提供一种叉车门架用不等边槽钢的生产线。
本发明的目的之二在于提供一种叉车门架用不等边槽钢的生产方法。
本发明的生产线及生产方法使用普通型钢轧机，采用较少的道次，生产了叉车门架用不等边槽钢合格产品，本发明生产的叉车门架用不等边槽钢在保证使用要求的前提下，降低了门架系统自重，减少了叉车门架的材料成本，实现了门架的轻量化。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明的叉车门架用不等边槽钢的生产线，包括可逆粗轧机和设置于可逆粗轧机后方的万能精轧机组，其中：
所述可逆粗轧机包括多个不对称孔型，各孔型均为轧件两侧翼缘厚度、宽度不同且相应延伸率不同的不对称轧件；
所述万能精轧机组按布置顺序依次包括第一万能精轧机U1、轧边机E以及第二万能精轧机U2；所述万能精轧机组中的各轧机均采用不对称孔型，其中所述轧边机E为控制孔型，用于控制翼缘宽度。
根据本发明所述的生产线，其中，所述叉车门架用不等边槽钢为C型，包括腹板与两侧翼缘，其中所述两侧翼缘的厚度相同，宽度不同，所述叉车门架用不等边槽钢的整体高度h1在160mm以上。
根据本发明所述的生产线，其中优选地，所述叉车门架用槽钢的整体高度h1为160～170mm。
根据本发明所述的生产线，进一步优选地，所述叉车门架的规格为：所述两侧翼缘厚度t均为20～28mm；所述长侧翼缘宽度b1为60～70mm；所述短侧翼缘宽度b2为40～50mm；所述翼缘与腹板夹角为90～91°；所述腹板厚度s为13～19mm；槽钢内高h2为112～120mm。
根据本发明所述的生产线，其中优选地，所述可逆粗轧机依次布置有一个不对称箱型孔、两个不对称切深孔和两个不对称控制孔。进一步优选地，所述两个不对称切深孔依次分别为不对称切分孔与不对称预轧孔，所述两个不对称控制孔依次分别为腿高增长孔与内槽宽展孔。
本发明的可逆粗轧机设置的箱形孔将坯料轧制成符合产品规格特征的预轧不对称坯。所述不对称切深孔和不对称控制孔将最大的不对称变形量在可逆粗轧机中实现，为进入万能精轧机组提供所需的不对称轧件。
本发明的叉车门架用不等边槽钢的生产方法，采用上述任一所述的生产线来完成，包括如下步骤：
1)利用可逆粗轧机对坯料进行轧制，以获得进入精轧机组所需的左右不对称轧件；
2)依次利用第一万能精轧机U1、轧边机E、第二万能精轧机U2对步骤1)制得的左右不对称轧件进行轧制以得到所叉车门架用不等边槽钢，其中所述第一万能精轧机U1的水平压下量为1～2mm，立辊压下量为3～5mm；所述轧边机E的压下量为3～7mm；所述第二万能精轧机U2水平压下量为1～3mm，立辊压下量为2～4mm。
本发明提供的生产线，在轧制变形剧烈的叉车门架用不等边槽钢的生产中，并未采用第二架粗轧机以及更多的万能轧机和轧边机，仅采用一架可逆粗轧机、两架万能精轧机和一架轧边机，大幅降低了设备投入，降低了生产成本，提高了生产效率。
根据本发明所述的生产方法，其中，所述坯料在进入可逆粗轧机时的温度为1180～1230℃。进一步选择地，可以为1180～1210℃、1190～1220℃、1200～1230℃等等。
在上述生产方法中，作为一种优选实施方式，所述可逆粗轧机的轧制为5个道次。可逆粗轧机孔型配辊包括如图2所示的不对称箱型孔1、第一不对称切深孔2、第二不对称切深孔3、第一控制孔4、第二控制孔5，其中不对称箱型孔、第一不对称切深孔和第二不对称切深孔的压下量较大，轧制负荷较大，第一不对称控制孔和第二不对称控制孔的压下量较小，轧制负荷较小。粗轧机轧制负荷整体分布均匀，通过5个道次可将矩形坯轧制成所需不对称槽型轧件。
与现有技术对比，本发明生产方法设计不对称粗轧孔型和不对称精轧孔型，仅采用粗轧5个道次，精轧3个道次就实现了叉车门架用不等边槽钢的生产，本发明生产方法生产的叉车门架用不等边槽钢具有高精度、翼缘厚度相同、翼缘宽度不对称等特点，在保证使用性能的前提下，降低了叉车门架的材料成本，实现了门架轻量化，降低了叉车能耗，同时减小了叉车的倾覆力矩，提高了叉车的安全稳定性，满足了高端叉车门架轻量化的使用需求。此外，本发明的生产线，在轧制变形剧烈的叉车门架用不等边槽钢的生产中，仅采用一架可逆粗轧机、两架万能精轧机和一架轧边机，大幅降低了设备投入，降低了生产成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为为本发明叉车门架用不等边槽钢的截面图。其中，
