[发明专利]金属板材加热式辊弯成形方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属板材加热式辊弯成形方法及其装置，属于辊弯成形技术及设备领域。

背景技术

辊弯成形是通过顺序配置的多道次成形轧辊，把卷材、带材等金属板带逐渐地进行横向弯曲，以制成特定断面的型材。与热轧型钢相比，具有能源与材料消耗小、辊弯型材产品表面质量好、尺寸精度高、相对刚度与强度大的优点，是一种用途非常广泛的经济型断面型材，在建筑、交通、机械、家电等各行各业有着非常广泛的应用。

目前，我国国民经济持续快速发展，辊弯型材市场需求日趋增多，应用范围不断扩大，市场前景十分广阔。在其应用领域，辊弯型材的优点越来越被用户认识，它属于经济断面高效型材，与同类热轧型材相比较可节约金属15～30％，而且投资少，生产灵活，能满足用户的各种要求，在个性化市场发展中更显示出它独特的优越性，广泛采用辊弯型材取代热轧型材和其他品种，已成为不可阻挡的趋势。然而，目前的辊弯成形产品断面形状日益复杂，常规辊弯工艺在生产镁合金、铝合金和高强度钢等辊弯型材产品时，遇到了难以克服的困难。在成形过程中，由于板材的加工硬化，导致其强度、硬度升高，塑性、韧性降低，给板材继续进行塑性变形带来困难，当达到最大变形程度时，很容易导致型材破裂，使得成形无法继续进行。

与国外相比，目前我国急需开发镁合金、铝合金、高强度和超高强度钢等型材，以及超厚、超薄、尖直角系列的高难度复杂断面型材产品。其中，镁合金、铝合金、高强度钢等难成形型材的开发工作尤为紧迫。

专利号为ZL 200620083767.6的中国实用新型专利说明书中公开了一种多辊冷弯成形机，包括一个以上的主台架，活动装在每个主台架上的前支架，固定在主台架上的后支架，装在前支架和后支架上的下轴，分别装在前支架和后支架上的滑座，与下轴平行的装在滑座上的上轴，分别装在前支架和后支架上端与滑座联结的升降机构，依次排列分别装在上轴和下轴上的定位套、轧辊、夹紧套，装在前支架支撑轴处的上、下轴上的推力套，分别拧在前支架端上、下轴上压紧推力套的螺母。该实用新型能够连续生产，效率高，但道次过多，且在生产截面复杂的型材时易出现加工硬化，导致型材破裂。

与常规辊弯成形工艺相比，金属板材加热式辊弯成形工艺具有明显的优势。经过加热处理后的金属板材硬度低，延展性能好，易加工，很好的解决了金属板材加工过程中型材破裂的问题，更易对由于加工硬化而难成形的镁合金、铝合金和高强度钢等板材进行加工。

发明内容

为克服现有技术存在的上述问题，本发明旨在提供一种金属板材加热式辊弯成形方法及其装置，以解决镁合金、铝合金和高强度钢等金属板材由于加工硬化而难成形的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种金属板材加热式辊弯成形方法，其特征在于，在保护气氛中对金属板材加热，待板材温度达到要求的温度时，对板材进行辊弯成形，然后对辊弯成形后的金属板材进行冷却；最后对冷却后的金属板材进行裁剪并装箱；对金属板材进行加热过程、辊弯过程、冷却过程是在保护气氛中进行的。

根据上述方法实现的一种金属板材加热式辊弯成形装置，由辊弯成形机、计算机系统、加热系统、冷却系统、气体保护罩组成，其特征在于，所述的辊弯成形机依金属板材的加工顺序，包括开卷装置、校平装置、送料辊、辊子机组、成形机架、飞剪、支撑辊以及收集箱；所述计算机系统包括CPU、连接线路，CPU通过连接线路与校平装置、送料辊、加热系统、辊子机组、冷却系统、飞剪、支撑辊连通；所述的加热系统包括加热装置、测温器，加热装置、测温器与计算机系统相连接，加热装置在所述计算机系统控制下对金属板材加热，测温器测量经加热装置加热的金属板材的温度，并将测得的温度反馈给计算机系统；所述冷却系统包括冷却装置，对经辊子机组加工的金属板材进行冷却；所述的气体保护罩与保护气体进气管、排气管连通，保护气体进气管位于所述的气体保护罩的上部，排气管位于所述的气体保护罩的下部，所述气体保护罩在金属板材进出口处有砂封装置；加热系统、辊子机组、冷却系统在所述气体保护罩之内。

上述技术方案中，金属板材的加热、辊弯成形、冷却是在所述气体保护罩的保护气氛中进行的，避免了金属板材在高温状况下的氧化现象，保证了产品的表面质量；热保护气体通过进气管进入所述气体保护罩，将所述气体保护罩内的冷空气经排气管驱排出。

所述气体保护罩内的热保护气体可为热氮气或热氢气。