[發明專利]成型方法及成型裝置

有效

• 申請號: 201180053300.0
• 申請日: 2011-02-24
• 公開（公告）號: CN103201053A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 王飛舟;中野智康;豬熊昭德;尹紀龍;閼伽井光朋
• 申請（專利權）人: 株式會社中田制作所
• 主分類號: B21D5/10
• 分類號: B21D5/10
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 齊葵;王誠華

技術領域

本發明涉及一種通過卷狀金屬材料或所需長度的板狀金屬材料制造圓管等的成型方法及成型裝置，尤其涉及如下的成型方法及成型裝置，在成型初期的開坯工序中，采用模列在環形軌道上旋轉移動的構成的旋轉單元，該模列使用設置成向外且自由擺動的成型孔型的模，利用模的成型孔型，約束被成型原材料的邊緣部，使模變化為所需角度并旋轉移動，從而實現彎曲成型并且能夠顯著減低起因于成型輥引起的的纏繞現象和局部產生的高接觸應力的諸多問題。

背景技術

長金屬產品的成型方法主要有輥軋成型和壓制成型。在后者的壓制成型中，被成型原材料基本只承受截面內的二維變形，多余變形和殘余應力少，容易獲得產品的尺寸精度，然而，包含金屬模的設備投資高、生產能力低、并且在產品的長度上也有限制。

在輥軋成型中，盡管由于使被成型原材料的前端通過多個成型輥機座組的通板作業困難而板材的使用困難，但可進行使用卷材的連續生產，對產品長度的限制也小、生產能力高并且與壓制成型相比設備的投資也低。但是，作為旋轉體的成型輥，由于制造能力及成本等的限制而不能較大，在被成型原材料上因為承受以向該輥的纏繞為代表的三維變形，所以不僅產生附加的變形應變，還產生起因于纏繞的行進方向的阻力大而必要的驅動能量也大的問題。另外，成型輥和被成型原材料間的接觸區域的圓周速度差較大，由二者之間的相對滑動引起的產品磨損等的表面質量問題多。由于成型輥和被成型原材料間的接觸區域比較小，所以二者間的表面壓力變高，與所述圓周速度差共同產生使輥嚴重磨損的問題。

作為電阻焊接管為代表的成型輥的制管過程，一般經過以下各工序：卷繞卷材并向成型工序供給的預先工序；通過開坯輥、多輥及飛邊通過輥來進行的初期成型工序；之后是例如高頻焊接對置的原材料邊緣部彼此的焊接工序；進行管的圓度和直線度的校正的定型工序；和將所制造的金屬管切割為預定長度的切割工序。

例如，在所述的開坯工序中，作為表示從原材料板成型為管的過程的成型方式，適當選定表示使原材料邊緣部的軌跡成為擺線的邊緣彎曲方式、該軌跡為漸開線的中間彎曲方式、進一步圓形彎曲方式和這些的組合的成型方式或者雙重彎曲方式等的從原材料板成型為管的邊緣軌跡的過程的輥花，但基本上利用上下配置的一對凹凸輥及側輥，從內面及外面約束被成型原材料，成型為所需的截面形狀。

專利文獻1：USA1,980,308

專利文獻2：USA3,145,758

專利文獻3：特公昭55-51648

專利文獻4：WO2009/110372

利用成型輥的制管工序通過采用所述的稱為輥的旋轉體的工具，具有高的生產能力，另外，近幾年大量進行關于產品外徑在某范圍內的輥的兼用化的技術開發，其結果目前成為生產能力極高的成型方法。但是，沒有完全消除采用旋轉體工具而產生的上述缺點。

長金屬材料成型為所需形狀時，為了減少輥的缺點，過去常見嘗試輥成型與模、模板及傳送帶或者壓制成型相結合的技術。例如，在專利文獻1中，通過將具有半圓孔型的金屬模連接安裝于在一對鏈輪間的橢圓軌道上旋轉的環狀鏈上，從而準備一對半圓孔型連續的連接金屬模，并且水平配置連接金屬模以使在水平配置的帶狀板材兩側上半圓孔型對置。

專利文獻1的成型裝置，如該文獻的圖2、圖3所示，與一直以來使用的一對上下、一對左右的凹凸成型輥相同，在凹入的半圓孔型內配置凸出的圓錐輥，位于兩者的間隙的成型原材料通過跟隨連續水平移動的半圓孔型的表面而成型，這雖然成為優點，然而因為使用圓錐輥，絲毫沒有避開前述的缺點。另外，具有連接金屬模的半圓孔型的圓弧只有一種，在不更換連接金屬模的環狀鏈時，不能成型各種口徑的管。

專利文獻2鑒于制管時使用上下輥、側輥而不能使被成型材料總是接觸輥，特別地在開坯工序中，原材料的寬度中間部分的成型使用現有的一對上下配置的成型輥，但在原材料的兩端部的成型中，側輥替換成環形傳動帶，設定三維環形軌道，以使通過從水平隨后提升而成型。另外，也公開有采用鏈表面上連續配置板狀模板的輸送鏈替換所述傳動帶的例子。該開坯工序中，環形傳動帶或鏈的軌道上作用大的成型應力，在被成型原材料的厚度薄、材料強度低的情況下，即使能夠保持軌道的機械強度，除此以外存在困難，進一步不能成型各種口徑的管。