[发明专利]一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置及柔性矫直方法

说明书

技术领域

本发明属于金属压力加工技术领域，特别是涉及一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置及柔性矫直方法，适用于大差厚比且厚度沿板材长度方向连续周期变化的冷轧差厚板的矫直。

背景技术

在当下汽车工业中，为了满足节能减排目标，车身结构轻量化技术已成为研究热点。为了实现车身结构轻量化，一种新型板材应运而生即冷轧差厚板，亦称冷轧连续变厚度薄板，如图1所示，其通常由等厚度厚区、等厚度薄区以及变厚度区构成。

利用冷轧差厚板制造的汽车零件，与采用等厚度板材制造的汽车零件相比，在不影响零件整体承载能力的基础上，仍可以充分发挥材料性能，而零件的结构重量却得以减轻。再有，冷轧差厚板与传统的激光拼焊板相比，在材料力学性能、冲压性能、产品表面质量、过渡区形式与强度等多方面优势明显，冷轧差厚板必然成为未来汽车轻量化车身的首选材料。

冷轧差厚板在生产阶段的成型过程采用的是柔性轧制方式，且柔性轧制环节也是冷轧差厚板生产加工环节的核心工序，而板材在轧制、退火等生产加工环节或运输堆放过程中，会因外力作用或冷热不均，板材内部的残余应力会造成板材出现不同程度的纵向弯曲，由于冷轧差厚板的板厚不均匀性，纵向弯曲的程度还会相应增加，为此，在冷轧差厚板出厂前或使用前必须进行精整矫直，且矫直工序直接决定了冷轧差厚板的最终质量和精度。

但是，目前对于完善的冷轧差厚板矫直工艺理论和矫直方法鲜有报道，且无完备的工艺装备能够用于实际生产，因此，矫直环节已经成为制约高精度冷轧差厚板进行产业化生产的瓶颈。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置及柔性矫直方法，具备在冷轧差厚板进行矫直的同时动态柔性调整各辊压下量，可实现对冷轧差厚板周期循环的等厚度厚区、等厚度薄区及变厚度区的连续矫直，有效提高冷轧差厚板的最终质量和精度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，包括机架、夹送机构及矫直机构，所述矫直机构安装在机架内，在矫直机构的入口侧和出口侧各设置一套夹送机构；所述矫直机构包括大辊径矫直辊系、小辊径矫直辊系及过渡辊，过渡辊位于大辊径矫直辊系与小辊径矫直辊系之间；所述大辊径矫直辊系通过第一辊座安装在机架内，在第一辊座顶部与机架之间竖直设置有第一主压紧液压缸；所述小辊径矫直辊系及过渡辊通过第二辊座安装在机架内，在第二辊座顶部与机架之间竖直设置有第二主压紧液压缸。

所述第一主压紧液压缸的缸筒固定连接在机架上，第一主压紧液压缸的活塞杆端部采用为球面结构，并与第一辊座顶部相接触；沿板材矫直方向的第一主压紧液压缸侧部竖直设置有第一辅助液压缸，第一辅助液压缸上端与第一主压紧液压缸的缸筒相铰接，第一辅助液压缸下端与第一辊座顶部相铰接，第一辊座通过第一辅助液压缸调整倾角；所述第二主压紧液压缸的缸筒固定连接在机架上，第二主压紧液压缸的活塞杆端部采用为球面结构，并与第二辊座顶部相接触；沿板材矫直方向的第二主压紧液压缸侧部竖直设置有第二辅助液压缸，第二辅助液压缸上端与第二主压紧液压缸的缸筒相铰接，第二辅助液压缸下端与第二辊座顶部相铰接，第二辊座通过第二辅助液压缸调整倾角。

所述大辊径矫直辊系包括若干大辊径上工作辊及若干大辊径下工作辊，且大辊径上工作辊与大辊径下工作辊交错分布；所述第一辊座分为彼此独立的上辊座和下辊座，所述大辊径上工作辊通过轴承及轴承座安装在第一辊座的上辊座上，且轴承座与第一辊座的上辊座之间通过预紧弹簧相连；所述大辊径下工作辊通过轴承及轴承座安装在第一辊座的下辊座上，且轴承座与第一辊座的下辊座之间通过预紧弹簧相连。

在所述大辊径下工作辊下方设置有大辊径下支撑辊，大辊径下支撑辊与大辊径下工作辊相接触，且大辊径下支撑辊通过大辊径下支撑辊安装座安装在第一辊座的下辊座上；在所述大辊径上工作辊上方设置有大辊径上支撑辊，大辊径上支撑辊与大辊径上工作辊相接触，且大辊径上支撑辊通过大辊径上支撑辊安装座安装在第一辊座的上辊座上，在第一辊座的上辊座与大辊径上支撑辊安装座之间连接有第一副压紧液压缸。

所述小辊径矫直辊系包括若干小辊径上工作辊及若干小辊径下工作辊，且小辊径上工作辊与小辊径下工作辊交错分布；所述第二辊座分为彼此独立的上辊座和下辊座，所述小辊径上工作辊通过轴承及轴承座安装在第二辊座的上辊座上，且轴承座与第二辊座的上辊座之间通过预紧弹簧相连；所述小辊径下工作辊通过轴承及轴承座安装在第二辊座的下辊座上，且轴承座与第二辊座的下辊座之间通过预紧弹簧相连。