CN108262358B - 双排辊轧成型装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种双排辊轧成型装置及其方法，在沿着生产方向相邻并排配置而形成第一排和第二排生产线的第一排及第二排工艺基台上，该方法包括：开卷步骤，通过设置在第一排及第二排工艺基台上的前方的第一、第二开卷机展开卷材并供应到第一排及第二排生产线；矫平步骤，通过设置在第一、第二开卷机的各后方的第一、第二矫平机的各矫正辊消除从第一、第二开卷机供应的各卷材的残留应力使其平坦化；预冲孔步骤，通过设置在第一、第二矫平机的各后方的第一、第二冲孔机在经第一、第二活套供应的各卷材上成型多用途孔；辊轧成型步骤，通过设置在第一、第二冲孔机的各后方的由多级辊轧成型机组组成的第一、第二辊轧成型单元将从第一、第二冲孔机供应的各卷材多级辊轧成型为具有一定形状的成型梁；后冲孔及成型步骤，通过设置在第一、第二辊轧成型单元的各后方的第一、第二压型机在成型梁上成型额外的孔以及成型为具有一定的形状和曲率。

Description

双排辊轧成型装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种双排辊轧成型装置及其方法。更具体地，本发明涉及一种适用于沿着生产方向相邻并排配置的双排辊轧成型生产线以使设备的设置空间最小化且共享辊轧成型单元的驱动力的双排辊轧成型装置及其方法。

背景技术

通常，辊轧成型工艺是指在展开卷材后使卷材经过辊轧成型单元而弯曲成型为各种形状的工艺。辊轧成型单元由排列成一排的多级辊轧成型机组成，所述辊轧成型机具有一对上成型辊和下成型辊。这种辊轧成型工艺特别适用于制造车辆保险杠横梁等以各种形状弯曲成型的直线型成型梁。

图1是示出根据为了实现所述辊轧成型工艺的现有技术的辊轧成型工艺各步骤的概念图。根据现有技术的辊轧成型工艺，首先进行开卷步骤S110，用于展开所供应的卷材200的开卷机201设置在生产线前方，再进行矫直步骤S120，用于将从所述开卷机201展开的卷材矫直成平板210的矫直机203设置在所述开卷机201的后方。

然后进行冲孔步骤S130，所述矫直机203的后方设置用于在所述矫直机203所供应的平板210上加工多用途孔的压弯机(brake press)205，所述多用途孔用于待成型的梁类的组装。

随后进行辊轧成型步骤S140，至少10级以上的由辊轧成型机R1至R7(一部分未图示)组成的辊轧成型单元207设置在所述压弯机205的后方，对经所述开卷机201、矫直机203、及压弯机205所供应的平板210依次进行弯曲以辊轧成型为要得到的成型梁220的形状。

