CN113996680B - 型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备 - Google Patents
型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113996680B CN113996680B CN202111194699.6A CN202111194699A CN113996680B CN 113996680 B CN113996680 B CN 113996680B CN 202111194699 A CN202111194699 A CN 202111194699A CN 113996680 B CN113996680 B CN 113996680B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- profile
- extrusion
- angle
- sharp
- rolling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 235
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 169
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 118
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 52
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 claims 8
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 8
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 201000009240 nasopharyngitis Diseases 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009658 destructive testing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- CLOMYZFHNHFSIQ-UHFFFAOYSA-N clonixin Chemical compound CC1=C(Cl)C=CC=C1NC1=NC=CC=C1C(O)=O CLOMYZFHNHFSIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000641 cold extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
- B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明涉及一种型材尖锐R角挤轧工艺，包括对外轮廓R角的半径尺寸为R0的型材接续实施N道挤轧工序，其中3≦N≦14，在第i道工序结束后将外轮廓R角的半径尺寸缩小△Ri，i∈[1，N]，经过N道挤轧工序后，R角的半径尺寸从R0缩小至RN。所述挤轧工艺可使型材表面形成压应力而提高疲劳强度，从而从整体上提升型材的强度，特别是，R角区域抗拉强度好，长时间使用不易出现裂痕或断裂现象。本发明还涉及一种实现所述挤轧工艺的挤轧设备及分区域尖锐R角挤轧工艺。
Description
技术领域
本发明涉及辊轧技术领域，尤其涉及一种用于金属型材尖锐R角挤轧成型的辊轧技术。
背景技术
在工业设计中，例如建筑工程和设计领域的幕墙、门窗系统的金属构件结构设计中，常常会使用到有通过冷弯辊压成型而成的金属型材。
出于结构设计或造型的需要，这些金属型材的外轮廓通常有一些折弯、拐角部位。在工程设计中，通常会认为，金属构件中绝对禁止出现尖锐转角，因为从理论分析，当圆角的曲率半径趋向于零时，其应力集中系统趋向于无穷大。用圆角代替尖锐转角，能有效缓和应力集中。因此，这些折弯、拐角部位会形成圆角（或称R角）。对于壁厚为2-3mm的常见厚度的金属型材而言，通过普通冷弯辊压成型后，自然形成的外轮廓R角的尺寸（半径）通常保留为3-5mm左右。
然而，随着现代社会对工业设计美学的要求越来越高，更多的工业产品部件的外形期待带有较为尖锐的外轮廓圆角，下文称为尖锐R角，以呈现具有科技感、现代感的审美特征。
例如，在建筑工程和设计领域，出于对幕墙、门窗等结构部件设计的美学追求，越来越越多的金属型材期望具有尖锐R角。再例如，在太阳能光伏领域所使用的金属型材，也越来越多倾向于具有尖锐R角。
这里所述的尖锐R角，是相对于普通自然外轮廓R角的尺寸而言的。依然以壁厚为2-3mm的常见型材为例，为了达到上述美学需求，尖锐R角的尺寸通常为0.1-0.5mm。
为了实现尖锐R角的成型，一些厂家采用针对型材圆角处进行局部加热热轧的方式实现成型，具体是先进行局部加热，再对圆角部位实施一次挤轧，使材料一次性变形成带有理想半径的尖锐R角。这种方式虽然也可以实现尖锐R角的成型，然而由于局部加热，在尖锐R角成型过程中，局部材料粒子之间的力传导勉强连接，造成型材局部应力集中，所成型材的结构稳定性和均匀度下降，局部加热，原材料内部结构流动性不好控制，容易造成成型R角结构不均匀，美观度不好。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的在于改进尖锐R角的成型工艺，使型材在尖锐R角区域具有良好的抗拉强度。
本发明的另一目的在于提供一种分区域尖锐R角挤轧成型工艺，使型材任意部位的尖锐R角得以成型。
本发明的另一目的在于提供一种挤轧设备，能够可靠实施本发明的挤轧工艺。
（二）技术方案
为了达到上述的目的，本发明提供了一种用于型材外轮廓尖锐R角加工的挤轧工艺，包括对外轮廓R角的半径尺寸为R0的型材接续实施N道挤轧工序，所述 N 道挤轧工序沿着型材进给的方向设置，并在型材进给的速度为0.5-50 米/分钟的状态下实施，其中3≦N≦14，在第i道工序结束后将外轮廓R角的半径尺寸缩小△Ri，i∈[1,N]，经过N道挤轧工序后，R角的半径尺寸从R0缩小至RN，其中，RN=R0-，任一道次的挤轧工序中，所述挤轧的进给量为沿垂直于型材外表面的方向垂直下压 0.15-1.00mm。
优选地，所述R0为1-8mm，RN为0.05-0.6mm。
优选地，不同道次的所述△Ri可以为相同或不同。各道次挤轧工序中的△Ri尽量均匀但不要求严格相同。
优选地，所述任一道次外轮廓R角的半径尺寸缩小借助于所述外轮廓R角两翼的型材外表面上的材料流动获得。
优选地，所述材料流动被限定为自型材外表面向所述外轮廓R角区域流动。
优选地，任一道次的挤轧工序中，所述材料流动借助于挤轧所述外轮廓R角两翼的型材外表面获得。
另一方面，本发明提供了一种分区域尖锐R角挤轧成型工艺，用于在型材的多个区域进行尖锐R角挤轧成型，其特征在于包括冷弯辊压成型工艺步骤和前述的型材尖锐R角挤轧工艺步骤，其中，
