CN111054781A - 一种高强度小型板材电辅助校平装置及校平工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高强度小型板材电辅助校平装置及校平工艺，属于校平技术领域。它包括加压模，加压模包括可沿直线往复运动的上模和与上模活动连接的下模，所述的下模通过导线分别与脉冲电源的正负极相连，所述的上模通过导线与脉冲电源的正极相连。上模配合下模能对小型板材进行机械校平，脉冲电源能通过上模和下模对板材施加脉冲电流从而提高小型高强度板材的塑性，从而达到在常温状态下对热处理后的高强度、翘曲、浪形的板材进行校平的目的，能有效地避免小型板材在校平后出现回弹，且本装置还具有结构简单、校平成形效率高，人工耗时少，产品质量稳定的优点。

Description

一种高强度小型板材电辅助校平装置及校平工艺

技术领域

本发明属于校平技术领域，涉及一种高强度小型板材电辅助校平装置及校平工艺。

背景技术

目前，冷轧带钢矫直广泛使用的拉伸弯曲矫直机将带着一定张力的带钢沿着工作辊辊面进行拉伸弯曲，经过反复弯曲拉矫，板带材发生塑性变形，在去除张力后，板带仍然保持平直。辊式矫直机是连续性反复弯曲的矫直设备，通过交错布置的若干个相互平行的矫直辊，按一定的压下方式(大变形或小变形方式)，对板材进行连续反复压弯矫直，以达到矫直的目的。但是针对已经进行过切割后的小型板材，因其尺寸相对于板带而言尺寸较小，无法通过辊式矫直机进行矫直，经过淬火等热处理后，板面常有瓢曲、浪形等缺陷，然而目前仍无法在常温状态下对这种热处理后的高强度、翘曲、浪形的板材进行矫直。

为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种冷硬带钢板形矫直工艺[申请号：201510878218.1]，包括拉伸弯曲矫直工艺和多辊连续矫直工艺，将冷硬带钢依次经过拉伸弯曲矫直和多辊连续矫直深加，包括有如下步骤：安装机组：在机组工艺段设置入口张力辊组，还设置出口张力辊组，入口张力辊组和出口张力辊组之间设置复合矫直机；将总延伸率设定值分配给复合矫直机的拉矫单元和多辊矫直单元；将带钢实际延伸率与总延伸率设定值进行比较，动态调整张力值。该方案具有结构简单，操作方便，对于钢板的延伸率控制比较好，可以明显改善冷硬带钢板形质量，提高产品质量水平的优点，但是也存在无法在常温下对热处理后的高强度、翘曲、浪形的小型高强度板材进行校平的缺点；

如中国专利公开了一种高效电致塑性冲压成型装置[申请号：200920134044.8]，包括凸模、凹模、用以将被冲压金属板材抵压于凹模上的压边装置，以及一高能脉冲电源；还包括：两个电连接装置，它们分别安装在压边装置两边，并且与压边装置绝缘；两个电连接装置分别连接于所述的高能脉冲电源的两输出端；以及，一绝缘膜，用于将所述金属板材与凹模绝缘。该方案具有当合模冲制金属板材时，高能脉冲电源通过与压边装置绝缘的电连接装置导入脉冲电流至金属板材，在室温下即可同步完成金属板材的电塑性处理和成型，成型温度降低，改善了产品表面质量，成品率提高；而且安装方便，使用安全，避免了电能在压边装置和凹模上的损耗，使电能的利用率进一步提高的优点，但在小型高强度板材校平领域仍没有这方面的利用。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种高强度小型板材电辅助校平装置。

本发明的目的是针对上述问题，提供一种高强度小型板材电辅助校平工艺。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种高强度小型板材电辅助校平装置，包括加压模，加压模包括可沿直线往复运动的上模和与上模活动连接的下模，所述的下模通过导线分别与脉冲电源的正负极相连，所述的上模通过导线与脉冲电源的正极相连。

在上述的一种高强度小型板材电辅助校平装置中，所述的上模包括可沿竖直方向升降的校平上模和可沿竖直方向升降的压边上模，所述的压边上模套设在校平上模上并与校平上模活动连接，所述的校平上模和压边上模通过导线分别与脉冲电源的正极相连。