接着进行焊接步骤S150，所述辊轧成型单元207的后方设置滚点焊机等焊接单元209，利用所述焊接单元209对辊轧成型的成型梁220的各焊接位置进行焊接操作。

然后进行弯曲步骤S160，在所述焊接单元209的后方利用弯圆机211将从所述焊接步骤S150供应的被焊接的成型梁230弯曲成型为具有一定曲率。

最后进行切割步骤S170，所述弯圆机211的后方设置用于将成型为具有曲率的成型梁240按一定规格切割的冲切机213，以按照产品化的成品规格进行切割。

通过这种辊轧成型工艺来生产成品成型梁250，如图2所示。

所述的现有辊轧成型生产线需要宽大的空间以设置各种设备。即便如此，由于生产率高以及各种产品的成型性优秀，还是趋向于采用这种辊轧成型生产线。

然而，仍旧存在因设备所占空间受到限制而导致设备成本过多的问题。

发明内容

技术问题

本发明实施例提供一种沿着生产方向相邻并排设置双排辊轧成型生产线以使设备的设置空间最小化且共享各生产线上的辊轧成型单元的驱动力的双排辊轧成型装置及其方法。

技术方案

本发明的一个或多个实施例中可提供一种双排辊轧成型装置(2CAVITY ROLLFORMING DEVICE)，其包括：第一排工艺基台及第二排工艺基台，其沿着生产方向相邻并排配置，以形成第一排生产线和第二排生产线；第一开卷机、第二开卷机，其分别设置所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的前方，用于展开卷材并供应到各生产线；第一矫平机(leveler)、第二矫平机，其分别设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的所述第一开卷机、第二开卷机的各后方，用于通过各自的矫正辊消除所供应的各卷材的残留应力使其平坦化；第一冲孔机(piercing press)、第二冲孔机，其分别设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的第一矫平机、第二矫平机的各后方，用于从第一活套(looper)、第二活套接收被平坦化的各卷材以成型多用途孔；第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元，其设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的所述第一冲孔机、第二冲孔机的各后方，用于通过多级成型辊将所供应的卷材辊轧成型为具有一定弯曲形状的成型梁；第一压型机(forming press)、第二压型机，其设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的所述第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元的各后方，用于在所述成型梁上成型额外的孔以及成型为具有一定的形状或曲率等；第一冲切机(cutting press)、第二冲切机，其设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的所述第一压型机、第二压型机的各后方，用于将所述成型梁按照一定规格进行切割。

所述双排辊轧成型装置还可包括：前方卷材导向器及后方卷材导向器，其对应于所述第一开卷机的前后侧设置在所述第二排工艺基台上，用于以滚动支撑的状态引导从所述第二开卷机展开的卷材升降。

所述第一开卷机、第二开卷机可在各工艺基台上朝生产线宽度方向一侧配置有装设各卷材的卷材夹具。

所述第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元可包括：第一辊轧成型机组(rollforming cassette)、第二辊轧成型机组，其在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上沿着生产方向相邻配置成多级且分别包括上成型辊和下成型辊；离合器，其设置在所述第一辊轧成型机组、第二辊轧成型机组的各下成型辊的旋转轴之间，用于彼此动力连接；驱动电机，其设置在所述第二排工艺基台的侧面一侧；齿轮单元，其分别对应于所述多级的第二辊轧成型机组沿着所述第二排工艺基台的侧面配置，用于向第二辊轧成型机组的各自的下成型辊的旋转轴传递所述驱动电机的旋转动力。

所述离合器可包括：第一离合器齿轮，其设置在所述第一辊轧成型机组的下成型辊的旋转轴内侧端；第二离合器齿轮，其设置在所述第二辊轧成型机组的下成型辊的旋转轴内侧端；离合器壳体，其设置成可与所述第一离合器齿轮、第二离合器齿轮内啮合。

另外，本发明的一个或多个实施例中可提供一种双排辊轧成型方法，其包括在沿着生产方向相邻并排配置而形成第一排生产线和第二排生产线的第一排工艺基台及第二排工艺基台上进行的以下步骤：开卷步骤，通过设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的前方的第一开卷机、第二开卷机展开卷材并供应到所述第一排生产线及第二排生产线；矫平(leve lling)步骤，通过设置在所述第一开卷机、第二开卷机的各后方的第一矫平机、第二矫平机的各矫正辊消除从第一开卷机、第二开卷机供应的各卷材的残留应力使其平坦化；预冲孔(pre piercing)步骤，通过设置在所述第一矫平机、第二矫平机的各后方的第一冲孔机、第二冲孔机在经第一活套、第二活套供应的各卷材上成型多用途孔；辊轧成型步骤，通过设置在所述第一冲孔机、第二冲孔机的各后方的由多级辊轧成型机组组成的第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元将从第一冲孔机、第二冲孔机供应的各卷材多级辊轧成型为具有一定形状的成型梁；后冲孔(post piercing)及成型步骤，通过设置在所述第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元的各后方的第一压型机、第二压型机在所述成型梁上成型额外的孔以及成型为具有一定的形状和曲率。