冷弯辊压成型工艺步骤使型材的一个或多个区域的R角处于适合实施型材尖锐R角挤轧工艺的状态；型材尖锐R角挤轧工艺步骤针对所述一个或多个区域的R角进行挤轧使其具有理想圆角尺寸；冷弯辊压成型工艺步骤和型材尖锐R角挤轧工艺步骤交替进行，直到完成所有区域的尖锐R角挤轧成型。
优选地，所述冷弯辊压成型工艺步骤包括两个或两个以上，每个冷弯辊压成型工艺步骤包括多个子步骤以使型材逐渐折弯变形。
优选地，所述型材尖锐R角挤轧工艺步骤包括针对所述一个或多个区域的多个道次的挤轧。
另一方面，本发明提供了用于实现前述任意挤轧工艺的挤轧设备，针对具有外轮廓R角的型材进行R角锐化加工，所述挤轧设备包括沿着型材进给方向依次设置的多台挤轧装置，型材依次进入每一台挤轧装置，所述每一台挤轧装置的轧辊结构相同，每一台挤轧装置在至少一个外轮廓R角两翼的型材表面上实施微量挤轧，促使型材表面的材料向R角区域流动。
每台挤轧装置包括机架、水平下辊、水平上辊和侧立辊，其中，水平下辊和水平上辊分别位于型材的下方和上方，并经由各自的水平辊轴架设在机架上，水平下辊和水平上辊中至少一个的水平辊轴由驱动装置驱动旋转，其工作表面与型材上表面和/或下表面接触，并带动型材向前进给。
侧立辊包括两个，分别由垂直辊轴可旋转地支撑，并设置在型材的左右两侧，其工作表面与型材左右两侧面接触，并随型材的进给随动旋转。
所述水平下辊、水平上辊和/或侧立辊包括挤轧工作面，用于挤轧型材外轮廓R角两翼的型材外表面，使所述型材外表面上的材料朝向R角区域流动。
所述水平上辊的挤轧工作面比型材上表面低0.15-1.00mm，从而使型材上表面的相应厚度的材料朝向R角区域流动。
所述侧立辊的挤轧工作面的间距比型材两侧表面之间的间距小0.15-1.00mm，从而使型材两侧表面的相应厚度的材料朝向R角区域流动。
所述水平下辊、水平上辊和/或侧立辊包括定位支撑工作面，用于防止所述型材上表面和/或侧表面的材料朝向R角区域以外的区域流动。
所述水平下辊、水平上辊和/或侧立辊的所述挤轧工作面和所述定位支撑工作面形成围合空间，所述围合空间与所述型材外表面的间隙仅存在于所述R角区域。
（三）有益效果
本发明所提供的挤轧工艺，通过多道次的挤轧工序逐步完成，在每个工序中金属型材的表面材料在挤轧工作面的挤轧作用下产生微量的塑性变形并产生材料流动，原材料逐渐在R角区域堆积，堆积过程产生应力集中，因此以这种方法形成尖锐R角，不会降低型材R角区域的力学性能。
此外，本发明的挤轧工艺可使型材表面形成压应力而提高疲劳强度，从而从整体上提升型材的强度，特别是，R角区域抗拉强度好，长时间使用不易出现裂痕或断裂现象。
并且，本发明的挤轧工艺既适合于冷弯辊压成型工艺之后进行外轮廓R角锐化，也适合于独立对具有外轮廓R角的型材进行R角锐化作业。
本发明所提供的挤轧设备能够可靠、稳定实现上述挤轧工艺，适合于独立使用或是与冷弯辊压成型设备搭配使用。
本发明与冷弯辊压成型工艺和设备搭配使用时，可以实现对型材任意多个区域的R角进行尖锐化。具体而言，通过本发明尖锐R角挤轧工艺与冷弯辊压成型工艺的交替进行，可以分区域形成尖锐R角，而不受尖锐R角之间相互位置关系的限制。
附图说明
图1a和图1b分别示意性显示了带有自然形成的R角的C型型材和带有尖锐R角的C型型材。
图2是型材R角区域从R0经挤轧堆积缩小到RN的变化状态示意图。
图3显示了每道工序的挤轧装置的结构示意图。
图4显示了图3中区域C的放大图。
图5显示了经不同道数挤轧成型后，进行破坏性试验的对比情况。
图6显示了一个扁方管，其中图6a是所述扁方管带有自然外R角时的横截面结构示意图，图6b是所述扁方管带有尖锐R角时的横截面结构示意图。
图7显示了图6中型材适用的挤轧装置。
图8显示了一种异型面C型型材，其中图8a是所述异型面C型型材带有自然外R角时的横截面结构示意图，图8b是所述异型面C型型材带有尖锐R角时的横截面结构示意图。
图9显示了图8中型材使用的挤轧装置。
图10显示了一种闭口异型管（凹型）型材，其中图10a是所述闭口异型管（凹型）型材带有自然外R角时的横截面结构示意图，图10b是所述闭口异型管（凹型）型材带有尖锐R角时的横截面结构示意图。
图11显示了图10中型材使用的挤轧装置。
图12显示了一种闭口异型管（凹凸型）型材，其中图12a是所述闭口异型管（凹凸型）型材带有自然外R角时的横截面结构示意图，图12b是所述闭口异型管（凹凸型）型材带有尖锐R角时的横截面结构示意图。
图13显示了图12中型材使用的挤轧装置。
图14显示了带有多个理想尖锐R角的斜边型材的横截面结构示意图。
图15-18显示了采用冷弯辊压成型工艺形成图14所示型材W5的中间状态的工艺步骤，在这些工艺步骤结束后带有R角RT1、RT2的第一区域P1适于进行尖锐R角挤轧加工。
图19显示了针对第一区域P1进行尖锐R角挤轧工艺的挤轧装置。
图20-22显示了采用冷弯辊压成型工艺形成图14所示型材W5的中间状态的工艺步骤，在这些工艺步骤结束后带有R角RT3的第二区域P2适于进行尖锐R角挤轧加工。
图23显示了针对第二区域P2进行尖锐R角挤轧工艺的挤轧装置。
图24-25显示了采用冷弯辊压成型工艺形成图14所示型材W5的工艺步骤，在这些工艺步骤结束后带有R角RT4的第三区域P3适于进行尖锐R角挤轧加工。
图26显示了针对第三区域P3进行尖锐R角挤轧工艺的挤轧装置。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作详细说明。
挤轧工艺
在优选实施例中，本发明的型材外轮廓尖锐R角的挤轧工艺，通常接续在冷弯辊压成型工艺之后实施，加工对象为通过普通冷弯辊压成型得到的具有自然形成的外轮廓R角的型材W。所述型材的厚度尺寸通常为0.5-6mm之间，其自然形成的外轮廓R角的原始半径尺寸R0通常为1-8mm。当然，本发明所保护的挤轧加工工艺并不局限于针对具有以上厚度范围的型材实施，也可以针对适合结构的型材进行实施，而不局限于接续在冷弯辊压成型工艺之后。
本发明的挤轧工艺，针对型材的外轮廓R角进行尖锐化，使原始半径尺寸R0经过数次挤轧后变为理想尖锐R角的半径尺寸RN，其中R0通常为1-8mm，RN优选为0.05-0.6mm。
图1a和图1b分别示意性显示了带有自然形成的R角的C型型材和带有尖锐R角的C型型材。图中可以看到自然形成的R角具有半径尺寸R0，而尖锐R角具有半径尺寸RN。
为了在挤轧后在尖锐R角区域仍然具有良好的抗拉强度，本发明的挤轧工艺根据型材材料的挤轧塑性形变临界点，设置N道挤轧工序，其中3≦N≦14，优选地，4≦N≦12。各道次挤轧工序中实施挤轧所针对的外轮廓R角都是相同的，但不限制同时对一个或多个R角实施挤轧。
每道挤轧工序提供微量进给，例如，在第i（i∈[1,N]）道工序结束后，将尖锐R角的半径尺寸缩小一个微小的量△Ri，获得半径尺寸为Ri的R角。经过N道挤轧工序后，实施挤轧所针对的外轮廓R角的半径尺寸从R0缩小至RN，其中，RN=R0-。