在上述的一种高强度小型板材电辅助校平装置中，所述的校平上模呈圆柱形且压边上模呈圆筒形，所述的校平上模的顶部和压边上模的顶部分别与压力机相连。

一种高强度小型板材电辅助校平装置的高强度小型板材电辅助校平工艺，包括以下步骤：

步骤一：打开压力机，驱动校平上模和压边上模远离下模；

步骤二：测量板材的性能并记录；

步骤三：打开脉冲电源并对校平上模、压边上模和下模施加脉冲电流；

步骤四：驱动校平上模和压边上模下压对板材进行校平；

步骤五：驱动校平上模和压边上模向上运动远离下模，完成一次校平周期并关闭脉冲电源。

在上述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺中，步骤四还包括以下步骤：

步骤a：驱动校平上模向下运动挤压板材，并保持1-2分钟；

步骤b：驱动压边上模向下运动挤压板材，并保持3-5分钟。

在上述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺中，步骤五还包括以下步骤：

步骤A：驱动校平上模向上运动远离下模，使压边上模继续挤压板材并保持1-2分钟；

步骤B：驱动压边上模向上运动远离下模，完成一次校平周期并关闭脉冲电源。

在上述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺中，步骤二中，板材的型号为630/17-4PH PLATE，该板材经过固溶热处理后具1000MPa的屈服强度。

在上述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺中，步骤a中，校平上模挤压板材保持1分钟，步骤b中，压边上模挤压板材保持5分钟。

在上述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺中，步骤A中，校平上模向上运动后，压边上模继续挤压板材2分钟。

在上述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺中，步骤三中，校平上模和压边上模未与板材接触时，脉冲电流通过下模与脉冲电源的正极连接处流经板材，并从下模与脉冲电源的负极连接处流回形成循环。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、上模配合下模能对小型板材进行机械校平，脉冲电源能通过上模和下模对板材施加脉冲电流从而提高小型高强度板材的塑性，从而达到在常温状态下对热处理后的高强度、翘曲、浪形的板材进行校平的目的，能有效地避免小型板材在校平后出现回弹，且本装置还具有结构简单、校平成形效率高，人工耗时少，产品质量稳定的优点。

2、上模分为校平上模和压边上模分别对板料进行校平能防止板料开裂。

3、步骤三中，当校平上模和压边上模未对板材进行挤压校平时，脉冲电源能通过下模对板材施加脉冲电流，减少在校平时因板材强度、塑性过高而导致开裂。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明提供的整体结构示意图；

图2是步骤a时的结构示意图；

图3是步骤b时的结构示意图；

图4是步骤A时的结构示意图；

图5是步骤B时的剖面示意图。

图中，校平上模1、压边上模2、下模3、加压模4、上模5、脉冲电源6。

具体实施方式

如图1所示，一种高强度小型板材电辅助校平装置，包括加压模4，加压模4包括可沿直线往复运动的上模5和与上模5活动连接的下模3，所述的下模3通过导线分别与脉冲电源6的正负极相连，所述的上模5通过导线与脉冲电源6的正极相连。

本实施例中，上模5配合下模3能对小型板材进行机械校平，脉冲电源6能通过上模5和下模3对板材施加脉冲电流从而提高小型高强度板材的塑性，从而达到在常温状态下对热处理后的高强度、翘曲、浪形的板材进行校平的目的，能有效地避免小型板材在校平后出现回弹，且本装置还具有结构简单、校平成形效率高，人工耗时少，产品质量稳定的优点。

其次，常温下对小型高强度板材进行校平相对于现有技术中对小型高强度板材进行高温加热后校平大大节约了能耗。

本领域技术人员应当理解，脉冲电流通过金属材料时，会产生大量的定向漂移的自由电子，施加脉冲电流时电能、热能和应力是被瞬时输入到材料中，原子的随机热运动在脉冲电流瞬时冲击力作用下获得足够的动能离开平衡位置，原子的扩散能力加强，位错更容易滑移、攀移，从而提高了金属的塑性。

