[发明专利]一种异形截面管的冷轧成形装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于异形截面管加工成形的技术领域，尤其涉及一种异形截面管的冷轧成形装置及方法。

背景技术

异形截面管是一种常用的汽车结构件，具有轴向均匀形状的异形截面特点，常见的有内花键、内齿轮等，传统的异形截面管加工往往采用对圆柱形坯料切割的方式来实现，这样的加工方法很难生产轴向长度长且管径小的异形截面管，生产效率低，生产成本高，切削加工所造成的废料更多，不利于大规模生产。

冷精轧技术已经在板带轧制领域得到广泛的应用，但是传统的冷精轧技术往往运用于板带、环件的轧制，很少运用于异形截面板的轧制。连续辊式成型法是将板带在具有一定轧辊孔型的多机架轧机上进行连续塑性弯曲而成管筒状，是一种应用广泛、优质高效的中、小口径电焊管成型方法，这种方法通常用于普通焊管的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种异形截面管的冷轧成形装置及方法，在保证零件质量的同时，克服传统加工工艺的加工能力的不足及耗材多、材料利用率低、生产效率低的缺点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种异形截面管的冷轧成形装置，所述异形截面管为内表面上沿轴向设有一条弧形凸棱，其特征在于，包括依次设置的异形截面板的轧辊组、异形截面管毛坯轧辊组、激光焊机、斜轧机组和激光切割机。

按上述方案，所述异形截面板的轧辊组包括初轧辊、中间轧辊和终轧辊，所述初轧辊包括对称设置的上初轧辊和下初轧辊，所述中间轧辊包括对称设置的上中间轧辊和下中间轧辊，所述终轧辊包括对称设置的上终轧辊和下终轧辊，所述上初轧辊、上中间轧辊和上终轧辊的外周面中心设有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一、第二和第三凹槽的半径依次减小，第三凹槽与所述弧形凸棱相配置。

按上述方案，所述异形截面管毛坯轧辊组包括初弯轧辊、中弯轧辊和终弯轧辊，所述初弯轧辊包括上初弯轧辊和下初弯轧辊，所述中弯轧辊包括上中弯轧辊和下中弯轧辊，所述终弯轧辊包括上终弯轧辊和下终弯轧辊，所述上初弯轧辊和上中弯轧辊均为鼓形轧辊，外周面中心均设有第一型槽和第二型槽，上中弯轧辊的曲率大于上初弯轧辊的曲率，上中弯轧辊的弦长小于上初弯轧辊的弦长，所述第一、第二型槽均与所述弧形凸棱相配置，所述上终弯轧辊和下终弯轧辊均为细腰形轧辊。

一种异形截面管的冷轧成形方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)异形截面板的轧制，确定板料毛坯在异型截面处的弧形凸棱形状，依次通过设置有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的初轧辊、中间轧辊和终轧辊轧制出所需的异形截面板；

S2)异形截面管毛坯轧制，异形截面板依次通过初弯轧辊、中弯轧辊和终弯轧辊轧制，在异形截面管毛坯轧辊组的连续作用下，形成了异形截面管毛坯；

S3)异形截面管成形，通过激光焊机对异形截面管毛坯进行连续焊接，使得异形截面管快速粘结成形；

S4)抛光切割成形，通过斜轧机组对异形截面管的外表面及圆柱度进行加工修整，采用激光切割机切割形成最终的异形截面管。

按上述方案，所述步骤S2)中包括如下内容：异形截面板通过初弯轧辊轧制，形成弧形异形截面管毛坯，继续中弯轧辊轧制，形成“U”形异形截面管毛坯，最后通过终弯轧辊轧制，形成圆筒状的异形截面管毛坯。

本发明的有益效果是：提供一种异形截面管的冷轧成形装置及方法，可以加工传统的加工工艺很难加工的长度长且管径小的异形截面管，并且使得异形截面管的生产效率得到大幅的提升，相对于传统的切削工艺来讲，节省了生产成本，提高了能源利用率，改变了异形截面管只能小规模生产的状态，使其可以进行流水线生产，具有广阔的应用前景，为异形截面管的流水线生产提供了可能。

附图说明

图1为本发明一个实施例的冷轧成形装置的侧视图；

图2为本发明一个实施例的冷轧成形装置的俯视图；

图3为本发明一个实施例的异形截面板的剖视图；

图4为本发明一个实施例的异形截面管的成形过程剖视图。

其中：1.板料毛坯，2.上初轧辊，3.下初轧辊，4.上中间轧辊，5.下中间轧辊，6.上终轧辊，7.下终轧辊，8.上初弯轧辊，9.下初弯轧辊，10.上中弯轧辊，11.下中弯轧辊，12.上终弯轧辊，13.下终弯轧辊，14.第一凹槽，15.第二凹槽，16.第三凹槽，17.弧形凸棱，18.异形截面板，19.第一型槽，20.第二型槽，21.弧形异形截面管毛坯，22.“U”形异形截面管毛坯，23.异形截面管毛坯。

具体实施方式