本发明的挤轧工艺中，每道工序所产生的半径尺寸缩小的量可以为相同或不同。重要的是，每道工序仅仅使材料产生微量的流动，在多道次工序结束后堆积出理想的尖锐R角。
每一道挤轧工序中将尖锐R角的半径尺寸缩小的手段包括在型材底部提供向上的定位支撑的同时自上而下挤轧型材，或者，在型材顶部提供向下的定位支撑的同时自下而上挤轧型材。每道工序中，自上而下挤轧型材的量为0.15-1.00mm。也就是说，每一道工序中的水平上辊（见下文关于挤轧设备的描述）的工作面比进入该工序的型材上表面低0.15-1.00mm。这样，进入该工序的型材上表面与水平上辊的工作面之间产生干涉，水平上辊的工作面迫使型材上表面的材料发生塑性变形而向R角区域的空隙流动。
每一道挤轧工序中将尖锐R角的半径尺寸缩小的手段还包括在型材内部提供向外的定位支撑的同时自两侧向中间挤轧型材。每道工序中，自两侧向中间挤轧型材的量为0.15-1.00mm。也就是说，每一道工序中的两侧立辊（见下文关于挤轧设备的描述）的工作面之间的间距比进入该工序的型材宽度窄0.15-1.00mm。这样，进入该工序的型材侧表面与侧立辊的工作面之间产生干涉，侧立辊的工作面迫使型材侧表面的材料发生塑性变形而向R角区域的空隙流动。
图2是型材R角区域从R0经挤轧堆积缩小到RN的变化状态示意图。可以看到型材R角区域经过N道工序后从半径R0缩小到了RN。其中，R角的两个相邻表面上的一定厚度的材料m1和m2向多个R角区域流动堆积成为R角区域的材料m3，最终形成型材外轮廓上半径尺寸为RN的尖锐R角。
所述挤轧工艺适合于采用碳钢板、不锈钢板、铜板、铝板、合金板等原料制成的型材。
挤轧设备
为了实现本发明的挤轧工艺，本发明还提供了一套挤轧设备。
如前所述，挤轧工艺需要经过多道工序，每道工序提供微量的进给，逐渐使材料流动至R角区域。因此对应地，挤轧设备同样包括用于实施多道工序的挤轧装置。所有的挤轧装置沿着型材进给的方向依次布置，型材依次进入每一道工序的挤轧装置。
图3显示了每道工序的挤轧装置的结构示意图。图4显示了图3中区域C的放大图。
图中可见，挤轧装置1固定设置在基座2上，其包括机架101，水平下辊102、水平上辊103、侧立辊104和105。
其中，水平下辊102和水平上辊103是主动辊，分别位于型材W的下方和上方，并经由各自的水平辊轴106架设在机架101上。各水平辊轴106借助于轴承107由机架101可旋转地支撑。水平辊轴106由驱动轮108驱动旋转
侧立辊104和105由垂直辊轴可旋转地支撑，它们位于型材W的左右两侧。侧立辊104和105为随动辊。随着型材W的进给，其工作面与型材W之间挤轧，带动两个侧立辊绕其垂直辊轴旋转。侧立辊104和105的垂直辊轴借助于辊轴支架固定设置在机架101上。
结合图4可见，水平上辊103、水平下辊、侧立辊104和侧立辊105共同围合所述型材W。
水平上辊103包括三个工作面103a、103b和103c。
水平上辊103的工作面103a和工作面103b自型材内部向外提供定位支撑。具体而言，工作面103a为水平的定位支撑工作面，自型材内侧底部向下提供定位支撑。任一工序的水平上辊103进入工作状态时，工作面103a与型材内侧底部上表面接触并形成定位支撑。工作面103b为垂直的定位支撑工作面，自型材内侧向左右两侧提供定位支撑。任一工序的水平上辊103进入工作状态时，工作面103b与型材内侧的侧面接触并形成定位支撑。
水平上辊103的工作面103c为挤轧工作面，自上向下对型材的上表面产生挤轧作用力。在每一道工序中，工作面103c的高度设置为比进入该工序的型材的上表面低0.15-0.5mm。
水平下辊102包括一个水平的定位支撑工作面102a。任一工序的水平下辊102进入工作状态时，工作面103a与型材底表面接触并自型材底部向上提供定位支撑。
侧立辊104、105包括一个挤轧工作面104a，自两侧向中间对型材的侧表面产生挤轧作用力。在每一道工序中，两侧立辊104、105的相对的挤轧工作面104a之间的间距设置为比进入该工序的型材的宽度窄0.15-0.5mm。
需要指出的是，图4中的线条虽然显示了各工作面与型材表面之间相互分离，但这仅仅是为了表达水平上辊、水平下辊、侧立辊和型材W之间的位置关系，实际工作中不存在间隙。型材W进入某道工序时，在挤轧工作面103c和104a的挤轧下，型材表面的材料发生塑性变形，朝着理想的部位流动。具体而言，型材上R角两翼的表面材料发生塑性变形，朝着R角区域流动。更具体而言，在挤轧工作面103c和104a，以及定位支撑工作面103a、103b和102a的共同限定下，型材不能超越这些工作面限定的空间发生位移、变形或材料流动，因此挤轧时材料只能朝向侧立辊104、105和水平上辊103之间的夹角处，以及侧立辊104、105和水平下辊102之间的夹角处流动，逐步填充自然形成的圆角与这些轧辊的夹角之间的间隙。
随着挤轧道次的增加，上辊的挤轧工作面103c逐渐向下移动，左右侧立辊的挤轧工作面104a逐渐向中间移动，从而最终填充自然形成的圆角与这些工作面之间的间隙形成理想半径的尖锐R角。
在所有挤轧工序实施过程中，型材进给的速度可在0.5米-50米/分钟之间调整，均能实现本发明。
本发明的挤轧工艺对型材本身的温度和环境温度不做限制，在室温下对非加热型材进行挤轧（冷挤轧）即可获得前述良好的技术效果。当然，如果对型材或环境温度进行加热、提升材料塑性的前提下实施本发明的挤轧工艺，同样可以达到良好的效果。此外，本发明的挤轧工艺显著优于现有技术中仅进行一次热挤轧从自然形成的大半径R角变形为理想半径尖锐R角的技术效果。
挤轧工艺参数设计
为了确定挤轧形成尖锐R角的工艺对型材强度的影响，针对五个图1所示的C型工件进行了工艺参数选择并测试了成品型材的强度。下列列出了试验的五种不同厚度碳钢制成的图1所示C型型材的工艺参数优选设计表。
表1 五种不同厚度碳钢制成的图1所示C型工件的工艺参数优选设计表
| 实施例 | 原材料厚度（mm） | 初始R角尺寸（mm） | 每道向内挤轧尺寸（mm） | 成型道次（架） | 挤轧后R角半径（mm） |
| 例1 | 0.8 | 1 | 0.15 | 5 | 0.1 |
| 例2 | 1.5 | 2 | 0.3 | 6 | 0.15 |
| 例3 | 2.5 | 3 | 0.33 | 8 | 0.3 |
| 例4 | 3.5 | 4 | 0.36 | 10 | 0.4 |
| 例5 | 5 | 6 | 0.45 | 12 | 0.6 |
由上表可以看出，材料厚度越大，自然形成的初始R角的尺寸越大，这时设计挤轧成型道次时应设计得更多一些，以使每一道次挤轧进给量适当，并最终获得理想的尖锐R角。如果进给量太大，型材挤轧面的材料流动不均匀，容易形成阻滞、堆积，另外成品型材的R角抗拉强度低，容易发生撕裂现象；如果进给量太小，挤轧工艺效率下降。
如果材料的厚度较小，如例1，厚度仅为0.8mm，原始R角的半径R0为1mm，理想尖锐R角的半径RT为0.15mm，需设置至少4道次以上，以保证最终产品的强度稳定性和表面均匀度。
