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1、(10)申请公布号 CN 103028601 A(43)申请公布日 2013.04.10CN103028601A*CN103028601A*(21)申请号 201110301996.6(22)申请日 2011.10.09B21B 1/24(2006.01)B21D 5/08(2006.01)(71)申请人北方工业大学地址 100144 北京市石景山区晋元庄路5号(72)发明人韩飞 王婷(54) 发明名称连轧连辊成形方法及其装置(57) 摘要本发明公开了一种横向连续变厚度型材的连轧连辊成形方法及其装置，属于辊弯成形技术及设备领域，用于成形沿相对板材轧制方向的横向连续变厚度辊弯型材。该方法将辊轧成。
2、形和辊弯成形结合在一起，其装置包括：机座，机架，轧辊组，轧辊轴及其驱动机构，导向辊，矫平装置。本发明的优点是能够连续、高效、高质量地生产横向连续变厚度辊弯型材，适应性强，使用方便。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页1/1页21.一种横向连续变厚度型材的连轧连辊成形方法，其特征在于，板材顺次通过若干组上下相对放置的轧辊组(2、3、4)进行局部辊轧减薄，再通过顺序配置的多道次辊弯组(5、6、7)进行横向弯曲。2.用于权利要求1所述的连轧连辊成形方法的装置由机座(27)、机。
3、架(12)、轧辊组(2、3、4)，上、下轧辊轴(17、24)及其驱动机构、导向辊(11)、矫平装置组成，其特征在于，每一对轧辊组由上轧辊(20)和下轧辊(21)或者平辊(28)组成；上轧辊(20)安装在上轧辊轴(17)上、下轧辊(21)或者平辊(28)安装在下轧辊轴(24)上；上轧辊轴(17)和下轧辊轴(24)平行设置安装在两侧机架(12)上。3.根据权利要求2所述的连轧连辊成形方法所采用的装置，其特征在于，所述矫平装置由上下相对放置的两个矫平辊(10)组成。4.根据权利要求2所述的连轧连辊成形方法所采用的装置，其特征在于，根据板材截面形状的不同设计要求，可在下轧辊轴(24)上选择安装下轧辊(。
4、21)或者平辊(28)。5.根据权利要求2所述的连轧连辊成形方法所采用的装置，其特征在于，每一道次轧制后板材两侧装有导向辊(11)。6.根据权利要求2所述的连轧连辊成形方法所采用的装置，其特征在于，轧辊组(2、3、4)和辊弯组(5、6、7)均可按照需要分为若干个道次。7.根据权利要求2所述的连轧连辊成形方法所采用的装置，其特征在于，所述的上、下轧辊轴(17、24)分别经过减速器，联轴器与45KW-630KW交流变频电机相连接。权 利 要 求 书CN 103028601 A1/3页3连轧连辊成形方法及其装置技术领域0001 本发明涉及一种横向连续变厚度型材的连轧连辊成形方法及其装置，属于辊弯成形。
5、技术及设备领域，用于成形沿相对板材轧制方向的横向连续变厚度辊弯型材。背景技术0002 目前研究表明：作为基于新材料加工技术的轻量化结构用材，连续变厚度辊轧板与激光拼焊板相比，连续变厚度辊轧板在减重效果、机械性能、适应性、厚度优化分布、断面曲线多样化、后续加工可靠性等方面有着明显的优势，具有极好的应用前景。0003 连续变厚度辊轧板在实践中分为沿相对板材轧制方向的横向变厚度板和纵向变厚度板。目前，国内外的相关研究主要集中在纵向变厚度板的轧制工艺及其成形性能上，研究机构也主要集中在最初开发纵向变厚度板的德国亚琛工业大学金属成形研究所(institute of metal forming，IBF)和。
6、与之有连续变厚度辊轧板联合研究课题的其他研究机构。而对于横向变厚度板成形的研究，国内外研究机构尚未给予较多关注，相关文献亦很缺乏。发明内容0004 本发明的目的就是设计一种用于成形沿相对板材轧制方向的横向连续变厚度型材的连轧连辊成形方法及装置。这种成形方法将辊轧成形和辊弯成形结合在一起，能够连续、高效、高质量地生产连续变厚度型材，适应性强，使用方便。0005 本发明解决其技术问题可以通过以下技术方案来实现：0006 一种横向连续变厚度型材的连轧连辊成形方法，其特征在于，将板材顺次通过若干组由上下相对放置的轧辊组成的轧辊组进行局部辊轧减薄，板材减薄后成为横向连续变厚度辊轧板；再通过顺序配置的多道。
7、次成形轧辊进行横向弯曲，最终加工成理想截面的横向连续变厚度型材。0007 在上述方案中，辊轧成形、辊弯成形均可按照需要分为若干个道次；辊轧成形中，根据截面设计要求的形状，轧辊轴可装配若干个轧辊。0008 根据上述方法实现的一种横向连续变厚度型材的装置，由机座、机架、轧辊组、轧辊轴及其驱动机构、导向辊、矫平装置组成，其特征在于，所述的轧辊组由上轧辊和与之对应的下轧辊或者平辊组成；所述的轧辊轴分为上、下轧辊轴，轧辊安装在轧辊轴上；所述的导向辊安装在辊轧成形的每一道次后的板材两侧；所述的矫平装置由上、下相对放置的矫平辊组成。0009 在上述方案中，根据板材截面形状的不同设计要求，可在下轧辊轴上选择安。