上模5包括可沿竖直方向升降的校平上模1和可沿竖直方向升降的压边上模2，所述的压边上模2套设在校平上模1上并与校平上模1活动连接，所述的校平上模1和压边上模2通过导线分别与脉冲电源6的正极相连。

本实施例中，结合图1-图5所示，上模5分为校平上模1和压边上模2分别对板料进行校平能防止板料开裂。

校平上模1呈圆柱形且压边上模2呈圆筒形，所述的校平上模1的顶部和压边上模2的顶部分别与压力机相连。

本实施例中，结合图1-图5所示，校平上模1的顶部和压边上模2的顶部分别与压力机相连，压力机能分别驱动校平上模1和压边上模2进行校平，能有效减少板料开裂的概率。

一种高强度小型板材电辅助校平装置的高强度小型板材电辅助校平工艺，包括以下步骤：

步骤一：打开压力机，驱动校平上模1和压边上模2远离下模3；

步骤二：测量板材的性能并记录；

步骤三：打开脉冲电源6并对校平上模1、压边上模2和下模3施加脉冲电流；

步骤四：驱动校平上模1和压边上模2下压对板材进行校平；

步骤五：驱动校平上模1和压边上模2向上运动远离下模3，完成一次校平周期并关闭脉冲电源6。

本实施例中，结合图1-图5所示，步骤三中，当校平上模1和压边上模2未对板材进行挤压校平时，脉冲电源6能通过下模3对板材施加脉冲电流，减少在校平时因板材强度大、塑性低而导致开裂。

步骤四还包括以下步骤：

步骤a：驱动校平上模1向下运动挤压板材，并保持1-2分钟；

步骤b：驱动压边上模2向下运动挤压板材，并保持3-5分钟。

本实施例中，结合图1-图5所示，步骤a中，校平上模1先向下运动并挤压板材能减小在校平时因板材强度大、塑性低而导致开裂的几率，保持1-2分钟能使脉冲电源从校平上模1顶部到下模底部方向对板材施加脉冲电流，减小压边上模2挤压板材时板材开裂的几率。

步骤b中，压边上模2与校平上模1先后对板材进行挤压校平能减小在校平时因板材强度、塑性过高而导致开裂的几率，压边上模2与校平上模1挤压板材并保持3-5分钟能进一步增大板材的塑性从而避免板材在挤压后产生回弹。

步骤五还包括以下步骤：

步骤A：驱动校平上模1向上运动远离下模3，使压边上模2继续挤压板材并保持1-2分钟；

步骤B：驱动压边上模2向上运动远离下模3，完成一次校平周期并关闭脉冲电源6。

本实施例中，结合图1-图5所示，步骤A中，校平上模1向上运动后脉冲电源依然能通过压边上模2和下模对板材施加脉冲电流，增加对板材施加脉冲电流的时间，进一步增大板材的塑性从而避免板材在挤压后产生回弹。