如果材料的厚度较大，如例5，材料厚度达到5mm，原始R角的半径R0为6mm，理想尖锐R角的半径RT为0.6mm，需设置8-14道次工序，表1中优选为12道次，每次挤轧进给量为0.3-0.6mm，表1中优选为0.45mm。按照这样的挤轧进给量进行设计，成品型材进行破坏性试验时，将R角拉平，也不会发生折断或开裂。
图5以表1中厚度为2.5mm型材为例，显示了经不同道数挤轧成型后，进行破坏性试验的对比情况。该破坏性试验是以R角为测试点，从R角两翼向外拉伸，观察R角内顶角部位开裂、断裂情况。其中，图5a中的型材经3道挤轧成型，R角处稍微向外拉伸即发生深度撕裂；图5b中的型材经5道挤轧成型，R角处发生明显向外拉伸时也发生明显裂痕；图5c中的型材经8道挤轧成型，R角处拉平，无任何开裂迹象。
另外，还针对型材进行了静载荷破坏试验，试验方法是：以R角为测试点，从R角两翼向外拉伸，测试R角张开不断裂的最大抗拉力。针对厚度为5mm的型材的试验结果表明，Q235碳钢材质的型材所能达到最大抗拉力可以达到375-460MPa；Q345碳钢材质的型材所能达到的最大抗拉力可以达到470-630MPa。
此外，还针对型材进行了交替动载荷疲劳破坏试验，试验方法是：以R角为测试点，反复施加向内折弯以及向外翻转破坏性操作，测试几组破坏性操作将造成R角处断裂。试验结果表明，Q235碳钢和Q345碳钢均可承受三次以上的破坏性操作而不产生裂痕。
基于以上破坏性试验的情况可见，采用上述设备实施挤轧工艺，所得具有尖锐R角的型材产品，具有良好的抗拉强度。
本发明的挤轧工艺，主要的工艺参数在于材料厚度、挤轧工序道数和每道次挤轧进给量，设计工艺参数时需考虑这些工艺参数之间的匹配性。
基于工业设计中常用的金属材质的塑性和延展性特征，例如普通碳钢、标号为345、K235、K235B的碳钢，以下工艺参数设计区间均可实现发明目的。其他不锈钢、铜、铝及其合金材料，延展性比碳钢更优，参考以下工艺参数设计区间同样可以实现发明目的。
表2 五种不同厚度金属型材的工艺参数设计表
| 原材料厚度（mm） | 初始R角尺寸（mm） | 每道向内挤轧尺寸（mm） | 成型道次（架） | 挤轧后R角半径（mm） |
| 0.5-1 | ≧原材料厚度 | 0.15±0.1 | 3-7 | 0.05-0.3 |
| 1.0-2.0 | ≧原材料厚度 | 0.2±0.1 | 5-8 | 0.1-0.5 |
| 2.0-3.0 | ≧原材料厚度 | 0.3±0.1 | 6-10 | 0.1-0.6 |
| 3.0-4.0 | ≧原材料厚度 | 0.4±0.1 | 7-12 | 0.2-0.6 |
| 4.0-6.0 | ≧原材料厚度 | 0.5±0.1 | 8-14 | 0.3-0.6 |
不同结构型材的挤轧装置设计
在工业应用中，除了图1所示的C型型材之外，还常常会用到各种造型的型材，这些形形色色的型材同样存在对外轮廓尖锐R角的需求。可以理解的是，本发明的挤轧工艺同样适用于其他造型的型材的尖锐R角成型，在材质和材料厚度相同的情况下，本领域技术人员能够根据前文对工艺参数描述的内容对任意造型的型材的工艺参数做出合理的设计。因此对下方任意造型的型材，将不再描述具体工艺参数的选择。
需要注意的是，挤轧装置中提供挤轧工作面和定位支撑工作面的各个轧辊，需要根据型材整体造型进行调整。下面就几种造型的型材描述其尖锐R角成型所需的挤轧装置。
方管
方管一般采用普通冷弯辊压成型，带有自然外R角，根据厚度不同，初始半径尺寸R0为1mm-8.5mm。图6显示了一个扁方管W1，其中图6a是所述扁方管带有自然外R角时的横截面结构示意图，图6b是所述扁方管带有尖锐R角时的横截面结构示意图。
采用本发明实施例的挤轧工艺形成所述扁方管的尖锐R角时，采用如图7所述的挤轧装置。图7仅显示了与图3中挤轧装置不同的部分，即轧辊的工作表面结构以及与型材表面的配合关系。
由图7可见，水平下辊102的上表面（定位支撑工作面）提供对型材W1的底表面向上的定位支撑；水平上辊103的表面（挤轧工作面）低于型材W1的上表面0.05-0.6mm的高度（根据型材厚度选择），从而与型材W1的上表面接触时提供向下的挤轧力；侧立辊104和105的间距小于型材W1的宽度0.05-0.6mm，从而在其侧面（挤轧工作面）与型材W1的侧面接触时提供从两侧向中间的挤轧力。
水平下辊102、侧立辊104和105以及水平上辊103形成围合空间，该围合空间与型材W1之间仅在型材外表面的R角部位存在空隙。从而，当型材表面的材料在挤轧工作面的作用下产生流动时，将流向各个R角部位以填充该空隙。
每个道次的挤轧结束后，工件的尺寸都有微量变化，相应地，下一个道次的水平下辊102、侧立辊104和105以及水平上辊103的间距和/或位置进行相应地微调，使其在下一道次继续产生一定的挤轧量。经过4-14个道次的挤轧之后，型材W1即可获得具有理想半径尺寸的尖锐R角。
异型面C型
异形面C型型材一般采用普通冷弯辊压成型，带有自然外R角，根据厚度不同，初始半径尺寸R0为1mm-8.5mm。图8显示了一种异型面C型型材W2，其中图8a是所述异型面C型型材带有自然外R角时的横截面结构示意图，图8b是所述异型面C型型材带有尖锐R角时的横截面结构示意图。
所述异型面C型型材的截面整体具有上表面开口的方形结构，其上表面中间具有开口部，开口部两侧的边缘材料自然向下折弯，其下表面中间沿长度方向设置一圆形凹进部，左侧表面上具有内凹部，右侧表面上具有内凹部和凸起部。
采用本发明实施例的挤轧工艺形成所述异型面C型型材的尖锐R角时，采用如图9所述的挤轧装置。图9仅显示了与图3中挤轧装置不同的部分，即轧辊的工作表面结构以及与型材表面的配合关系。
由图9可见，水平下辊102的表面102a（定位支撑工作面）提供对型材W2的底表面向上的定位支撑；水平下辊102的表面102a中间带有环形突起，环形突起的侧面102b与型材下表面圆形凹进部的宽度匹配，形成从中间向两侧的定位支撑。
水平上辊103的表面103c（挤轧工作面）低于型材W2的上表面0.05-0.6mm的高度（根据型材厚度选择），从而与型材W2的上表面接触时提供向下的挤轧力；表面103c的中间带有环形突起，环形突起的侧面103b与型材开口部宽度匹配，与开口部的内表面接触，形成从中间向两侧的定位支撑。
侧立辊104和105的间距小于型材W2的宽度0.05-0.6mm，从而在其侧面104a和105a（挤轧工作面）与型材W2的侧面接触时提供从两侧向中间的挤轧力。与型材右侧表面相接触的侧立辊105的表面105a上还凹进部以容纳型材右侧表面上的凸起部，所述凹进部的表面105b形成从右侧向中间的定位支撑。
水平下辊102、侧立辊104和105以及水平上辊103形成围合空间，该围合空间与型材W2之间仅在型材外表面的R角部位存在空隙。从而，当型材表面的材料在挤轧工作面的作用下产生流动时，将流向各个R角部位以填充该空隙。经过4-14个道次的挤轧之后，型材W2即可在外围四个R角处，以及开口部两侧的R角处获得具有理想半径尺寸的尖锐R角。
闭口异型管（凹型）