所述双排辊轧成型方法还可包括：切割步骤，通过设置在所述第一压型机、第二压型机的各后方的第一冲切机、第二冲切机将所述成型梁按照一定规格进行切割。

发明效果

本发明实施例适用于沿着生产方向相邻并排配置的双排辊轧成型生产线上对所供应的卷材进行双排辊轧成型，从而提高了生产率，而且可以设置在较窄的设置空间内，从而将设置成本降至最低。

另外，在第一辊轧成型单元和第二辊轧成型单元之间设置用于动力连接的离合器，从而可以单独调整压力并共享驱动力。

附图说明

图1是常规辊轧成型生产线的概念图。

图2是通过常规辊轧成型生产线制造的车辆保险杠横梁的立体图。

图3是根据本发明实施例的双排辊轧成型生产线的俯视概念图。

图4是根据本发明实施例的适用于双排辊轧成型生产线的第一辊轧成型单元及第二辊轧成型单元的俯视图。

图5和图6是根据本发明实施例的适用于双排辊轧成型生产线的第一辊轧成型单元及第二辊轧成型单元的正视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明实施例进行详细描述。

图中任意示出各构件的大小及厚度以便于进行描述，因此本发明不受限于图中所示的内容。

另外，为了清楚地描述本发明实施例，省略了无关的部分，在下面的描述中，构件名称相同时用第一、第二等区分，但其顺序不限于此。

图3是根据本发明实施例的双排辊轧成型生产线的俯视概念图，图4是根据本发明实施例的适用于双排辊轧成型生产线的第一辊轧成型单元及第二辊轧成型单元的俯视图，图5和图6是根据本发明实施例的适用于双排辊轧成型生产线的第一辊轧成型单元及第二辊轧成型单元的正视图。

请参见图3，根据本发明实施例的双排辊轧成型装置，将相邻并排运行的第一排生产线L1和第二排生产线L2配置在分别形成的第一排工艺基台1和第二排工艺基台2上。

所述第一排工艺基台1和第二排工艺基台2可以是沿着生产方向相邻并排配置的基架等结构体。

所述第一排工艺基台1及第二排工艺基台2上分别在其前方设置第一开卷机11、第二开卷机21，以分别展开卷材10、20并供应到各生产线L1、L2。

此时，对应于所述第一开卷机11的前后侧，在所述第二排工艺基台2上设置前方卷材导向器G1及后方卷材导向器G2，以滚动支撑的状态引导从所述第二开卷机21展开的卷材20升降。

另外，所述第一开卷机11、第二开卷机21在各工艺基台1、2上朝生产线宽度方向一侧配置有装设各卷材10、20的卷材夹具11a、21a。

而且，在所述第一排工艺基台1及第二排工艺基台2上的所述第一开卷机11、第二开卷机21的各后方设置第一矫平机12、第二矫平机22，以通过各自的矫正辊12a、22a消除所供应的各卷材10、20的残留应力使其平坦化。

在所述第一排工艺基台1及第二排工艺基台2上的所述第一矫平机12、第二矫平机22的各后方设置第一冲孔机14、第二冲孔机24，以从第一活套13、第二活套23分别接收被平坦化的各卷材10、20后成型多用途孔。

在所述第一矫平机12、第二矫平机22和第一冲孔机14、第二冲孔机24之间分别设置第一活套13、第二活套23。

另外，在所述第一排工艺基台1及第二排工艺基台2上的所述第一冲孔机14、第二冲孔机24的各后方设置第一辊轧成型单元RU1、第二辊轧成型单元RU2，以通过多级成型辊将所供应的卷材10、20辊轧成型为具有一定弯曲形状的成型梁。

请参见图4和图5，所述第一辊轧成型单元RU1、第二辊轧成型单元RU2分别设置在所述第一排工艺基台1及第二排工艺基台2上且分别组成5级的第一辊轧成型机组(R11、R12、R13、R14、R15)及第二辊轧成型机组(R21、R22、R23、R24、R25)，所述第一辊轧成型机组(R11、R12、R13、R14、R15)及所述第二辊轧成型机组(R21、R22、R23、R24、R25)沿着生产方向相邻且分别包括上成型辊FR1和下成型辊FR2。

