[實(shí)用新型]激光輔助輥彎成型裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920216255.6
• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN201676924U
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓飛;龍睿芬;劉繼英;艾正青
• 申請（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D5/14
• 分類號(hào): B21D5/14;B23K26/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及輥彎成型的技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光輔助加熱的輥彎成型裝置。

背景技術(shù)

輥彎成型技術(shù)是在常溫下，通過順序配置的多道次成型軋輥，把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進(jìn)行橫向彎曲，以制成特定斷面的型材。輥彎型鋼具有斷面合理、強(qiáng)度高、剛度大、重量輕、金屬利用率高等特點(diǎn)，是一種用途非常廣泛的經(jīng)濟(jì)型斷面型材，被廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、機(jī)械、航空等行業(yè)。

由于目前的輥彎成型產(chǎn)品斷面形狀日益復(fù)雜，在成型過程中，由于板材的加工硬化，導(dǎo)致其強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性降低，給板材繼續(xù)進(jìn)行塑性變型帶來困難，當(dāng)達(dá)到最大變型程度時(shí)，很容易導(dǎo)致型材破裂，使得成型無法繼續(xù)進(jìn)行。

專利號(hào)200620083767.6，名稱為“多輥冷彎成型機(jī)”中國實(shí)用新型專利中，周立亭等人提出一種能連續(xù)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和大長度結(jié)構(gòu)件的連續(xù)高效冷彎成型機(jī)。但該設(shè)備的缺點(diǎn)在于如果工件的形狀稍有所變化，就要大量更換軋輥。因?yàn)橐筌堓伒男螤铍S零件的變化而變，零件越復(fù)雜，軋輥的復(fù)雜程度也會(huì)隨著增加，隨之加工工藝也會(huì)發(fā)生較大的變化。

專利號(hào)200710202808.8，名稱為“冷彎型鋼的加熱成型方法及其生產(chǎn)的冷彎型鋼”的中國發(fā)明專利中，用加熱裝置對冷彎成型機(jī)組生產(chǎn)的圓直角型鋼坯料進(jìn)行在線加熱，接著將圓直角型鋼坯料進(jìn)行鐓壓型成尖直角型鋼。但是該方法步驟較復(fù)雜，連續(xù)性不夠好。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本實(shí)用新型的主要目的是提供一種激光輔助輥彎成型裝置，在輥彎成型過程中以激光束為熱源，對工件進(jìn)行局部加熱，從而克服板材成型過程中加工硬化以及易破裂的問題，同時(shí)，還可以減小30％到50％的成型壓力，減少成型道次，降低生產(chǎn)成本。

本實(shí)用新型所提出的一種激光輔助輥彎成型裝置，其組成包括導(dǎo)料軋輥2、3，成型軋輥組4、5、6、7、8、9，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10、激光系統(tǒng)11，其特征在于，在成型軋輥組8、9前設(shè)有激光系統(tǒng)11，所述激光系統(tǒng)為氦-氖激光器、二氧化碳激光器、半導(dǎo)體激光器中的一種。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

1、在輥彎成型過程中，激光束照射在板材產(chǎn)生加工硬化的難成型區(qū)域，利用激光的熱作用和熱傳導(dǎo)作用，使板材表面的溫度迅速提高，達(dá)到板材消除加工硬化的溫度范圍200～1148℃，從而提高了板材的成型極限。

2、利用激光系統(tǒng)對板材進(jìn)行在線局部直接成型，當(dāng)激光束掃描板材的表面，調(diào)整激光功率1～1000W，掃描速度1～50mm/s，在熱作用區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生非均勻分布的熱應(yīng)力，使板材產(chǎn)生塑性變形。

3、采用激光系統(tǒng)對板材進(jìn)行在線激光切割，激光功率控制在800～5000W，根據(jù)各參數(shù)編制激光切割程序，使激光切割機(jī)按照預(yù)先設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行切割，加工成符合設(shè)計(jì)要求的形狀，同時(shí)，激光切割速度由板材的傳動(dòng)速度決定。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點(diǎn)和效果：

1、采用激光輔助加熱輥彎成型技術(shù)，可以減小板材的加工硬化，提高板材的成型極限，降低材料的變形抗力，增加材料流動(dòng)的均勻性、韌性和延展性，提高板材的成型性能；

2、激光輔助加熱的輥彎成型過程中，激光加熱時(shí)間短，速度快，板材表面氧化脫碳少，表面質(zhì)量高；

3、激光輔助加熱，降低了輥彎成型機(jī)組的機(jī)械負(fù)荷，輥彎成型過程中的成型道次也可以相應(yīng)減少，節(jié)省了成型工序，提高了經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；

4、激光輔助輥彎成型為非接觸成型，沒有外加機(jī)械力的作用，可控性好，柔性大，工藝操作簡單方便；

5、激光輔助在線切割中，激光頭與板材無接觸，不會(huì)對板材表面造成劃傷，并且切口平整，安全無污染，加工精度高，重復(fù)性好；

附圖說明

圖1是激光輔助輥彎成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2A是本實(shí)用新型的實(shí)施例1中型鋼截面圖；

圖2B是本實(shí)用新型的實(shí)施例1中型鋼立體示意圖；

圖3A是本實(shí)用新型的實(shí)施例2中型鋼截面圖；

圖3B是本實(shí)用新型的實(shí)施例2中型鋼側(cè)視圖；

圖3C是本實(shí)用新型的實(shí)施例2中型鋼立體示意圖；

圖4A是本實(shí)用新型的實(shí)施例3中型鋼截面圖；

圖4B是本實(shí)用新型的實(shí)施例3中型鋼俯視圖；

圖4C是本實(shí)用新型的實(shí)施例3中型鋼立體示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)為：板帶1、導(dǎo)料軋輥2、3，成型加工軋輥組4、5、6、7、8、9，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10、激光系統(tǒng)11，激光束12，輥彎成型后的型材13，激光照射區(qū)域14、15。

具體實(shí)施實(shí)例