闭口异型管（凹型）型材一般采用普通冷弯辊压成型，带有自然外R角，根据厚度不同，初始半径尺寸R0为1mm-8.5mm。图10显示了一种闭口异型管（凹型）型材W3，其中图10a是所述闭口异型管（凹型）型材带有自然外R角时的横截面结构示意图，图10b是所述闭口异型管（凹型）型材带有尖锐R角时的横截面结构示意图。
所述闭口异型管（凹型）型材的截面整体具有上表面开口的方形结构，其上表面中间具有开口部，开口部两侧的边缘材料自然向下折弯并在方形结构的内部相互连接。
采用本发明实施例的挤轧工艺形成所述闭口异型管（凹型）型材的尖锐R角时，采用如图11所述的挤轧装置。图11仅显示了与图3中挤轧装置不同的部分，即轧辊的工作表面结构以及与型材表面的配合关系。
由图11可见，水平下辊102的表面（定位支撑工作面）提供对型材W3的底表面向上的定位支撑。
水平上辊103的表面103c（挤轧工作面）低于型材W3的上表面0.05-0.6mm的高度（根据型材厚度选择），从而与型材W3的上表面接触时提供向下的挤轧力；表面103c的中间带有环形突起，环形突起的侧面103b与型材开口部的内侧表面匹配，通过与开口部的内表面接触，形成从中间向两侧的定位支撑。
侧立辊104和105的间距小于型材W3的宽度0.05-0.6mm，从而在其侧面（挤轧工作面）与型材W3的侧面接触时提供从两侧向中间的挤轧力。
水平下辊102、侧立辊104和105以及水平上辊103形成围合空间，该围合空间与型材W3之间仅在型材外表面的R角部位存在空隙。从而，当型材表面的材料在挤轧工作面的作用下产生流动时，将流向各个R角部位以填充该空隙。经过4-14个道次的挤轧之后，型材W3即可在外围四个R角处，以及开口部两侧的R角处获得具有理想半径尺寸的尖锐R角。
闭口异型管（凹凸型）
闭口异型管（凹凸型）型材一般采用普通冷弯辊压成型，带有自然外R角，根据厚度不同，初始半径尺寸R0为1mm-8.5mm。图12显示了一种闭口异型管（凹凸型）型材W4，其中图12a是所述闭口异型管（凹凸型）型材带有自然外R角时的横截面结构示意图，图12b是所述闭口异型管（凹凸型）型材带有尖锐R角时的横截面结构示意图。
所述闭口异型管（凹凸型）型材的截面整体具有方形结构，其上表面中间具有向上的凸起部，凸起部的两边分别具有凹进部。凸起部的顶部和凹进部的底部均为闭合面。
采用本发明实施例的挤轧工艺形成所述闭口异型管（凹凸型）型材的尖锐R角时，采用如图13所述的挤轧装置。图13仅显示了与图3中挤轧装置不同的部分，即轧辊的工作表面结构以及与型材表面的配合关系。
由图13可见，水平下辊102的表面（定位支撑工作面）提供对型材W4的底表面向上的定位支撑。
水平上辊103的第一挤轧工作表面103c低于型材W4的上表面0.05-0.6mm的高度（根据型材厚度选择），第二挤轧工作表面103d低于型材W4的上表面的凸起部的顶面0.05-0.6mm的高度，水平上辊103还包括与闭口异型管型材上表面的凹进部相匹配的定位支撑工作面103e，从而水平上辊103与型材W4的上表面接触时同时向型材W4的上表面和上表面的凸起部的顶面提供向下的挤轧力。
侧立辊104和105的间距小于型材W4的宽度0.05-0.6mm，从而在其侧面（挤轧工作面）与型材W4的侧面接触时提供从两侧向中间的挤轧力。
水平下辊102、侧立辊104和105以及水平上辊103形成围合空间，该围合空间与型材W4外表面之间仅在型材外表面的R角部位存在空隙。从而，当型材表面的材料在挤轧工作面的作用下产生流动时，将流向各个R角部位以填充该空隙。经过4-14个道次的挤轧之后，型材W4即可在方形轮廓外围的四个R角处，以及上表面凸起部两侧的R角处获得具有理想半径尺寸的尖锐R角。
分区域尖锐R角挤轧成型工艺
在一些理想的型材结构中，尖锐R角存在于多个区域。如图14所示的斜边型材W5，期望在RT1、RT2、RT3、RT4这四个区域形成尖锐R角。
这些区域分别位于不同的面向，如采用同一组轧辊围合挤轧，轧辊之间很难通过结构设计避免干涉，因此无法借助于同一组水平上辊、水平下辊和侧立辊经一次挤轧工艺完成所有这些区域尖锐R角的挤轧。此处所说的一次挤轧工艺是指针对一个或多个尖锐R角进行多道次挤轧直至该一个或多个尖锐R角获得理想尖角，如4-14道，在这些道次实施过程中，每个道次所针对的R角是一样的。
这种情况下，可以将要形成尖锐R角的区域进行划分，各区域在独立的挤轧工艺中完成尖锐R角的挤轧成型。从一根平直带材冷弯辊压成型为理想结构的过程中，冷弯辊压成型工艺也相应地被划分为几个阶段，每个阶段之后形成一个适于针对某个区实施尖锐R角挤轧工艺的中间形态。在针对这一区域实施尖锐R角挤轧工艺之后，进入下一个冷弯辊压成型工艺阶段，依次类推，冷弯辊压成型工艺与尖锐R角挤轧工艺交替结合进行实施，最终实现多区域的尖锐R角成型。
例如图14的四个期望进行尖锐化的R角RT1、RT2、RT3、RT4，可以划分为三个区域，其中RT1、RT2为第一区域，在首次尖锐R角挤轧工艺中完成；RT3为第二区域，在第二次尖锐R角挤轧工艺中完成；RT4为第三区域在第三次尖锐R角挤轧工艺中完成。
从板材开始，冷弯辊压成型工艺与尖锐R角挤轧工艺交替结合实施的过程，见附图15-25所示。
第一冷弯辊压成型工艺步骤
图15-18显示了采用冷弯辊压成型工艺形成图14所示型材W5的中间状态的工艺步骤，在这些工艺步骤结束后带有R角RT1、RT2的第一区域P1适于进行尖锐R角挤轧加工。该工艺过程包括四个子步骤，分别使用了四套不同结构的冷弯辊。
在第一子步骤中（见图15），借助于上辊103-1和下辊102-1，型材W5获得第一条折边A；在第二子步骤中（见图16），借助于上辊103-2和下辊102-2，型材W5获得第二条折边B；在第三子步骤中（见图17），借助于左侧立辊104-3、右侧立辊105-3、上辊103-3和下辊102-3，型材W5的第二条折边B进一步折叠贴近型材W5本体，第一条折边A垂直于本体；在第四个子步骤中（见图18），借助于左侧立辊104-4、右侧立辊105-4、上辊103-4和下辊102-4，第二条折边B完全贴合型材W5的本体，获得适于实施尖锐R角挤轧工艺的区域P1。
从冷弯辊压成型工艺的四个子步骤可以看到，每个子步骤，上辊、下辊、左右立辊的形状都不相同，并借助于各辊的形状调整，使型材本体折弯变形为理想形状。
第一尖锐R角挤轧工艺步骤
图19显示了针对第一区域P1进行尖锐R角挤轧工艺的挤轧装置。
由图19可见，水平下辊102-4的表面（定位支撑工作面）提供对型材W5的底部下表面向上的定位支撑。水平上辊103-4的表面（定位支撑工作面）提供对型材W5的底部上表面向下的定位支撑。
侧立辊104-4和105-4的侧表面为与型材的第一区域P1匹配的挤轧工作面。侧立辊104和105间距比型材W5两侧第一区域P1的侧面之间宽度小0.05-0.6mm，从而在其挤轧工作面与型材W5的第一区域P1的侧面接触时提供从两侧向中间的挤轧力。
侧立辊104、105的挤轧工作面、上下辊的定位支撑工作面与型材W5第一区域P1的外表面之间接触的区域仅在型材外表面的R角部位存在空隙。从而，当型材表面的材料在挤轧工作面的作用下产生流动时，将流向第一区域P1的R角部位以填充该空隙。
