CN113579658A - 一种钢板变形工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板变形工艺，包括：对钢板进行第一次连续弯折，形成遮挡边、汇合边和支撑边；对钢板的汇合边与支撑边之间的位置进行第一次连续弯折，形成过渡边和底边，同时对支撑边进行第二次连续弯折；对汇合边和过渡边进行第二次连续弯折，同时对支撑边进行第三次连续弯折，至过渡边和支撑边均垂直于底边，汇合边的底面压在支撑边的顶部；固定遮挡边以及遮挡边与汇合边的连接处，对支撑边的顶部与汇合边的底面进行焊接固定。该钢板变形工艺，产品生产效率更快，质量更稳定，有利于减少车身自重；在对支撑边的顶部与汇合边的底面进行焊接时，仅对遮挡边及遮挡边与汇合边的连接处进行固定，上、下焊接点对位更准确，产品表面光洁度得到提升。

Description

一种钢板变形工艺

技术领域

本发明涉及钢板变形方法领域，特别是涉及一种钢板变形工艺。

背景技术

为了实现对车辆货箱的承载，一般将货箱安装在副车架上，实现对货箱的支撑。

现有技术中，往往采用L型和Z型型钢组焊的副车架，采用人工焊接。然而，由于人工焊接后的型钢容易弯曲变形，要大量的人工进行校正，整体加工生产效率低。并且，组焊只是在表面进行单面焊接，焊缝强度不足，容易出现焊缝撕裂现象，造成后期使用过程中频繁修理，增加人工成本，影响对企业的口碑；同时，采用组焊的方式时，一般需要使用厚壁型钢才能确保质量可靠。

另外，现有技术中9字管，如图1所示，虽然也采用一次性成型，但9字管的焊接面在上方，焊接点承受着货箱向下的应力，容易出现断裂现象。

因此，如何有效提高钢板变形后的承受能力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢板变形工艺，用于提高钢板变形后的承载力，节省材料，满足使用要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钢板变形工艺，包括以下步骤：

步骤S1：对钢板进行第一次连续弯折，形成遮挡边、汇合边和支撑边；

步骤S2：对所述钢板的汇合边与支撑边之间的位置进行第一次连续弯折，形成过渡边和底边，同时对所述支撑边进行第二次连续弯折；

步骤S3：对所述汇合边和所述过渡边进行第二次连续弯折，同时对所述支撑边进行第三次连续弯折，至所述过渡边和所述支撑边均垂直于所述底边，并且所述汇合边靠近所述遮挡边一侧的底面压在所述支撑边的顶部；

步骤S4：固定所述遮挡边以及所述遮挡边与所述汇合边的连接处，对所述支撑边的顶部与所述汇合边的底面进行焊接固定。

优选的，所述步骤S1包括：

采用四组刀架对所述钢板进行第一次连续弯折，形成所述遮挡边、所述汇合边和所述支撑边；

所述汇合边在第一次连续弯折中的弯折角度依次为10±1°、26±1°、48±1°、68±1°。

优选的，所述步骤S2包括：

采用四组刀架对所述钢板的汇合边与支撑边之间的位置进行第一次连续弯折，形成过渡边和底边，同时对所述支撑边进行第二次连续弯折；

所述过渡边在第一次连续弯折中的弯折角度依次为15±1°、35±1°、55±1°、69±1°。

优选的，所述步所述步骤S1中，所述支撑边在第一次连续弯折中的弯折角度不变；步骤S2中，所述支撑边在第二次连续弯折中的角度变化，与所述过渡边在第一次连续弯折中的角度变化相同。

