带棘刺的金属防护网及其生产方法和其专用轧辊.pdf

本发明是一种带棘刺的金属防护网及其生产方法和其专用轧辊。本发明以钢带为原材料，先将钢带轧成型材，其次用冲孔轧辊将型材滚切出有规律的条形孔及棘刺坯，再用弯刺轧辊滚轧弯出棘刺，再经飞剪截成定长，最后再拉伸型材而形成成品。本防护网由用作网结的短筋1和用于形成网孔的长筋2及从短筋两端延伸的棘刺3组成。通过所述的轧制工艺可以改变网筋的粗细，通过控制孔长和孔间距改变网孔花形和刺长，以满足用户对不同的防护要求和对不同网孔花形的需求。本发明具有制作工艺简单、网与棘刺一次制作完成、流水线作业、生产效率高、适于大规模工业化生产的优点，它还具有防护性强、美观的特点。

1、  一种带棘刺的金属防护网，其特征是：它由用作网结的短筋(1)和用于形成网孔的长筋(2)及从短筋两端延伸的棘刺(3)组成，所述的短筋(1)水平等间隔排列成多行、再行与行之间相互交错排列，所述的长筋(2)呈梯形波的形状位于短筋的行与行之间、并且与其相邻的各短筋连为一体，所述短筋两端延伸出的棘刺向网面前方伸出。

2、  根据权利要求1所述带棘刺的金属防护网，其特征是：所述短筋(1)的截面为菱形或矩形，所述长筋(2)的截面为圆形或椭圆形。

3、  一种如权利要求1或2所述带棘刺金属防护网的生产方法，其步骤如下：
①型材轧制：选用钢带为原材料，进行多道轧制，将原材料轧成短筋坯(1’)和长筋坯(2’)相间的连排型材(10)；
②型材冲孔：用带有冲孔轧辊的双辊轧机滚轧①步所得的型材，使所述型材的各短筋坯在长度方向冲有等间隔相间的条形孔(10-1)和条形孔内纵轴两端伸出的棘刺坯(3’)；
③型材弯刺：用带有弯刺轧辊的双辊轧机滚轧②步所得的型材，使型材上的棘刺坯折弯面从型材面上立起；
④型材裁剪：用飞剪将③步所得的型材裁成设定的长度；
⑤型材拉伸：将④步所得的定长型材沿其两侧拉伸，使型材向两侧展开形成网状。

4、  根据权利要求3所述带棘刺金属防护网的生产方法，其特征是：在所述①步的型材轧制步骤中，其最后一道轧制采用冷轧。

5、  一种用于权利要求3或4所述生产方法的冲孔轧辊，由一对轧辊A、B组成，所述的轧辊A、B均由一个驱动轴和套在该驱动轴上的辊筒构成，其特征是：在所述一对轧辊A、B的滚轧圆周面上均设有与被轧连排型材(10)的长筋和短筋表面相吻合的辄痕结构(4)，并在轧辊A、B短筋坯(1’)的辄痕面上分别设有与被冲孔形(10-1)形状相同的冲孔刀刃和与被裁棘刺坯(3’)两侧边对应的裁切刀刃，所述的轧辊A上的冲孔刀刃和裁切刀刃与轧辊B上的互为一对凹凸配合的凹凸刀刃。

6、  根据权利要求5所述的冲孔轧辊，其特征是：所述的辊筒由同轴安装在驱动轴上的多个刀盘叠摞组装而成，所述轧辊A上的各刀盘A_n与轧辊B上的各刀盘B_n径向一一对应，形成对应于各长筋坯2’和各短筋坯1’的滚轧刀盘组。

7、  一种用于权利要求3或4所述生产方法的弯刺轧辊，由一对轧辊C、D组成，所述的轧辊C、D均由一个驱动轴和套在该驱动轴上的辊筒构成，其特征是：在所述一对轧辊C、D的滚轧圆周面上分别设有与被轧连排型材(10)的长筋和短筋表面相吻合的辄痕结构，并在轧辊C对应于短筋(1)的辄痕上设有弯刺凸块(C-2)，在轧辊D对应于短筋(1)的辄痕上设有弯刺凹块(D-2)，所述的弯刺凸块(C-2)和弯刺凹块(D-2)凹凸配合。

8、  根据权利要求7所述的弯刺轧辊，其特征是：所述的辊筒由同轴安装在驱动轴上的多个刀盘叠摞组装而成，所述轧辊C上的各刀盘C_n与轧辊D上的各刀盘D_n径向一一对应，形成对应于各长筋2和各短筋1的滚轧刀盘组。