所述5级的第一辊轧成型机组(R11、R12、R13、R14、R15)、第二辊轧成型机组(R21、R22、R23、R24、R25)的各下成型辊FR2的两侧旋转轴S1、S2之间设置离合器C，从而可以实现彼此动力连接。

所述离合器C由设置在所述第一辊轧成型机组(R11、R12、R13、R14、R15)的各下成型辊FR2的旋转轴S1内侧端的第一离合器齿轮CG1和、设置在所述第二辊轧成型机组(R21、R22、R23、R24、R25)的各下成型辊FR2的各旋转轴S2内侧端的第二离合器齿轮CG2、及以可与所述第一离合器齿轮CG1、第二离合器齿轮CG2内啮合的方式设置的离合器壳体CH组成。

另外，所述第一辊轧成型单元RU1、第二辊轧成型单元RU2在所述第二排工艺基台2的侧面一侧设置有提供旋转驱动力的驱动电机M。

而且，分别对应于所述5级的第二辊轧成型机组(R21、R22、R23、R24、R25)，沿着所述第二排工艺基台2的外侧面配置有各自的齿轮单元GU1、GU2、GU3、GU4、GU5，通过各自的牙嵌式离合器(dog clutch)DC1、DC2、DC3、DC4、DC5向第二辊轧成型机组(R21、R22、R23、R24、R25)的各自的下成型辊FR2的旋转轴S2传递所述驱动电机M的旋转驱动力。

在本发明的实施例中，将第一辊轧成型机组、第二辊轧成型机组限制为5级，但并不局限于此，根据成型产品的形状可以增加或减少级数。

在具有这种结构的第一辊轧成型单元RU1、第二辊轧成型单元RU2的各后方于所述第一排工艺基台1及第二排工艺基台2上设置第一压型机、第二压型机15、25，以在所述成型梁上成型额外的孔以及成型为具有一定的形状或曲率等。

而且，在所述第一排工艺基台1及第二排工艺基台2上的所述第一压型机、第二压型机15、25的各后方设置第一冲切机、第二冲切机16、26，以将所述成型梁按照一定规格进行切割而生产成品梁B1、B2。

请参见图6，对于所述双排辊轧成型装置，在停止所述第一辊轧成型单元RU1、第二辊轧成型单元RU2中的第一辊轧成型单元RU1而仅驱动第二辊轧成型单元RU2来进行成型工艺时，通过解除各离合器C的连接，使得只能向所述第二辊轧成型单元RU2传递驱动电机M的驱动力。

根据本发明实施例的双排辊轧成型装置沿着双排辊轧成型生产线即第一排生产线L1和第二排生产线L2分别通过由开卷步骤S1、矫平步骤S2、活套S3、预冲孔步骤S4、辊轧成型步骤S5、后冲孔及成型步骤S6、切割步骤S7组成的双排辊轧成型方法来进行工艺。

请参见图3，在所述开卷步骤S1中，通过设置在各生产线L1、L2的前方的第一开卷机11、第二开卷机21展开各卷材10、20并供应到各生产线L1、L2。

在所述矫平步骤S2中，设置在所述第一开卷机11、第二开卷机21的各后方的第一矫平机12、第二矫平机22的各矫正辊12a、22a消除从第一开卷机11、第二开卷机21供应的各卷材10、20的残留应力使其平坦化。

随后，在所述矫平步骤S2中被平坦化的各卷材10、20经过各第一活套13、第二活套23(S3)，再进行预冲孔步骤S4，在所述预冲孔步骤S4中第一冲孔机14、第二冲孔机24在所供应的各卷材10、20上成型多用途孔。