优选的，所述步骤S3包括：

采用三组刀架对所述汇合边和所述过渡边进行第二次连续弯折，同时对所述支撑边进行第三次连续弯折；

所述过渡边在第二次连续弯折中的弯折角度依次为75±1°、85±1°、90±1°。

优选的，所述步骤S3中，所述支撑边在第三次连续弯折中的角度变化，与所述过渡边在第二次连续弯折中的角度变化相同。

优选的，所述步骤S4中，采用高频焊接对所述支撑边的顶部与所述汇合边的底面进行焊接固定。

优选的，还包括：

步骤S5：采用固定尺寸的4组刀架对所述钢板进行精成型后，按照目标尺寸切断所述钢板，获取成品。

优选的，所述钢板为高强钢板，所述钢板的弯折均采用辊弯设备。

优选的，所述步骤S4包括：固定所述遮挡边以及所述遮挡边与所述汇合边的连接处至所述汇合边的预设长度处；所述预设长度为所述汇合边靠近所述遮挡边一侧的四分之一长度处。

本发明所提供的钢板变形工艺，包括：步骤S1：对钢板进行第一次连续弯折，形成遮挡边、汇合边和支撑边；步骤S2：对所述钢板的汇合边与支撑边之间的位置进行第一次连续弯折，形成过渡边和底边，同时对所述支撑边进行第二次连续弯折；步骤S3：对所述汇合边和所述过渡边进行第二次连续弯折，同时对所述支撑边进行第三次连续弯折，至所述过渡边和所述支撑边均垂直于所述底边，并且所述汇合边靠近所述遮挡边一侧的底面压在所述支撑边的顶部；步骤S4：固定所述遮挡边以及所述遮挡边与所述汇合边的连接处，对所述支撑边的顶部与所述汇合边的底面进行焊接固定。该钢板变形工艺，采用连续弯折成型技术，产品生产效率更快，质量更稳定，有效的降低了造车企业的人工成本；可以有效提高材料强度，降低材料厚度，有利于减少车身自重；同时，在对支撑边的顶部与所述汇合边的底面进行焊接时，仅对所述遮挡边以及所述遮挡边与所述汇合边的连接处进行固定，所述汇合边压下后，其上表面平直度有了明显的改善，上、下焊接点对位更准确，决了所述汇合边的上表面在变形过程中产生的辊印，使产品表面光洁度得到提升。

在一种优选实施方式中，所述步骤S4包括：固定所述遮挡边以及所述遮挡边与所述汇合边的连接处至所述汇合边的预设长度处；所述预设长度为所述汇合边靠近所述遮挡边一侧的四分之一长度处。上升设置，仅压下所述汇合边靠近所述遮挡边一侧的四分之一长度，无需压下整个汇合边，减少对所述汇合边的整体影响，提高平直度和表面光洁度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中钢板变形后的截面示意图；

图2为本发明所提供的钢板变形后的截面示意图；

图3为本发明所提供的钢板变形后的立体示意图；

图4为本发明所提供的钢板变形过程示意图；

图5为本发明所提供的钢板变形工艺一种具体实施方式的流程图；

其中：Q型钢-100；遮挡边-101；汇合边-102；过渡边-103；底边-104；支撑边-105；9字管-200。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种钢板变形工艺，能够显著提高钢板变形后的承载力，满足对货箱的支撑要求，提高寿命，使用可靠。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2至图5，图2为本发明所提供的钢板变形后的截面示意图；

图3为本发明所提供的钢板变形后的立体示意图；图4为本发明所提供的钢板变形过程示意图；图5为本发明所提供的钢板变形工艺一种具体实施方式的流程图。

在该实施方式中，钢板变形工艺包括以下步骤：

步骤S1：对钢板进行第一次连续弯折，形成遮挡边101、汇合边102和支撑边105，具体的，可采用辊弯设备实现；

步骤S2：对钢板的汇合边102与支撑边105之间的位置进行第一次连续弯折，形成过渡边103和底边104，同时对支撑边105进行第二次连续弯折；即在形成过渡边103和底边104的同时，对支撑边105进行第二次连续弯折，可采用辊弯设备实现；

步骤S3：对汇合边102和过渡边103进行第二次连续弯折，同时对支撑边105进行第三次连续弯折，至过渡边103和支撑边105均垂直于底边104，并且汇合边102靠近遮挡边101一侧的底面压在支撑边105的顶部；汇合边102、过渡边103、底边104和支撑边105形成矩形结构，矩形结构加上遮挡边101的结构，共同构成Q型钢100结构，汇合边102靠近遮挡边101的一端可伸出支撑变预设宽度，进一步保证汇合边102所受压力能够更好的作用在支撑边105的顶部；遮挡边101的结构为弧形，不仅可以遮挡货箱，而且美观；

步骤S4：固定遮挡边101以及遮挡边101与汇合边102的连接处，对支撑边105的顶部与汇合边102的底面进行焊接固定；具体的，可对遮挡边101以及遮挡边101与汇合边102的连接处夹持后下压，使得支撑边105的顶部与汇合边102的底面贴紧，方便后续的焊接操作。