带棘刺的金属防护网及其生产方法和其专用轧辊
所属技术领域
本发明涉及一种带棘刺的防护网，特别涉及带棘刺的金属防护网及其生产方法和其专用轧辊。
背景技术
已有的金属防护网种类很多，其中低碳钢网是目前应用场合最多、数量量大的，这种低碳钢网如果按照加工工艺分类，可以分为冲孔网、焊接网、编织网、勾花网、拉伸网等。
其中防护性能较强的是拉伸网，常用于公路、铁路两侧的防护。拉伸网是在钢板上剪切出有规律的间断逢隙，然后再在与逢隙垂直的方向拉伸钢板，使逢隙全部拉开而形成网状，它的网孔形状为菱形，花形比较单一，且其中有两个对角为锐角，是应力集中之地方，容易在重创时断裂，另外，网筋有棱角，不圆润。再者，作为公路、铁路两侧的防护网，常需要网上带棘刺，该拉伸网难以将棘刺在制作网时一次成型，需在网成型后再后装上去。目前，带棘刺的防护网一般网与棘刺都不是一体结构，都是在网制作好后将棘刺后固定在网上，如中国专利ZL02233128.X，它提供的“防护网用的刺丝”就是一种后固定在金属网线上的刺丝，这种结构的缺点主要是棘刺的安装比较麻烦。
已有的冲孔网是在钢板上冲出不同形状的孔，其孔形花样较多、美观，其加工工艺也比较简单，但材料浪费大，常因经济的原因，所选用的钢板厚度都比较薄，故防护性能一般，多用在装饰性较强、需要隔离面积较小的场合。
已有的焊接网和编织网都是用钢丝焊接或编织构成，这种网因焊接和编织工艺的限制，其钢丝的丝径不能过粗，否则会影响成品的质量，故防护性能不强，多用于花坛、市内街道的隔离。
综上所述，目前还未见有既防护性能强、又制作工艺简单、又美观、的金属防护网问世。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术中的状况，提供一种集防护性能强、美观和制作工艺简单于一体的带棘刺的金属防护网。
为实现上述目的，本发明产品的技术方案如下：
它由用作网结的短筋和用于形成网孔的长筋及从短筋两端延伸的棘刺组成，所述的短筋水平等间隔排列成多行、再行与行之间相互交错排列，所述的长筋呈梯形波的形状位于短筋的行与行之间、并且与其相邻的各短筋连为一体，所述短筋两端延伸出的棘刺向网面前方伸出。
本发明产品的进一步改进方案如下：
所述短筋的截面为菱形或矩形，所述长筋的截面为圆形或椭圆形。
本发明产品生产方法的步骤如下：
①型材轧制：选用钢带为原材料，进行多道轧制，将原材料轧成短筋坯和长筋坯相间的连排型材；
②型材冲孔：用带有冲孔轧辊的双辊轧机滚轧①步所得的型材，使所述型材的各短筋坯在长度方向冲有等间隔相间的条形孔和条形孔内纵轴两端延伸出的棘刺坯；
③型材弯刺：用带有弯刺轧辊的双辊轧机滚轧②步所得的型材，使型材上的棘刺坯折弯而从型材面上立起；
④型材裁剪：用飞剪将③步所得的型材裁成设定的长度；
⑤型材拉伸：将④步所得的定长型材沿其两侧拉伸，使型材向两侧展开形成网状。
本发明生产方法进一步的改进方案如下：
在所述的制作型材的多道轧制步骤中，其最后一道轧制采用冷轧。
本发明冲孔轧辊的技术方案如下：
它由一对轧辊A、B组成，所述的轧辊A、B均由一个驱动轴和套在该驱动轴上的辊筒构成，其特殊之处是：在所述一对轧辊A、B的滚轧圆周面上设有与被轧连排型材的长筋和短筋表面相吻合的辄痕结构，并在轧辊A、B短筋坯的辄痕面上分别设有与被冲孔形形状相同的冲孔刀刃和与被裁棘刺坯两侧边对应的裁切刀刃，所述的轧辊A上的冲孔刀刃和裁切刀刃与轧辊B上的互为一对凹凸配合的凹凸刀刃。
本发明弯刺轧辊的技术方案如下：