h1—叉车门架用不等边槽钢高度；h2—叉车门架用不等边槽钢内高；b1—长侧翼缘宽度；b2—短侧翼缘宽度；t—翼缘厚度；s—腹板厚度；—翼缘与腹板夹角；R1—长翼缘顶部内外侧过渡圆弧半径；R2—短翼缘顶部内外侧过渡圆弧半径；R3—翼缘内侧与腹板交角处过渡圆弧半径；R4—翼缘外侧与腹板交角处过渡圆弧半径。
图2是本发明优选实施方式的粗轧机配辊图。
图3是本发明优选实施方式的万能精轧机孔型示意图。
附图标记
1、不对称箱型孔 2、第一不对称切深孔 3、第二不对称切深孔
4、第一不对称控制孔 5、第二不对称控制孔
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明的叉车门架用不等边槽钢的生产线，包括可逆粗轧机和设置于可逆粗轧机后方的万能精轧机组，其中：所述可逆粗轧机包括多个不对称孔型，各孔型均为轧件两侧翼缘厚度、宽度不同且相应延伸率不同的不对称轧件；所述万能精轧机组按布置顺序依次包括第一万能精轧机U1、轧边机E以及第二万能精轧机U2；所述万能精轧机组中的各轧机均采用不对称孔型，其中所述轧边机E为控制孔型，用于控制翼缘宽度。作为优选地，所述可逆粗轧机依次布置有一个不对称箱型孔、两个不对称切深孔和两个不对称控制孔。进一步优选地，所述两个不对称切深孔依次分别为不对称切分孔与不对称预轧孔，所述两个不对称控制孔依次分别为腿高增长孔与内槽宽展孔。
利用本发明的生产线生产叉车门架用不等边槽钢时，首先，利用可逆粗轧机对坯料进行轧制，以获得进入精轧机组所需的左右不对称轧件，可逆粗轧机时的温度为1180～1230℃；然后，依次利用第一万能精轧机U1、轧边机E、第二万能精轧机U2对步骤1)制得的左右不对称轧件进行轧制以得到所叉车门架用不等边槽钢，其中所述第一万能精轧机U1的水平压下量为1～2mm，立辊压下量为3～5mm；所述轧边机E的压下量为3～7mm；所述第二万能精轧机U2水平压下量为1～3mm，立辊压下量为2～4mm。
下面通过具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限于此。
实施例
如图1所示，其为本实施例生产的叉车门架用不等边槽钢的截面图，包括腹板和两侧不等边翼缘，其中：叉车门架的高度为h1为160m～170mm。两侧翼缘的厚度t均为20～28mm，示例性的可以为22mm、24mm、24.6mm、26mm、28mm等，尺寸公差±0.6mm；长侧翼缘宽度b1为60～70mm，示例性的可以为61mm、63mm、64mm、67mm、69mm等，尺寸公差±0.75mm；所述短侧翼缘宽度b2为45～55mm，示例性的可以为46mm、48mm、50.8mm、51mm、53mm等，尺寸公差±0.75mm；翼缘与腹板夹角为90～91°；腹板厚度s为12～19mm,示例性的可以为13mm、14mm、16mm、17mm、19mm等，尺寸公差±0.6mm；槽钢内高h2为112～119mm，示例性的可以为113mm、114.6mm、115.5mm、116mm、118mm等，尺寸公差±0.5mm；长翼缘顶部内外侧过渡圆弧半径R1为4mm；短翼缘顶部内外侧过渡圆弧半径R2为4mm；翼缘内侧与腹板交角处过渡圆弧半径R3为6mm；翼缘外侧与腹板交角处过渡圆弧半径R4为8mm；由于产品不对称，异型化程度高，槽钢内高、腹板厚度、翼缘厚度、翼缘宽度等尺寸公差要求较高，热轧工艺设计与生产控制难度较大。本发明生产的叉车门架用不等边槽钢，在保证使用性能的前提下，减少了叉车门架自重，有效降低了叉车门架的材料成本，提高了叉车门架的安全稳定性。
如图2所示，其为本实施例的粗轧机配辊图，布置有5个不对称孔，由左至右依次为箱型孔1、第一切深孔2、第二切深孔3、第一控制孔4、第二控制孔5。箱型孔1将坯料轧制成产品所需的不对称坯；第一切深孔2采用翼缘宽度相同、翼缘厚度不同的不对称孔型；第二切深孔3和第一控制孔4采用左右翼缘宽度不同、翼缘厚度不同的不对称孔型；第二控制孔5采用左右翼缘厚度相同、翼缘宽度不同的不对称孔型。第一切深孔2为开口孔型，具体为不对称切分孔，主要将箱型孔1的不对称轧件挤压成不对称U型轧件，对轧件两侧金属量进行初步切分；第二切深孔3为半开口孔型，具体为不对称预轧孔，主要压缩轧件腹板，同时控制轧件翼缘宽度；第一控制孔4为闭口孔型，具体为腿高增长孔，进一步压缩轧件腹板，扩大槽钢内侧宽度和高度，同时控制翼缘宽度；第二控制孔5为半开口孔型，具体为内槽宽展孔，将粗轧轧件腹板厚度和翼缘厚度进一步压缩，使得两侧翼缘厚度相同，同时扩大槽钢内侧宽度和高度。