经过4-14个道次的挤轧之后，型材W5即可在第一区域P1两侧的两个R角处获得具有理想半径尺寸的尖锐R角。每个道次所用的上辊、下辊、左右侧立辊的形状都是一样的，只是各辊的间距和/或位置进行微调以获得挤轧量，因此仅以图19显示其中一个道次的挤轧装置，下文中第二次和第三次尖锐R角挤轧工艺也是如此。
第二冷弯辊压成型工艺步骤
图20-22显示了采用冷弯辊压成型工艺形成图14所示型材W5的中间状态的工艺步骤，在这些工艺步骤结束后带有R角RT3的第二区域P2适于进行尖锐R角挤轧加工。
该工艺过程包括多个子步骤，在第一子步骤中（见图20），利用上辊103-5、下辊102-5、左侧立辊104-5、右侧立辊105-5挤压形成C边；在第二子步骤中（见图21），利用上辊103-6、下辊102-6、左侧立辊104-6、右侧立辊105-6挤压形成D边；在第三个子步骤中（见图22），利用上辊103-7、下辊102-7、左侧立辊104-7、右侧立辊105-7挤压，使型材W5的带有R角RT3的第二区域P2位于适于进行尖锐R角挤轧加工的方位。在本实施例中，该区域位于工件的左右下角，在垂直侧面和水平底面之间。
第二尖锐R角挤轧工艺步骤
图23显示了针对第二区域P2进行尖锐R角挤轧工艺的挤轧装置。
由图23可见，水平下辊102-8的表面（定位支撑工作面）提供对型材W5的底部下表面向上的定位支撑。水平上辊103-8的异型表面与W5此工序中的上表面结构凹凸匹配，提供对型材W5向下的定位支撑和向左右两侧的定位支撑。
侧立辊104-8和105-8的侧表面为与型材的侧表面匹配的挤轧工作面。侧立辊104和105间距比型材W5在此工序下两侧面之间的宽度小0.05-0.6mm，从而在其挤轧工作面与型材W5的侧面接触时提供从两侧向中间的挤轧力。
侧立辊104-8、105-8的挤轧工作面、上下辊的定位支撑工作面与型材W5侧表面之间接触的区域仅在RT3尖角部位存在空隙。从而，当型材表面的材料在挤轧工作面的作用下产生流动时，将流向第二区域P1的RT3尖角部位部位以填充该空隙。
经过4-14个道次的挤轧之后，型材W5即可在第二区域P1的RT3尖角部位获得具有理想半径尺寸的尖锐R角。
第三冷弯辊压成型工艺步骤
图24-25显示了采用冷弯辊压成型工艺形成图14所示型材W5的工艺步骤，在这些工艺步骤结束后带有R角RT4的第三区域P3适于进行尖锐R角挤轧加工。
该工艺过程包括多个子步骤，在第一子步骤中（见图24），利用上辊103-9、下辊102-9挤压形成E边；在第二子步骤中（见图25），利用上辊103-10、下辊102-10挤压形成最终的型材W5的结构构型，此时型材W5的带有R角RT3的第三区域P3位于适于进行尖锐R角挤轧加工的方位。在本实施例中，该区域位于工件的左右下角，在左右斜侧面和水平底面之间。
第三尖锐R角挤轧工艺步骤
图26显示了针对第三区域P2进行尖锐R角挤轧工艺的挤轧装置。
由图26可见，水平下辊102-11的表面（定位支撑工作面）提供对型材W5的底部下表面向上的定位支撑。水平上辊103-11的表面（定位支撑工作面）与W5此工序中的上表面结构匹配，提供对型材W5的底部上表面向下的定位支撑。
侧立辊104-11和105-11的侧表面为与型材的侧表面匹配的挤轧工作面。在任一相应的高度和长度位置上，侧立辊104-11和105-11的间距比型材W5的宽度小0.05-0.6mm，从而在其挤轧工作面与型材W5的第三区域P3的侧面接触时提供从两侧向中间的挤轧力。
侧立辊104-11、105-11的挤轧工作面、上下辊的定位支撑工作面与型材W5第三区域P3的外表面之间接触的区域仅在RT4尖角部位存在空隙。从而，当型材表面的材料在挤轧工作面的作用下产生流动时，将流向第三区域P3的RT4尖角部位部位以填充该空隙。
经过4-14个道次的挤轧之后，型材W5即可在第三区域P3的RT4尖角部位获得具有理想半径尺寸的尖锐R角。
基于本发明的分区域尖锐R角挤轧成型工艺，通过对尖角区域的合理划分，以及与冷弯辊压成型工艺的交替组合，可以完成任意形状型材在任意位置、任意数量的尖锐R角挤轧成型。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (17)
1.一种型材尖锐R角挤轧工艺，其特征在于，
包括对外轮廓R角的半径尺寸为R0的型材接续实施N道挤轧工序，所述N道挤轧工序沿着型材进给的方向设置，并在型材进给的速度为0.5-50米/分钟的状态下实施，其中3≦N≦14，在第i道工序结束后将外轮廓R角的半径尺寸缩小△Ri，i∈[1,N]，经过N道挤轧工序后，R角的半径尺寸从R0缩小至RN，其中，RN=R0-，
任一道次的挤轧工序中，所述挤轧的进给量为沿垂直于型材外表面的方向垂直下压0.15-1.00mm。
2.根据权利要求1所述的型材尖锐R角挤轧工艺，其特征在于，所述R0为1-8mm，RN为0.05-0.6mm。
3.根据权利要求1所述的型材尖锐R角挤轧工艺，其特征在于，不同道次的所述△Ri相同或不同。
4.根据权利要求1所述的型材尖锐R角挤轧工艺，其特征在于，所述任一道次外轮廓R角的半径尺寸缩小借助于所述外轮廓R角两翼的型材外表面上的材料流动获得。
5.根据权利要求4所述的型材尖锐R角挤轧工艺，其特征在于，所述材料流动被限定为自型材外表面向所述外轮廓R角区域流动。
6.根据权利要求4所述的型材尖锐R角挤轧工艺，其特征在于，任一道次的挤轧工序中，所述材料流动借助于挤轧所述外轮廓R角两翼的型材外表面获得。
7.一种分区域尖锐R角挤轧成型工艺，用于在型材的多个区域进行尖锐R角挤轧成型，其特征在于包括冷弯辊压成型工艺步骤和前述任一项所述的型材尖锐R角挤轧工艺步骤，其中，
冷弯辊压成型工艺步骤使型材的一个或多个区域的R角处于适合实施型材尖锐R角挤轧工艺的状态；
型材尖锐R角挤轧工艺步骤针对所述一个或多个区域的R角进行挤轧使其具有理想圆角尺寸；
冷弯辊压成型工艺步骤和型材尖锐R角挤轧工艺步骤交替进行，直到完成所有区域的尖锐R角挤轧成型。
8.根据权利要求7所述的分区域尖锐R角挤轧成型工艺，其特征在于，所述冷弯辊压成型工艺步骤包括两个或两个以上，每个冷弯辊压成型工艺步骤包括多个子步骤以使型材逐渐折弯变形。
9.根据权利要求7所述的分区域尖锐R角挤轧成型工艺，其特征在于，所述型材尖锐R角挤轧工艺步骤包括针对所述一个或多个区域的多个道次的挤轧。
10.用于实现前述任一项挤轧工艺的挤轧设备，用于针对具有外轮廓R角的型材进行R角锐化加工，其特征在于，
所述挤轧设备包括沿着型材进给方向依次设置的多台挤轧装置，型材依次进入每一台挤轧装置，所述每一台挤轧装置的轧辊结构相同，
每一台挤轧装置在至少一个外轮廓R角两翼的型材表面上实施微量挤轧，促使型材表面的材料向R角区域流动。
11.根据权利要求10所述的挤轧设备，其特征在于，每台挤轧装置包括机架、水平下辊、水平上辊和侧立辊，其中，水平下辊和水平上辊分别位于型材的下方和上方，并经由各自的水平辊轴架设在机架上，水平下辊和水平上辊中至少一个的水平辊轴由驱动装置驱动旋转，其工作表面与型材上表面和/或下表面接触，并带动型材向前进给。