8、装轧辊或者平辊。若在下轧辊轴上安装轧辊，则成形出上下表面同时减薄的变厚度板；若在下轧辊轴上安装平辊，则成形出上表面减薄，下表面平整的变厚度板。0010 在上述方案中，上、下轧辊轴平行设置安装在两侧机架上；上、下轧辊轴分别经过减速器、联轴器与45KW-630KW交流变频电机相连。说 明 书CN 103028601 A2/3页40011 由本发明所述的技术方案可以看出其有益效果：0012 1、本发明所述的连轧连辊成形方法相较于传统辊弯成形，成形产品机械性能更好，减重效果明显且更加高效节能；0013 2、本发明设计合理，整体结构紧凑，生产设备简单、投资相对少，可加工产品的材质多样化，从而适应市场多方。
9、面的需求。附图说明0014 图1是本发明所述的连轧连辊成形方案的整体示意图；0015 图2-A是本发明所述装置下轧辊轴安装轧辊的结构示意图；0016 图2-B是本发明所述装置下轧辊轴安装平辊的结构示意图；0017 图3-A是本发明所述的实施例辊轧成形前板材截面示意图；0018 图3-B是本发明所述的实施例辊轧成形后板材截面示意图；0019 图4是本发明所述的实施例辊轧成形后的辊弯成形辊花图；0020 图5是本发明所述的实施例最终实体示意图。0021 图中：1-卷坯，2-轧辊组一，3-轧辊组二，4-轧辊组三，5-辊弯组一，6-辊弯组二，7-辊弯组三，8-型材成品，9-变厚度辊轧板，10-矫平辊，。
10、11-导向辊，12-机架，13-机架档板，14-挡板螺栓，15-轴端螺栓，16-螺栓垫片，17-上轧辊轴，18-轴承一，19-机架螺栓，20-上轧辊，21-下轧辊，22-键，23-轴承二，24-下轧辊轴，25-轴套，26-联轴器，27-机座，28-平辊。具体实施方式0022 下面结合附图和实施例对本发明给予进一步说明。0023 如图1所示，本发明所述的连轧连辊成形方案包括轧辊组一2、轧辊组二3、轧辊组三4，辊弯组一5、辊弯组二6、辊弯组三7，矫平辊10，导向辊11。金属板材开卷后，板材首先依次经过轧辊组一2、轧辊组二3、轧辊组三4，进行三道次的局部辊轧减薄；再通过由两相对放置的矫平辊10组成的。
11、矫平装置进行矫平；然后依次经过辊弯组一5、辊弯组二6、辊弯组三7，进行三道次的辊弯成形。0024 图2-A是本发明所述装置下轧辊轴安装轧辊的结构示意图。图中，上轧辊20安装在上轧辊轴17上，下轧辊21安装在下轧辊轴24上。轧辊在轧辊轴上采用键22连接，并采用轴套25来定位。上轧辊轴17两端分别用挡板螺栓14通过对夹锁定机架挡板13来固定在机架12上；下轧辊轴24采用同样的方式固定在机架12上。手动调节上、下轧辊20、21之间的距离时，需要松卸机架两侧的挡板螺栓14，上轧辊轴17在机架12上滑动到合适的位置后再对其锁定。上、下轧辊轴17、24分别通过联轴器、减速器与45KW-630KW交流变频电。
12、机相连。0025 图2-B是本发明所述装置下轧辊轴安装平辊的结构示意图。图中，平辊28在轧辊轴上同样采用键连接，并采用轴套来定位。0026 实施例一0027 如图3-A所示，成形材料为高强度不锈钢ZG10Cr13，板材长度为1100mm，宽度为80mm，厚度为1.2mm。设计要求截面为对称U形截面，成形弯角半径R取1.5mm；辊弯成形说 明 书CN 103028601 A3/3页5前，截面两弯角处辊轧减薄，减薄区域宽度为80.05mm，厚度为0.80.02mm，两条减薄区域中心距离为30mm。在室温下，成形的速度设置为25m/min，局部轧制减薄采用三个成形道次，道次间距250mm。第一道次，。
13、轧辊宽度为3mm，上下轧辊间隙为1.1mm，导向辊间距为80.5mm；第二道次，轧辊宽度为5mm，上下轧辊间隙为1.0mm，导向辊间距为81.7mm；第三道次，轧辊宽度为8mm，上下轧辊间隙为0.8mm，导向辊间距为85.4mm。辊弯成形也采用三个道次，每道次成形角度依次为30，60，90，道次间距250mm。0028 具体加工过程为：根据板材设计要求，板材上下面减薄区域关于板材中心面对称，本发明所述装置的下轧辊轴装配与上轧辊相对应的轧辊。矫平装置的两矫平辊10之间的间隙调节为1.3mm。金属板材开卷后，板材依次经过轧辊组一2、轧辊组二3、轧辊组三4，再通过矫平装置，最终，辊轧成形后得到如图3。
14、-B所示截面形状的横向连续变厚度辊轧板。0029 局部轧制减薄完成后的变厚度辊轧板9依次经过三个道次的辊弯成形组5、6、7进行辊弯成形。如图4所示，经过辊弯组一5，成形为立边与腹板成30度角的U形截面型材；经过辊弯组二6，成形为立边与腹板成60度角的U形截面型材；经过辊弯组三7，最终成形为如图5所示的立边与腹板成90度角的U形厚度型材。0030 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。说 明 书CN 103028601 A1/3页6图1图2-A说 明 书 附 图CN 103028601 A2/3页7图2-B图3-A图3-B说 明 书 附 图CN 103028601 A3/3页8图4图5说 明 书 附 图CN 103028601 A。