该钢板变形工艺，采用连续弯折成型技术，产品生产效率更快，质量更稳定，有效的降低了造车企业的人工成本；可以有效提高材料强度，降低材料厚度，有利于减少车身自重；同时，在对支撑边105的顶部与汇合边102的底面进行焊接时，仅对遮挡边101以及遮挡边101与汇合边102的连接处进行固定，汇合边102压下后，其上表面平直度有了明显的改善，上、下焊接点对位更准确，决了汇合边102的上表面在变形过程中产生的辊印，使产品表面光洁度得到提升。

在上述各实施方式的基础上，步骤S1包括：

采用四组刀架对钢板进行第一次连续弯折，形成遮挡边101、汇合边102和支撑边105；遮挡边101与汇合边102同时成型，可有效减少钢板成型工序，提高生产效率，节省换辊频次；

汇合边102在第一次连续弯折中的弯折角度依次为10±1°、26±1°、48±1°、68±1°。

在上述各实施方式的基础上，步骤S2包括：

采用四组刀架对钢板的汇合边102与支撑边105之间的位置进行第一次连续弯折，形成过渡边103和底边104，同时对支撑边105进行第二次连续弯折；在对过渡边103进行第一次连续弯折时，汇合边102的形状保持不变；仅对过渡边103和支撑边105进行连续辊弯变形；

过渡边103在第一次连续弯折中的弯折角度依次为15±1°、35±1°、55±1°、69±1°。

在上述各实施方式的基础上，步步骤S1中，支撑边105在第一次连续弯折中的弯折角度不变；步骤S2中，支撑边105在第二次连续弯折中的角度变化，与过渡边103在第一次连续弯折中的角度变化相同。

在上述各实施方式的基础上，步骤S3包括：

采用三组刀架对汇合边102和过渡边103进行第二次连续弯折，同时对支撑边105进行第三次连续弯折；此时，对汇合边102、过渡边103和支撑边105同时进行辊弯变形，以获取粗成型的最终形态；

过渡边103在第二次连续弯折中的弯折角度依次为75±1°、85±1°、90±1°。

在上述各实施方式的基础上，步骤S3中，支撑边105在第三次连续弯折中的角度变化，与过渡边103在第二次连续弯折中的角度变化相同，如图2所示。

在上述各实施方式的基础上，步骤S4中，采用高频焊接对支撑边105的顶部与汇合边102的底面进行焊接固定。通过对焊接方式的改变，避免了现有技术中的手工焊接，采用高频焊接，焊缝强度更大，焊接质量更稳定，减少了造车企业后期的维护成本。

在上述各实施方式的基础上，还包括：

步骤S5：采用固定尺寸的4组刀架对钢板进行精成型后，按照目标尺寸切断钢板，获取成品。

在上述各实施方式的基础上，钢板为高强钢板，钢板的弯折均采用辊弯设备。

在上述各实施方式的基础上，步骤S4包括：固定遮挡边101以及遮挡边101与汇合边102的连接处至汇合边102的预设长度处；预设长度为汇合边102靠近遮挡边101一侧的10％-40％长度处，优选为四分之一长度。上升设置，仅压下汇合边102靠近遮挡边101一侧的四分之一长度，无需压下整个汇合边102，减少对汇合边102的整体影响，提高平直度和表面光洁度。

在一种具体实施例中，钢板的变形采用3段成型方式：

第一段为汇合边102成型，总共采用4组刀架，主要是成型自由断面边，汇合边102的变形角度分别为10°、26°、48°、68°。自由边从原始设计的8架次成型，优化到4架次同时成型2个圆弧，优化后的工艺满足上弯角圆弧段变形，68°之后变形角度能完全达到设计要求；

第二段为过渡边103变形成型，总共采用4组刀架，主要是成型焊接面和整个型钢的结构，过渡边103的变形角度分别为15°、35°、55°、69°；充分的考虑到汽车轻量化问题，对最后两道的变形角度进行过优化，改善了变形过程中的应力集中现象，在生产700L高强汽车用钢时可有效的减少材料的反弹，避免弯曲角不合格对下一道工序轧辊轴承产生的过度冲击力；

第三段为空弯段成型，总共采用3组刀架，主要是焊接前的变形，过渡边103的变形角度分别为75°、85°、90°；通过对空弯上辊结构的改进，仅对遮挡边101以及汇合边102靠近遮挡边101的位置进行压紧，压下后汇合边102的上表面平直度有了明显的改善，上、下焊接点对位更准确，五辊挤压产生的挤压力能均匀的作用在焊接点上；同时由于结构的改进，解决了上表面在变形过程中产生的辊印，使产品表面光洁度得到提升；

