[發明專利]一種異形截面管的冷軋成形裝置及方法

在審

• 申請號: 201611180445.8
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106734333A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 毛華杰;張昊;錢東升
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B21C37/08
• 分類號: B21C37/08;B21C37/15
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮,汪瑋華

技術領域

本發明屬于異形截面管加工成形的技術領域，尤其涉及一種異形截面管的冷軋成形裝置及方法。

背景技術

異形截面管是一種常用的汽車結構件，具有軸向均勻形狀的異形截面特點，常見的有內花鍵、內齒輪等，傳統的異形截面管加工往往采用對圓柱形坯料切割的方式來實現，這樣的加工方法很難生產軸向長度長且管徑小的異形截面管，生產效率低，生產成本高，切削加工所造成的廢料更多，不利于大規模生產。

冷精軋技術已經在板帶軋制領域得到廣泛的應用，但是傳統的冷精軋技術往往運用于板帶、環件的軋制，很少運用于異形截面板的軋制。連續輥式成型法是將板帶在具有一定軋輥孔型的多機架軋機上進行連續塑性彎曲而成管筒狀，是一種應用廣泛、優質高效的中、小口徑電焊管成型方法，這種方法通常用于普通焊管的生產。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種異形截面管的冷軋成形裝置及方法，在保證零件質量的同時，克服傳統加工工藝的加工能力的不足及耗材多、材料利用率低、生產效率低的缺點。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種異形截面管的冷軋成形裝置，所述異形截面管為內表面上沿軸向設有一條弧形凸棱，其特征在于，包括依次設置的異形截面板的軋輥組、異形截面管毛坯軋輥組、激光焊機、斜軋機組和激光切割機。

按上述方案，所述異形截面板的軋輥組包括初軋輥、中間軋輥和終軋輥，所述初軋輥包括對稱設置的上初軋輥和下初軋輥，所述中間軋輥包括對稱設置的上中間軋輥和下中間軋輥，所述終軋輥包括對稱設置的上終軋輥和下終軋輥，所述上初軋輥、上中間軋輥和上終軋輥的外周面中心設有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一、第二和第三凹槽的半徑依次減小，第三凹槽與所述弧形凸棱相配置。

按上述方案，所述異形截面管毛坯軋輥組包括初彎軋輥、中彎軋輥和終彎軋輥，所述初彎軋輥包括上初彎軋輥和下初彎軋輥，所述中彎軋輥包括上中彎軋輥和下中彎軋輥，所述終彎軋輥包括上終彎軋輥和下終彎軋輥，所述上初彎軋輥和上中彎軋輥均為鼓形軋輥，外周面中心均設有第一型槽和第二型槽，上中彎軋輥的曲率大于上初彎軋輥的曲率，上中彎軋輥的弦長小于上初彎軋輥的弦長，所述第一、第二型槽均與所述弧形凸棱相配置，所述上終彎軋輥和下終彎軋輥均為細腰形軋輥。

一種異形截面管的冷軋成形方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1)異形截面板的軋制，確定板料毛坯在異型截面處的弧形凸棱形狀，依次通過設置有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的初軋輥、中間軋輥和終軋輥軋制出所需的異形截面板；

S2)異形截面管毛坯軋制，異形截面板依次通過初彎軋輥、中彎軋輥和終彎軋輥軋制，在異形截面管毛坯軋輥組的連續作用下，形成了異形截面管毛坯；

S3)異形截面管成形，通過激光焊機對異形截面管毛坯進行連續焊接，使得異形截面管快速粘結成形；

S4)拋光切割成形，通過斜軋機組對異形截面管的外表面及圓柱度進行加工修整，采用激光切割機切割形成最終的異形截面管。

按上述方案，所述步驟S2)中包括如下內容：異形截面板通過初彎軋輥軋制，形成弧形異形截面管毛坯，繼續中彎軋輥軋制，形成“U”形異形截面管毛坯，最后通過終彎軋輥軋制，形成圓筒狀的異形截面管毛坯。

本發明的有益效果是：提供一種異形截面管的冷軋成形裝置及方法，可以加工傳統的加工工藝很難加工的長度長且管徑小的異形截面管，并且使得異形截面管的生產效率得到大幅的提升，相對于傳統的切削工藝來講，節省了生產成本，提高了能源利用率，改變了異形截面管只能小規模生產的狀態，使其可以進行流水線生產，具有廣闊的應用前景，為異形截面管的流水線生產提供了可能。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的冷軋成形裝置的側視圖；

圖2為本發明一個實施例的冷軋成形裝置的俯視圖；

圖3為本發明一個實施例的異形截面板的剖視圖；

圖4為本發明一個實施例的異形截面管的成形過程剖視圖。

其中：1.板料毛坯，2.上初軋輥，3.下初軋輥，4.上中間軋輥，5.下中間軋輥，6.上終軋輥，7.下終軋輥，8.上初彎軋輥，9.下初彎軋輥，10.上中彎軋輥，11.下中彎軋輥，12.上終彎軋輥，13.下終彎軋輥，14.第一凹槽，15.第二凹槽，16.第三凹槽，17.弧形凸棱，18.異形截面板，19.第一型槽，20.第二型槽，21.弧形異形截面管毛坯，22.“U”形異形截面管毛坯，23.異形截面管毛坯。

具體實施方式