如图3所示，为本实施例的万能精轧轧机孔型示意图。精轧机组中各轧机均采用翼缘厚度相同、翼缘宽度不同的不对称孔型。
表1所示为叉车门架用不等边槽钢的产品外形尺寸参数。
表1产品外形尺寸参数
生产线包括可逆粗轧机和精轧机组，该可逆粗轧机轧辊上布置有一个不对称箱型孔、2个不对称切深孔，2个不对称控制孔，如图2所示。箱型孔的两侧翼缘宽度和厚度均不相同，第一切深孔的两侧翼缘宽度相同，两侧翼缘厚度不同，第二切深孔和第一控制孔的两侧翼缘厚度和宽度均不相同，第二控制孔的两侧翼缘宽度不同、翼缘厚度相同，坯料经过5个道次轧制，在粗轧流程完成产品的最大程度不对称形变，避免后续精轧流程出现轧件出现弯曲等缺陷。
该精轧机组包括两架万能轧机U1、U2和一架轧边机E，生产线布置顺序依次为U1、E、U2。U1万能精轧机组主要压缩槽钢腹板，扩大槽钢内侧宽度和高度，同时增大两侧翼缘宽度，E轧边机对轧件两侧翼缘弯度进行控制，U2万能精轧机压下量较小，槽钢各部分变形量较小，对轧件尺寸进行最终调整控制。精轧机组中各轧机均采用两侧翼缘宽度不同且翼缘厚度相同的不对称孔型，孔型如图3所示。
采用该生产线生产表1所示尺寸槽钢的方法如下：
该规格槽钢采用165mm×200mm断面的矩形连铸坯，加热温度控制在1200～1230℃；
加热的矩形连铸坯进入可逆粗轧机进行轧制，粗轧机轧制程序表如表2所示，矩形连铸坯经粗轧机5个道次轧制后获得精轧所需的左右不对称轧件。
表2粗轧机轧制程序表
轧件出粗轧机后进入精轧机组，依次通过U1、E、U2轧机轧制获得所述叉车门架用不等边槽钢，精轧机组轧制规程如表3所示。
表3精轧机组轧制规程
采用上述实施例方法生产的叉车门架用不等边槽钢，产品各尺寸公差均符合使用要求。
本发明提出的生产线和生产方法实现了叉车门架用不等边槽钢的热轧生产，采用较少的轧机和轧制道次，降低了设备投资，提高了生产效率；采用本发明方法生产的叉车门架用不等边槽钢尺寸精度比较高，满足了终端用户的使用要求，采用不等边结构降低了叉车门架重量，降低叉车工作能耗，可有效提高叉车的安全稳定性，降低叉车门架的材料成本。
当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种叉车门架用不等边槽钢的生产线，其特征在于，所述生产线包括可逆粗轧机和设置于可逆粗轧机后方的万能精轧机组，其中：
所述可逆粗轧机依次布置有一个不对称箱型孔、两个不对称切深孔和两个不对称控制孔，各孔型均为轧件两侧翼缘厚度、宽度不同且相应延伸率不同的不对称孔型；其中，所述两个不对称切深孔依次分别为不对称切分孔与不对称预轧孔，所述两个不对称控制孔依次分别为腿高增长孔与内槽宽展孔；
所述万能精轧机组按布置顺序依次包括第一万能精轧机、轧边机以及第二万能精轧机；所述万能精轧机组中的各轧机均采用不对称孔型，其中所述轧边机为控制孔型，用于控制翼缘宽度；
所述叉车门架用不等边槽钢为C型，包括腹板与两侧翼缘，其中所述两侧翼缘的厚度相同，宽度不同，所述叉车门架用不等边槽钢的整体高度h1在160mm以上；
所述叉车门架用不等边槽钢的长侧翼缘宽度b1为60～70mm；短侧翼缘宽度b2为45～48mm。
2.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述叉车门架用不等边槽钢的整体高度h1为160～170mm。
3.根据权利要求1或2所述的生产线，其特征在于，所述叉车门架用不等边槽钢的规格为：所述两侧翼缘厚度t均为20～28mm；所述翼缘与腹板夹角Ø为90～91°；所述腹板厚度s为13～19mm；槽钢内高h2为112～120mm。
4.一种叉车门架用不等边槽钢的生产方法，采用权利要求1-3任一所述的生产线来完成，包括如下步骤：
1）利用可逆粗轧机对坯料进行轧制，以获得进入精轧机组所需的左右不对称轧件；
2）依次利用第一万能精轧机、轧边机、第二万能精轧机对步骤1）制得的左右不对称轧件进行轧制以得到所述叉车门架用不等边槽钢，其中所述第一万能精轧机的水平压下量为1～2mm，立辊压下量为3～5mm；所述轧边机的压下量为3～7mm；所述第二万能精轧机水平压下量为1～3mm，立辊压下量为2～4mm。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述坯料在进入可逆粗轧机时的温度为1180～1230℃。
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