然后，在所述辊轧成型步骤S5中，由5级的辊轧成型机组组成的第一辊轧成型单元RU1、第二辊轧成型单元RU2通过多级辊轧成型将各生产线L1、L2所供应的卷材10、20成型为具有一定弯曲形状的成型梁。

随后，在所述后冲孔及成型步骤S6中，第一压型机15、第二压型机25在所述辊轧成型步骤S5中成型的成型梁上成型额外的孔以及成型为具有一定的形状的曲率等。

接着，在所述切割步骤S7中，第一冲切机16、第二冲切机26将成型完毕的成型梁按照一定规格进行切割而生产成品梁B1、B2。

因此，如上所述的双排辊轧成型装置及其方法实现了双排辊轧成型生产线，通过沿着生产方向相邻配置的第一辊轧成型单元RU1、第二辊轧成型单元RU2同时成型2个成型梁，从而即使在狭小的设置空间也可以提高生产率。

此外，通过一个驱动电机可以共享第一辊轧成型单元RU1、第二辊轧成型单元RU2的旋转驱动力，而且通过离合器切断第一辊轧成型单元RU1的动力，从而可以有效地利用动力。

以上本发明通过有限地实施例和附图进行了描述，但本发明不限于此，本发明所属领域的技术人员在本发明的技术思想及权利要求书的等效范围内可进行各种修改及变更。

符号说明

10、20：卷材

11、21：第一开卷机、第二开卷机

L1、L2：第一排生产线、第二排生产线

12、22：第一矫平机、第二矫平机

13、23：活套

14、24：第一冲孔机、第二冲孔机

RU1、RU2：第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元

15、25：第一压型机、第二压型机

16、26：第一冲切机、第二冲切机

G1、G2：前方卷材导向器、后方卷材导向器

M：驱动电机

Claims (4)

1.一种双排辊轧成型装置，其包括：

第一排工艺基台及第二排工艺基台，其沿着生产方向相邻并排配置，以形成第一排生产线和第二排生产线；

第一开卷机、第二开卷机，其分别设置所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的前方，用于展开卷材并供应到各生产线；

第一矫平机、第二矫平机，其分别设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的所述第一开卷机、第二开卷机的各后方，用于通过各自的矫正辊消除所供应的各卷材的残留应力使其平坦化；

第一冲孔机、第二冲孔机，其分别设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的第一矫平机、第二矫平机的各后方，用于分别从第一活套、第二活套接收被平坦化的各卷材以成型多用途孔；

第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元，其分别设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的所述第一冲孔机、第二冲孔机的各后方，用于通过多级成型辊将所供应的卷材辊轧成型为具有一定弯曲形状的成型梁；

第一压型机、第二压型机，其分别设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的所述第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元的各后方，用于在所述成型梁上成型额外的孔以及成型为具有一定的形状或曲率；

第一冲切机、第二冲切机，其分别设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的所述第一压型机、第二压型机的各后方，用于将所述成型梁按照一定规格进行切割，

其中，所述第一辊轧成型单元包括第一辊轧成型机组，所述第二辊轧成型单元包括第二辊轧成型机组，所述第一辊轧成型机组和第二辊轧成型机组分别在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上沿着生产方向相邻配置成多级且分别包括上成型辊和下成型辊，