步骤二中，板材的型号为630/17-4PH PLATE，该板材经过固溶热处理后具1000MPa的屈服强度。

本实施例中，结合图1-图5所示，该板材在现有技术中需要通过高温加热后才能进行机械矫直，能耗较大，通过本工艺能够实现常温下矫直，节约了大量能耗。

步骤a中，校平上模1挤压板材保持1分钟，步骤b中，压边上模2挤压板材保持5分钟。

步骤A中，校平上模1向上运动后，压边上模2继续挤压板材2分钟。

步骤三中，校平上模1和压边上模2未与板材接触时，脉冲电流通过下模3与脉冲电源6的正极连接处流经板材，并从下模3与脉冲电源6的负极连接处流回形成循环。

本发明的工作原理是：打开压力机，驱动校平上模1和压边上模2远离下模3，测量板材的性能，该板材在现有技术中需要通过高温加热后才能进行机械矫直，能耗较大，通过本工艺能够实现常温下矫直，节约了大量能耗，打开脉冲电源6并对校平上模1、压边上模2和下模3施加脉冲电流，当校平上模1和压边上模2未对板材进行挤压校平时，脉冲电源6能通过下模3对板材施加脉冲电流，减少在校平时因板材强度大、塑性低而导致开裂，驱动校平上模1向下运动挤压板材，并保持1分钟，驱动压边上模2向下运动挤压板材，并保持5分钟，校平上模1先向下运动并挤压板材能减小在校平时因板材强度大、塑性低而导致开裂的几率，保持1分钟能使脉冲电源从校平上模1顶部到下模底部方向对板材施加脉冲电流，减小压边上模2挤压板材时板材开裂的几率，压边上模2与校平上模1先后对板材进行挤压校平能减小在校平时因板材强度、塑性过高而导致开裂的几率，压边上模2与校平上模1挤压板材并保持5分钟能进一步增大板材的塑性从而避免板材在挤压后产生回弹，驱动校平上模1向上运动远离下模3，使压边上模2继续挤压板材并保持2分钟，校平上模1向上运动后脉冲电源依然能通过压边上模2和下模对板材施加脉冲电流，增加对板材施加脉冲电流的时间，进一步增大板材的塑性从而避免板材在挤压后产生回弹，驱动压边上模2向上运动远离下模3，完成一次校平周期并关闭脉冲电源6。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了校平上模1、压边上模2、下模3、加压模4、上模5、脉冲电源6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种高强度小型板材电辅助校平装置，包括加压模(4)，其特征在于，加压模(4)包括可沿直线往复运动的上模(5)和与上模(5)活动连接的下模(3)，所述的下模(3)通过导线分别与脉冲电源(6)的正负极相连，所述的上模(5)通过导线与脉冲电源(6)的正极相连。

2.根据权利要求1所述的一种高强度小型板材电辅助校平装置，其特征在于，所述的上模(5)包括可沿竖直方向升降的校平上模(1)和可沿竖直方向升降的压边上模(2)，所述的压边上模(2)套设在校平上模(1)上并与校平上模(1)活动连接，所述的校平上模(1)和压边上模(2)通过导线分别与脉冲电源(6)的正极相连。

3.根据权利要求2所述的一种高强度小型板材电辅助校平装置，其特征在于，所述的校平上模(1)呈圆柱形且压边上模(2)呈圆筒形，所述的校平上模(1)的顶部和压边上模(2)的顶部分别与压力机相连。

4.一种高强度小型板材电辅助校平装置的高强度小型板材电辅助校平工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：打开压力机，驱动校平上模(1)和压边上模(2)远离下模(3)；

步骤二：测量板材的性能并记录；

步骤三：打开脉冲电源(6)并对校平上模(1)、压边上模(2)和下模(3)施加脉冲电流；

步骤四：驱动校平上模(1)和压边上模(2)下压对板材进行校平；

步骤五：驱动校平上模(1)和压边上模(2)向上运动远离下模(3)，完成一次校平周期并关闭脉冲电源(6)。

5.根据权利要求4所述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺，其特征在于，步骤四还包括以下步骤：

步骤a：驱动校平上模(1)向下运动挤压板材，并保持1-2分钟；

步骤b：驱动压边上模(2)向下运动挤压板材，并保持3-5分钟。

6.根据权利要求4所述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺，其特征在于，步骤五还包括以下步骤：

步骤A：驱动校平上模(1)向上运动远离下模(3)，使压边上模(2)继续挤压板材并保持1-2分钟；

步骤B：驱动压边上模(2)向上运动远离下模(3)，完成一次校平周期并关闭脉冲电源(6)。

7.根据权利要求4所述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺，其特征在于，步骤二中，板材的型号为630/17-4PH PLATE，该板材经过固溶热处理后具1000MPa的屈服强度。

8.根据权利要求5所述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺，其特征在于，步骤a中，校平上模(1)挤压板材保持1分钟，步骤b中，压边上模(2)挤压板材保持5分钟。

9.根据权利要求6所述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺，其特征在于，步骤A中，校平上模(1)向上运动后，压边上模(2)继续挤压板材2分钟。

10.根据权利要求4所述的一种高强度小型板材电辅助校平工艺，其特征在于，步骤三中，校平上模(1)和压边上模(2)未与板材接触时，脉冲电流通过下模(3)与脉冲电源(6)的正极连接处流经板材，并从下模(3)与脉冲电源(6)的负极连接处流回形成循环。

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