粗成型后，通过定径4组刀架进行精成型，整形后利用飞锯切断，实现为用户提供所需的长度。

通过对Q型钢100结构和9字管200产品结构进行有限元分析对比，Q型钢100结构的断面最大应力值为66.2MPa，9字管200断面的最大应力值为116.4MPa，相比之下Q型钢100的结构更加有利于车厢载重。

本实施例所提供的钢板变形工艺，通过对载重货车用副车架采用综合成型法，利用粗成型12架(含上述11架刀架和引料辊)、精成型4架，土耳其2架，改善了高强度材料在变形过程中产生的反弹，让焊缝在高频焊接过程中对位更准确，焊缝强度更大，产品外观尺寸更美观。通过焊接结构的改进，将焊缝面从传统的工艺上改为被动承重面，结构受力更均衡，型钢在不同工况下受到的剪应力相比传统工艺更小。

以上对本发明所提供的钢板变形工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢板变形工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：对钢板进行第一次连续弯折，形成遮挡边(101)、汇合边(102)和支撑边(105)；

步骤S2：对所述钢板的汇合边(102)与支撑边(105)之间的位置进行第一次连续弯折，形成过渡边(103)和底边(104)，同时对所述支撑边(105)进行第二次连续弯折；

步骤S3：对所述汇合边(102)和所述过渡边(103)进行第二次连续弯折，同时对所述支撑边(105)进行第三次连续弯折，至所述过渡边(103)和所述支撑边(105)均垂直于所述底边(104)，并且所述汇合边(102)靠近所述遮挡边(101)一侧的底面压在所述支撑边(105)的顶部；

步骤S4：固定所述遮挡边(101)以及所述遮挡边(101)与所述汇合边(102)的连接处，对所述支撑边(105)的顶部与所述汇合边(102)的底面进行焊接固定。

2.根据权利要求1所述的钢板变形工艺，其特征在于，所述步骤S1包括：

采用四组刀架对所述钢板进行第一次连续弯折，形成所述遮挡边(101)、所述汇合边(102)和所述支撑边(105)；

所述汇合边(102)在第一次连续弯折中的弯折角度依次为10±1°、26±1°、48±1°、68±1°。

3.根据权利要求2所述的钢板变形工艺，其特征在于，所述步骤S2包括：

采用四组刀架对所述钢板的汇合边(102)与支撑边(105)之间的位置进行第一次连续弯折，形成过渡边(103)和底边(104)，同时对所述支撑边(105)进行第二次连续弯折；

所述过渡边(103)在第一次连续弯折中的弯折角度依次为15±1°、35±1°、55±1°、69±1°。

4.根据权利要求3所述的钢板变形工艺，其特征在于，所述步所述步骤S1中，所述支撑边(105)在第一次连续弯折中的弯折角度不变；步骤S2中，所述支撑边(105)在第二次连续弯折中的角度变化，与所述过渡边(103)在第一次连续弯折中的角度变化相同。

5.根据权利要求3所述的钢板变形工艺，其特征在于，所述步骤S3包括：

采用三组刀架对所述汇合边(102)和所述过渡边(103)进行第二次连续弯折，同时对所述支撑边(105)进行第三次连续弯折；

所述过渡边(103)在第二次连续弯折中的弯折角度依次为75±1°、85±1°、90±1°。

6.根据权利要求5所述的钢板变形工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述支撑边(105)在第三次连续弯折中的角度变化，与所述过渡边(103)在第二次连续弯折中的角度变化相同。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的钢板变形工艺，其特征在于，所述步骤S4中，采用高频焊接对所述支撑边(105)的顶部与所述汇合边(102)的底面进行焊接固定。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的钢板变形工艺，其特征在于，还包括：

步骤S5：采用固定尺寸的4组刀架对所述钢板进行精成型后，按照目标尺寸切断所述钢板，获取成品。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的钢板变形工艺，其特征在于，所述钢板为高强钢板，所述钢板的弯折均采用辊弯设备。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的钢板变形工艺，其特征在于，所述步骤S4包括：固定所述遮挡边(101)以及所述遮挡边(101)与所述汇合边(102)的连接处至所述汇合边(102)的预设长度处；所述预设长度为所述汇合边(102)靠近所述遮挡边(101)一侧的10％-40％长度处。

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