12.根据权利要求11所述的挤轧设备，其特征在于，侧立辊包括两个，分别由垂直辊轴可旋转地支撑，并设置在型材的左右两侧，其工作表面与型材左右两侧面接触，并随型材的进给随动旋转。
13.根据权利要求11所述的挤轧设备，其特征在于，所述水平下辊、水平上辊和/或侧立辊包括挤轧工作面，用于挤轧型材外轮廓R角两翼的型材外表面，使所述型材外表面上的材料朝向R角区域流动。
14.根据权利要求13所述的挤轧设备，其特征在于，所述水平上辊的挤轧工作面比型材上表面低0.15-1.00mm，从而使型材上表面的相应厚度的材料朝向R角区域流动。
15.根据权利要求13所述的挤轧设备，其特征在于，所述侧立辊的挤轧工作面的间距比型材两侧表面之间的间距小0.15-1.00mm，从而使型材两侧表面的相应厚度的材料朝向R角区域流动。
16.根据权利要求13所述的挤轧设备，其特征在于，所述水平下辊、水平上辊和/或侧立辊包括定位支撑工作面，用于防止所述型材上表面和/或侧表面的材料朝向R角区域以外的区域流动。
17.根据权利要求16所述的挤轧设备，其特征在于，所述水平下辊、水平上辊和/或侧立辊的所述挤轧工作面和所述定位支撑工作面形成围合空间，所述围合空间与所述型材外表面的间隙仅存在于所述R角区域。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111194699.6A CN113996680B (zh) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | 型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111194699.6A CN113996680B (zh) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | 型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113996680A CN113996680A (zh) | 2022-02-01 |
| CN113996680B true CN113996680B (zh) | 2024-05-14 |
Family
ID=79922847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111194699.6A Active CN113996680B (zh) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | 型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113996680B (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004128264A (ru) * | 2004-09-22 | 2006-03-27 | Федеральное государственное унитарное предпри тие "Ценральный научно-исследовательский институт технологии судостроени " (ФГУП "ЦНИИТС") (RU) | Способ и устройство для формообразования деталей из профилей и полос |
| WO2006057074A1 (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Nakata Manufacturing Co., Ltd. | 角管成形用ロールと角管のロール成形方法及び成形装置 |
| CN101564741A (zh) * | 2009-05-18 | 2009-10-28 | 北方工业大学 | 一种冷弯型钢外圆尖角的冷弯成型方法 |
| CN102601193A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-25 | 吉林大学 | 一种椭圆弧凹模圆角的高强钢回弹控制方法 |
| CN102921755A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-13 | 竹昌精密冲压件(上海)有限公司 | 直角回挤加工方法及直角回挤加工模具 |
| CN103317348A (zh) * | 2013-06-29 | 2013-09-25 | 四川瑞宝电子有限责任公司 | 端子鱼眼外形成型工艺 |
| CN104015378A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种适用于c形复合材料零件成型的组合式均压盖板的制造方法 |
| CN104226807A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-12-24 | 重庆理工大学 | 刮挤复合精冲方法及模具 |
| JP2015096265A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 日新製鋼株式会社 | 多重角形管の製造方法および多重角形管 |
| CN104858257A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-26 | 江苏华江祥瑞现代建筑发展有限公司 | 一种冷弯型钢边模拐角成型装置 |
| CN109365584A (zh) * | 2018-10-28 | 2019-02-22 | 重庆知遨科技有限公司 | 一种条状型材成型装置 |
| CN208592299U (zh) * | 2018-07-11 | 2019-03-12 | 苏州春秋电子科技股份有限公司 | 冲压精密冷挤压成型结构 |
| CN111215475A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-06-02 | 武汉钢铁江北集团冷弯型钢有限公司 | 一种方形尖角钢管的冷弯成型方法 |
| CN112547927A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-26 | 童丹桂 | 一种型材加工方法 |
| CN112935127A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 换热管制造方法及换热管 |
-
2021