所述双排辊轧成型装置还包括：

离合器，其设置在所述第一辊轧成型机组、第二辊轧成型机组的各下成型辊的旋转轴之间，用于彼此动力连接；

驱动电机，其设置在所述第二排工艺基台的侧面一侧；

齿轮单元，其分别对应于多级的第二辊轧成型机组沿着所述第二排工艺基台的侧面配置，用于向第二辊轧成型机组的各自的下成型辊的旋转轴传递所述驱动电机的旋转动力，

所述离合器包括：

第一离合器齿轮，其设置在所述第一辊轧成型机组的下成型辊的旋转轴内侧端；

第二离合器齿轮，其设置在所述第二辊轧成型机组的下成型辊的旋转轴内侧端；

离合器壳体，其设置成可与所述第一离合器齿轮、第二离合器齿轮内啮合，

牙嵌式离合器被连接到每个齿轮单元，并且通过所述牙嵌式离合器向所述第二辊轧成型机组的各自的下成型辊的旋转轴传递所述驱动电机的旋转驱动力，

所述双排辊轧成型装置还包括：

前方卷材导向器及后方卷材导向器，其分别对应于所述第一开卷机的前后侧设置在所述第二排工艺基台上，用于以滚动支撑的状态引导从所述第二开卷机展开的卷材升降。

2.根据权利要求1所述的双排辊轧成型装置，其中，

所述第一开卷机、第二开卷机在各工艺基台上朝生产线宽度方向一侧配置有装设各卷材的卷材夹具。

3.一种双排辊轧成型方法，其包括在沿着生产方向相邻并排配置而形成第一排生产线和第二排生产线的第一排工艺基台及第二排工艺基台上进行的以下步骤：

开卷步骤，通过分别设置在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上的前方的第一开卷机、第二开卷机展开卷材并供应到所述第一排生产线及第二排生产线；

矫平步骤，通过分别设置在所述第一开卷机、第二开卷机的各后方的第一矫平机、第二矫平机的各矫正辊消除从第一开卷机、第二开卷机供应的各卷材的残留应力使其平坦化；

预冲孔步骤，通过分别设置在所述第一矫平机、第二矫平机的各后方的第一冲孔机、第二冲孔机在分别经第一活套、第二活套供应的各卷材上成型多用途孔；

辊轧成型步骤，通过分别设置在所述第一冲孔机、第二冲孔机的各后方的由多级辊轧成型机组组成的第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元将从第一冲孔机、第二冲孔机供应的各卷材多级辊轧成型为具有一定形状的成型梁；

后冲孔及成型步骤，通过分别设置在所述第一辊轧成型单元、第二辊轧成型单元的各后方的第一压型机、第二压型机在所述成型梁上成型额外的孔以及成型为具有一定的形状和曲率，

其中，所述第一辊轧成型单元包括第一辊轧成型机组，所述第二辊轧成型单元包括第二辊轧成型机组，所述第一辊轧成型机组和所述第二辊轧成型机组分别在所述第一排工艺基台及第二排工艺基台上沿着生产方向相邻配置成多级且分别包括上成型辊和下成型辊，

在所述第一辊轧成型机组、第二辊轧成型机组的各下成型辊的旋转轴之间设置有用于彼此动力连接的离合器；

在所述第二排工艺基台的侧面一侧设置有驱动电机；

分别对应于多级的第二辊轧成型机组沿着所述第二排工艺基台的侧面配置有齿轮单元，所述齿轮单元用于向第二辊轧成型机组的各自的下成型辊的旋转轴传递所述驱动电机的旋转动力，

所述离合器包括：

第一离合器齿轮，其设置在所述第一辊轧成型机组的下成型辊的旋转轴内侧端；

第二离合器齿轮，其设置在所述第二辊轧成型机组的下成型辊的旋转轴内侧端；

离合器壳体，其设置成可与所述第一离合器齿轮、第二离合器齿轮内啮合，

牙嵌式离合器被连接到每个齿轮单元，并且通过所述牙嵌式离合器向所述第二辊轧成型机组的各自的下成型辊的旋转轴传递所述驱动电机的旋转驱动力，

所述双排辊轧成型方法还包括：

使用前方卷材导向器及后方卷材导向器，以滚动支撑的状态引导从所述第二开卷机展开的卷材升降，所述前方卷材导向器及所述后方卷材导向器分别对应于所述第一开卷机的前后侧设置在所述第二排工艺基台上。

4.根据权利要求3所述的双排辊轧成型方法，还包括：

切割步骤，通过分别设置在所述第一压型机、第二压型机的各后方的第一冲切机、第二冲切机将所述成型梁按照一定规格进行切割。

Images