它由一对轧辊C、D组成，所述的轧辊C、D均由一个驱动轴和套在该驱动轴上的辊筒构成，其特殊之处是：在所述一对轧辊C、D的滚轧圆周面上分别设有与被轧连排型材的长筋和短筋表面相吻合的辄痕结构，并在轧辊C对应于短筋的辄痕上设有弯刺凸块，在轧辊D对应于短筋的辄痕上设有弯刺凹块，所述的弯刺凸块和弯刺凹块凹凸配合。
本发明与已有技术相比具有以下特点：
一、本发明的产品以钢带为原材料，先将钢带轧成型材，再滚轧冲出有规律的条形孔及棘刺坯，然后再滚轧折弯出棘刺，经飞剪截断，最后再拉伸形成成品，整个工艺过程流水线作业，生产效率高，适于大规模工业化生产。且网与棘刺一次制作完成，省去了后装棘刺的麻烦。
二、由于本产品的原料经过轧制，其内部晶粒破碎、细化，位错密度增加，使成品的强度和硬度显著提高，与拉伸网相比，明显增强了其抗冲击和耐剪切的性能。同时，轧制的最后一道采用冷轧可使网筋表面光洁。
三、本产品的网孔是由短筋和长筋形成的六边形，该六边形网孔的各角为钝角，避免了拉伸网尖角部位应力过于集中的问题，进一步增强了网的抗冲击能力。
四、本发明可以通过型材的轧制改变网筋粗细的大小，通过控制孔长和孔间距的大小改变花形和刺长，不仅可以满足用户对不同的防护要求，同时还可满足用户对不同花形的需求。同时，经过轧制，本网筋(长筋)可以轧成圆筋状，使网筋圆润，增加了美感，其外观大大优于普通拉伸网，特别适合现代化都市的美化要求。
附图说明
图1、本发明产品的整体结构示意图(主视图)。
图2、图1的A-A面剖视放大图。
图3、图1的B-B面剖面放大图。
图4、型材的结构示意图。
图5、图4的C-C截面示意图之一。
图6、图4的C-C截面示意图之二。
图7、完成冲孔后的型材结构示意图。
图8、冲孔轧辊的结构示意图。
图9、图8的E-E剖面图。
图10、冲孔刀盘A_n的结构示意图。
图11、冲孔刀盘B_n的结构示意图。
图12、图10冲孔刀盘A_n的F向展开放大示意图。
图13、滚轧弯刺的工作状态示意图。
具体实施方式
参见图1～3，它由用作网结的短筋1和用于形成网孔的长筋2及从短筋两端延伸的棘刺3组成，所述的短筋1先水平等间隔排列成多行、再行与行之间相互交错，所述的长筋2呈梯形波的形状位于短筋的行与行之间、并且是与其相邻的各短筋连为一体的，也就是说，梯形波的波谷与相邻下行的各短筋连为一体，梯形波的波峰与相邻上行的各短筋相连为一体，在所述短筋1的两端分别延伸出一个折弯的棘刺3，该棘刺向网面前方伸出。
本网的具体制作过程如下：
1、型材制作：选用钢带为原材料，采用轧钢工艺对带钢进行多道轧制，将原料轧成短筋坯1’和长筋坯2’相间的连排型材，如图4所示(图中的短筋坯1’和长筋坯2’用不同的花纹代表，以示区分)。参见图5、6，所述短筋坯1’和长筋坯2’的截面形状可以是多种，如方形、长方形、菱形、圆形、椭圆形等，但是，为了使短筋坯1’容易冲孔又能较好地形成棘刺，其截面最好是图5所述的菱形或图6所示的矩形，同时，为了使网筋(长筋)表面圆润，所述长筋坯2’的截面形状最好是圆形或椭圆形。另外，为了产品表面光洁，最后一道轧制最好采用冷轧。
2、型材冲孔：参见图8、9，用装有冲孔轧辊的双辊轧机滚轧1步所得的型材10，参见图7，使所述型材10的各短筋坯在长度方向冲有等间隔相间的条形孔10-1和在条形孔纵轴的两端裁切出棘刺坯3’。其中控制条形孔的长短和其间隔的长短可以控制网孔的形状，如：可以形成如图1所示的正六角形网孔、横长的六角形网孔等，从而达到变换产品网孔花形的目的。
3、型材弯刺：参见图13，用装有弯刺轧辊的双辊轧机滚轧2步所得的型材10’，使型材上的棘刺坯3’从型材面上折弯立起；
4、型材裁剪：用飞剪将3步所得的型材裁成设定的长度；