- 2021-10-13 CN CN202111194699.6A patent/CN113996680B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004128264A (ru) * | 2004-09-22 | 2006-03-27 | Федеральное государственное унитарное предпри тие "Ценральный научно-исследовательский институт технологии судостроени " (ФГУП "ЦНИИТС") (RU) | Способ и устройство для формообразования деталей из профилей и полос |
| WO2006057074A1 (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Nakata Manufacturing Co., Ltd. | 角管成形用ロールと角管のロール成形方法及び成形装置 |
| CN101564741A (zh) * | 2009-05-18 | 2009-10-28 | 北方工业大学 | 一种冷弯型钢外圆尖角的冷弯成型方法 |
| CN102601193A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-25 | 吉林大学 | 一种椭圆弧凹模圆角的高强钢回弹控制方法 |
| CN102921755A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-13 | 竹昌精密冲压件(上海)有限公司 | 直角回挤加工方法及直角回挤加工模具 |
| CN103317348A (zh) * | 2013-06-29 | 2013-09-25 | 四川瑞宝电子有限责任公司 | 端子鱼眼外形成型工艺 |
| JP2015096265A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 日新製鋼株式会社 | 多重角形管の製造方法および多重角形管 |
| CN104015378A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种适用于c形复合材料零件成型的组合式均压盖板的制造方法 |
| CN104226807A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-12-24 | 重庆理工大学 | 刮挤复合精冲方法及模具 |
| CN104858257A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-26 | 江苏华江祥瑞现代建筑发展有限公司 | 一种冷弯型钢边模拐角成型装置 |
| CN208592299U (zh) * | 2018-07-11 | 2019-03-12 | 苏州春秋电子科技股份有限公司 | 冲压精密冷挤压成型结构 |
| CN109365584A (zh) * | 2018-10-28 | 2019-02-22 | 重庆知遨科技有限公司 | 一种条状型材成型装置 |
| CN111215475A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-06-02 | 武汉钢铁江北集团冷弯型钢有限公司 | 一种方形尖角钢管的冷弯成型方法 |
| CN112547927A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-26 | 童丹桂 | 一种型材加工方法 |
| CN112935127A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 换热管制造方法及换热管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113996680A (zh) | 2022-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3023168B1 (en) | Press forming method | |
| CN101218044B (zh) | 滚轧成形机及滚轧成形方法 | |
| CN112620398B (zh) | 一种金属板材连续成型装置及成型工艺 | |
| EP3031545B1 (en) | Press molded product, press molded product manufacturing method | |
| CN112642898B (zh) | 一种带安装槽异形杆的冷弯成型方法 | |
| CN110369548A (zh) | 一种钛合金无缝方矩形管及其制造方法和应用 | |
| CN113996680B (zh) | 型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备 | |
| CN102728706B (zh) | 连续不均匀压缩成形三维曲面的方法 | |
| US6286352B1 (en) | Stretch roll forming apparatus using frusto-conical rolls | |
| EP2412682A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben | |
| JP2005169447A (ja) | 金属材料の加工方法及び金属加工品 | |
| CN109158452B (zh) | 一种异型钢低温矫正装置及其使用方法 | |
| CN218425007U (zh) | 提高金属板材承载能力的双加强筋同步加工设备 | |
| CN111822546A (zh) | 弧形构件生产方法 | |
| CN112642899B (zh) | 一种带安装槽异形杆的冷弯成型方法 | |
| CN104985037A (zh) | 冷弯波纹板成形方法 | |
| CN110170520B (zh) | 一种带凸起筋的平板轧制成形工艺 | |
| CN202729069U (zh) | 一种c形梁型材以及双c抱合梁和货架 | |
| CN112404191A (zh) | 一种板材弯边卷圆设备 | |
| CN1524637A (zh) | 具有一个尖角的矩形钢管的制造方法 | |
| CN112792173A (zh) | 一种铝合金高强度板材曲面成形工艺 | |
| CN203064604U (zh) | 一种单缝咬合横梁及货架 | |
| CN114653802B (zh) | 一种提高金属板材承载能力的双加强筋同步加工设备 | |
| CN214298049U (zh) | 用于型材生产线的柔性接料装置 | |
| CN110701392A (zh) | 一种p形管、p形管成型工艺及p形管成型设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |