CN111495966B - 一种横向变厚度板带材及其制备方法 - Google Patents

一种横向变厚度板带材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种横向变厚度板带材及其制备方法，属于金属加工技术领域。所述板带材底面为平面，横截面方向的中间厚度区的厚度T为2.0～5.0mm，宽度A为40～100mm；两边薄壁区厚度t为1.5～3.0mm，总宽度B为60～150mm，过渡圆角R为1.0～5.0mm。本发明采用分体式异型轧辊制备横向变厚度板带材，与传统铣削加工相比，可避免材料的浪费，提高了生产效率，缩短了轧辊加工和维修周期，明显降低了生产成本。

Description

一种横向变厚度板带材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种横向变厚度板带材及其制备方法，属于金属加工技术领域，特别是涉及变厚度板带材加工领域。
背景技术
变厚度板带材用在同一零部但因部位不同其负载将发生变化的场合，即负载过重厚度增加、负载减轻厚度变薄，变厚度板材的使用可以收到节材、减重的效果，广泛应用于汽车、造船、桥梁和建筑等工业领域。目前变厚度板带材通常指在轧制过程中根据变后的板材出尺寸要求，周期性调节上下轧辊间隙，获得厚度沿带材长度方向上发生变化的变厚度板带材，很少涉及厚度沿横向发生变化板带材。随着变厚度板材应用范围的扩大，横向变厚度板材的市场需求也与日俱增。横向变厚度板带材可以通过传统铣削的方式加工，但加工效率低，而且铣削加工为去除材料方法，会造成大量材料浪费，随着加工过程中刀具的磨损，还会影响板带材的尺寸精度。
发明内容
本发明在于克服上述不足之处，提供一种横向变厚度板带材及其制备方法。
按照本发明提供的技术方案，所述一种横向变厚度板带材，其底面为平面，横截面方向厚度不同，中间厚两边薄。
所述一种横向变厚度板带材，中间厚度T为2.0～5.0mm；
所述一种横向变厚度板带材，厚壁区宽度A为40～100mm；
所述一种横向变厚度板带材，两边薄壁区厚度t为1.5～3.0mm；
所述一种横向变厚度板带材，总宽度B为60～150mm；
所述一种横向变厚度板带材，过渡圆角半径R为1.0～5.0mm。
进一步地，所述横向变厚度板带材的制备方法，其具体步骤如下：采用等厚度板带材作为原料，经多道次异型辊轧制，然后修边精整，获得横向变厚度板带材。
具体步骤如下：
(1)选择原料：采用等厚度板带材原料的厚度大于等于横向变厚度板带材的中间厚度T，等厚度板带材的宽度根据轧制时的宽展计算得出。
(2)异型辊轧制：采用多道次异型辊轧制获得横向变厚度板带材，进入轧机前，需对板带才进行校直，提高平整度，其中异型辊轧制的道次数量根据变厚度板材的厚度差(T-t)确定，前几道次轧制厚度压下变形量为10％～40％，最后一道轧制为形状精整道次，厚度压下变形量小于等于10％。
(3)修边精整：异型辊轧制后宽度方向上会存在尺寸波动等现象，采用修边轮侧轧加工，控制宽度方向尺寸精度，再经过矫直平整等精整工序。
进一步地，所述横向变厚度板带材的制备方法中的多道次异型辊轧制步骤，其特征是：采用分体式异型轧辊成形，上轧辊可分为三部分，中间轧辊为平轧辊；两边轧辊修磨一定过渡圆角的孔型，并且两边轧辊对称，可以换向使用。
进一步地，所述横向变厚度板带材的制备方法中的修边精整步骤，其特征是：修边精整采用修边轮侧轧加工，避免裁剪引起边部毛刺和材料浪费。修边侧轧辊中间开有梯形槽，槽型深度h为1.5～3倍板材厚度；槽型底部尺寸d宽度为1.1～1.8倍板材厚度；槽型角角度α为10°～30°。
本发明的有益效果：
(1)本发明中的横向变厚度板带材，中间厚两边薄，而且过渡圆角半径R为1.0～5.0mm，可加工成轻量化零部件，达到节材、减重的效果。
(2)本发明采用金属轧制塑性成形的方法加工制备横向变厚度板带材，与传统铣削加工相比，可避免材料的浪费，并提高工作效率，并且修边精整采用修边轮侧轧加工，避免裁剪引起边部毛刺和材料浪费。
(3)轧制成形采用分体式异型轧辊，缩短了轧辊加工周期，同时减少由于轧辊局部缺陷引起整体轧辊的报废，从而降低了产品生产成本。
附图说明
图1为一种横向变厚度板带材横截面示意图；
图2为分体式轧辊结构示意图；
图3为分体式上轧辊两边轧辊孔型示意图；
图4为修边轮侧轧辊及槽型示意图。
图中：1为上轧辊的中间辊，2-1为上轧辊的左侧辊，2-2为上轧辊的右侧辊，3为下轧辊，T为横向变厚度板带材的中间厚度，A为横向变厚度板带材的厚壁区宽度，t为横向变厚度板带材的两边薄壁区厚度，B为横向变厚度板带材的总宽度，R为横向变厚度板带材的过渡圆角，h为修边侧轧辊梯形槽槽型深度，d为槽型底部的宽度，α为槽型角角度，D为下轧辊宽度，C1为上轧辊的左侧辊宽度，C2为上轧辊的右侧辊宽度。
具体实施方式
一种横向变厚度板带材，其底面为平面，横截面方向厚度不同，中间厚两边薄。
所述横向变厚度板带材，中间厚度T为2.0～5.0mm；
所述横向变厚度板带材，厚壁区宽度A为40～100mm；
所述横向变厚度板带材，两边薄壁区厚度t为1.5～3.0mm；
所述横向变厚度板带材，总宽度B为60～150mm；
所述横向变厚度板带材，过渡圆角R为1.0～5.0mm。
所述横向变厚度板带材的制备方法，采用等厚度板带材作为原料，经多道次异型辊轧制，然后修边精整，获得横向变厚度板带材。具体包括下列步骤：
(1)选择原料：采用等厚度板带材原料的厚度大于等于横向变厚度板带材的中间厚度T，等厚度板带材的宽度根据轧制时的宽展计算得出。
(2)异型辊轧制：采用多道次异型辊轧制获得横向变厚度板带材，进入轧机前，需对板带才进行校直，提高平整度。其中异型辊轧制的道次数量根据变厚度板材的厚度差(T-t)确定，前几道次轧制厚度变形量为10％～40％，最后一道轧制为形状精整道次，厚度变形量小于等于10％。轧制时，采用分体式异型轧辊，上轧辊可分为三部分，中间轧辊为平轧辊；两边轧辊修磨一定过渡圆角的孔型，并且两边轧辊对称，可以换向使用。
(3)修边精整：异型辊轧制后宽度方向上会存在尺寸波动等现象，采用修边轮侧轧加工，控制宽度方向尺寸精度，再经过矫直平整等精整工序。修边侧轧辊中间开有梯形槽，槽型深度h为1.5～3倍板材厚度；槽型底部尺寸d宽度为1.1～1.8倍板材厚度；槽型角角度α为10°～30°。
下面通过实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种横向变厚度板带材中间厚度T为3.0mm；厚壁区宽度A为40mm；两边薄壁区厚度t为1.5mm，总宽度B为65mm，过渡圆角半径R为4.0mm。
这种横向变厚度板带材的制备方法，具体步骤如下：
(1)选择原料：采用等厚度板带材原料的厚度3.2mm，等厚度板带材的宽度60mm；
(2)异型辊轧制：采用3道次异型辊轧制获得横向变厚度板带材，第一道轧制厚度变形量为35％，第二道次轧制厚度变形量为20％，最后一道轧制为形状精整道次，厚度变形量为10％。轧制时，采用分体式异型轧辊，上轧辊可分为三部分，中间轧辊为平轧辊，宽度为40mm；两边轧辊修磨一定过渡圆角的孔型，过渡圆角由大到小，三道次过渡圆角半径R分别为10mm，6mm，4mm。两边轧辊对称，可以换向使用。
(3)修边精整：采用修边轮侧轧加工，修边轮开有梯形凹槽，控制宽度方向尺寸精度，再经过矫直平整等精整工序。修边侧轧辊中间开有梯形槽，槽型深度h为3mm；槽型底部尺寸d宽度为1.8mm；槽型角角度α为20°。
实施例2：
所述横向变厚度板带材中间厚度T为3.0mm；厚壁区宽度A为60mm；两边薄壁区厚度t为2.0mm，总宽度B为85mm，过渡圆角半径R为4.0mm。
这种横向变厚度板带材的制备方法，具体步骤如下：
(1)选择原料：采用等厚度板带材原料的厚度3.2mm，等厚度板带材的宽度80mm。
(2)异型辊轧制：采用2道次异型辊轧制获得横向变厚度板带材，第一道次轧制厚度变形量为30％，最后一道轧制为形状精整道次，厚度变形量为10％。轧制时，采用分体式异型轧辊，上轧辊可分为三部分，中间轧辊为平轧辊，宽度为60mm；两边轧辊修磨一定过渡圆角的孔型，过渡圆角由大到小，二道次过渡圆角半径R分别为7mm，4mm。两边轧辊对称，可以换向使用。
(3)修边精整：采用修边轮侧轧加工，修边轮开有凹槽，控制宽度方向尺寸精度，再经过矫直平整等精整工序。修边侧轧辊中间开有梯形槽，槽型深度h为3mm；槽型底部尺寸d宽度为2.5mm；槽型角角度α为20°。
实施例3：
所述横向变厚度板带材中间厚度T为4.0mm；厚壁区宽度A为80mm；两边薄壁区厚度t为2.0mm，总宽度B为100mm，过渡圆角半径R为4.0mm。
这种横向变厚度板带材的制备方法，具体步骤如下：
(1)选择原料：采用等厚度板带材原料的厚度4.1mm，等厚度板带材的宽度94mm。
(2)异型辊轧制：采用3道次异型辊轧制获得横向变厚度板带材，第一道轧制厚度变形量为35％，第二道次轧制厚度变形量为20％，最后一道轧制为形状精整道次，厚度变形量为6％。轧制时，采用分体式异型轧辊，上轧辊可分为三部分，中间轧辊为平轧辊，宽度为80mm；两边轧辊修磨一定过渡圆角的孔型，过渡圆角由大到小，三道次过渡圆角半径R分别为10mm，6mm，4mm。两边轧辊对称，可以换向使用。
(3)修边精整：采用修边轮侧轧加工，修边轮开有凹槽，控制宽度方向尺寸精度，再经过矫直平整等精整工序。修边侧轧辊中间开有梯形槽，槽型深度h为3mm；槽型底部尺寸d宽度为2.5mm；槽型角角度α为20°。

Claims (2)

1.横向变厚度板带材的制备方法，其特征是：采用等厚度板带材作为原料，采用分体式异型轧辊成形，上轧辊可分为三部分，中间轧辊为平轧辊，两边轧辊修磨一定过渡圆角的孔型，两边轧辊为平轧辊且对称，可以换向使用，经过多道次异型辊轧制，然后修边精整，获得横向变厚度板带材，板带材底面为平面，横截面方向厚度不同，其中中间厚度T为2.0～5.0mm，厚壁区宽度A为40～100mm，两边薄壁区厚度t为1.5～3.0mm，总宽度B为60～150mm，过渡圆角半径R为1.0～5.0mm；异型辊轧制的道次数量根据变厚度板材的厚度差T-t确定，前几道次轧制厚度变形量为10％～40％，最后一道轧制为形状精整道次，厚度变形量小于等于10％；修边精整采用修边侧轧辊侧轧加工，修边侧轧辊中间开有梯形槽，槽型深度h为1.5～3倍板材厚度；槽型底部尺寸d宽度为1.1～1.8倍板材厚度；槽型角角度α为10°～30°。
2.根据权利要求1所述横向变厚度板带材的制备方法，其特征是：等厚度板带材原料的厚度大于等于横向变厚度板带材的中间厚度T。
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