5、型材拉伸：将4步所得的定长型材沿其上、下两侧拉伸(如图1箭头所示的方向)，使型材向两侧展开形成网状。
参见图8，所述的冲孔轧辊由一对轧辊A、B组成，所述的轧辊A、B由一个驱动轴和套在该驱动轴上的辊筒构成，在所述一对轧辊A、B的滚轧圆周面上设有与被轧连排型材10的长筋2’和短筋1’表面相吻合的辄痕结构4，并在轧辊A、B的短筋坯1’的辄痕面上均设有与被冲孔形10-1形状相同的冲孔刀刃和与被裁棘刺坯3’两侧边对应的裁切刀刃，轧辊A上的冲孔刀刃和裁切刀刃与轧辊B上的互为一对凹凸配合的凹凸刀刃。由于轧辊A、B上设有所述的冲孔刀刃和裁切刀刃，故当型材通过该对轧辊的滚轧后，就会在短筋坏上冲出如图7所示的条形孔10-1和裁切出棘刺坯3’。另外，所述的辊筒可以采用一个整体结构，也可以采用组合结构。为了使冲孔刀刃容易更换，最好采用如图8中所示的组装结构，即所述的辊筒由同轴安装在驱动轴上的多个刀盘叠摞组装而成，所述轧辊A上的各刀盘A_n与轧辊B上的各刀盘B_n径向一一对应，形成对应于各长筋坯2’和短筋坯1’的滚轧刀盘组。当冲孔刀刃磨损时，只需将对应于短筋坯1’的各刀盘组更换即可。
参见图9，滚轧冲孔时，刀盘A_n、B_n互为反向转动，则型材10被挤压前行，以实现滚轧冲孔。
参见图10，所述的刀盘A_n具有一个圆盘形刀座A-1，在该刀座上至少安装一个刀片A-2，本例以安装四个刀片为例进行说明，所述的刀片A-2安装在刀座A-1的一段圆弧边上，四个刀片沿圆周等间隔布置。参见图12，所述刀片A-2为凸刃刀片，在该凸刃刀片的圆弧刃口上具有一对平行的纵切凸刃T1、T2，用于裁切条形孔10-1的两侧边，在该圆弧刃口的两端具有一对横切凸刃T3、T4，用于裁切条形孔10-1的两端边，在所述凸刃刀片A-2两端的刀座上还设有纵裁凹刃T5’、T6’，用于裁切棘刺坯3’的两侧边。
参见图11，所述的刀盘B_n也具有一个圆盘形刀座B-1，在该刀座安装了与刀盘A_n刀片数量相等的四个凹刃刀片B-2，在所述的凹刃刀片B-2的圆弧刃口B-2-1具有与凸刃刀片A-2的纵切凸刃T1、T2和横切凸刃T3、T4凹凸配合的凹刃，并在圆弧刃口B-2-1的两端分别延伸出与凸刀片A-2上的纵裁凹刃T5’、T6’凹凸配合的凸刃T5、T6。
参见图7、9，本例的刀盘A_n、B_n旋转一周，可滚冲出四个条形孔10-1和八个棘刺坯3’。
参见图7、13，所述的弯刺轧辊与冲孔轧辊的结构相近，它也是由一对轧辊C、D组成，在该一对轧辊C、D的滚轧圆周面上也设有与被轧连排型材10的长筋2’和短筋1’表面相吻合的辄痕结构，并在轧辊C对应于短筋1的辄痕上设有弯刺凸块C-2，在轧辊D对应于短筋1的辄痕上设有弯刺凹块D-2，所述的弯刺凸块C-2和弯刺凹块D-2凹凸配合。为了使轧辊上的弯刺凹凸件容易更换，该轧辊也最好采用如图8中所示的组装结构，该组装结构与冲孔轧辊时结构基本相同，只是需将对应于短筋的冲孔刀盘组更换成弯刺刀盘组。参见图13，所述的弯刺刀盘组由凸块刀盘C_n和凹块刀盘D_n组成，所述的弯刺刀盘C_n具有一个其圆周边带短筋辄痕的基盘C-1，在该基盘C-1的短筋辄痕上至少设有一个凸块C-2，本例凸块C-2数量与冲孔刀盘上刀片数量相同，所述的刀盘D_n也具有其圆周边带短筋辄痕的基盘D-1，在该基盘D-1短筋辄痕上设有与刀盘C上的凸块C-2凹凸配合的凹块D-2。弯刺时，所述刀盘C_n、D_n互为反向转动，冲完孔的型材10’被该两个刀盘挤压前行，当刀盘C_n上的凸块C-2进入刀盘Dn上的凹陷D-2时，该凸块与凹块的两个侧边将棘刺坯3’折弯，使棘刺坯从型材面上立起，形成棘刺。