一種複合板材軋制矯直成形裝置及方法與流程
2023-06-21 10:09:31 3
本發明涉及一種軋制矯直成形裝置，特別是一種複合板材軋制矯直成形裝置，屬於新材料裝置技術領域。
背景技術：
目前，在工業領域，雙金屬複合板材被廣泛應用，主要應用在防腐、壓力容器製造，電建、石化、醫藥、輕工、汽車等行業。雙金屬複合板材是指在一層金屬上覆以另外一種金屬的板子，已達到在不降低使用效果如防腐性能和機械強度等的前提下，實現節約資源、降低成本的目的。雙金屬複合板材的複合方法通常有爆炸複合，爆炸軋制複合以及壓力複合等。而傳統的雙金屬板材軋製成形裝置只是將板材加熱後，單一的通過運輸裝置使板材在上下兩個軋輥間進行往復軋制，從而達到複合的目的，這樣形成的雙金屬複合板材不僅結合面極易出現滑移分層，受彎曲時難以達到理想的使用效果，而且，板材的不平度和瓢曲也很嚴重，同時板材內部還有很高的的殘餘應力，使用或放置一段時間後板材質量和使用效果會大幅下降。
技術實現要素：
本發明的發明目的在於：針對上述存在的問題，提供一種新型雙金屬複合板材連續往復軋制矯直成形裝置及方法，不僅能增強兩種金屬板材結合面之間的複合強度，而且實現了往復軋制矯直流水線一體化，不僅能提高板材的平直度並在一定程度上消除板材的殘餘應力，而且採用地上地下兩層輸送輥道，縮小了佔地面積。
本發明採用的技術方案如下：一種複合板材軋制矯直成形裝置，包括地上運輸主輥道、地下運輸主輥道，以及通過地上運輸主輥道依次連接的真空室、加熱爐、彎曲除磷裝置、立輥定寬機、軋機組、冷卻裝置、矯直機和剪裁機，該彎曲除磷裝置與立輥定寬機之間，以及矯直機與剪裁機之間還設置有可上下移動的地上地下銜接輔助輥道，該地上地下銜接輔助輥道處於最低位置時地上地下銜接輔助輥道與地下運輸主輥道銜接，所述真空室、加熱爐和冷卻裝置內設置有可上下移動的地上運輸輔助輥道。
本發明的一種複合板材軋制矯直成形裝置通過抽真空、加熱、除磷、壓軋以及矯直成形工藝，利用上下兩層的設計能夠有效節省安裝面積。利用可上下移動的地上運輸輔助輥道能攻保證抽真空的效果，以及加熱和冷卻淬火的效果。同時藉助地上地下銜接輔助輥道的設計實現多次壓軋工藝。有效保證複合板材軋制矯直效果，提高產品質量。
進一步的，所述冷卻裝置與矯直機之間還設置有立輥定寬機，該立輥定寬機通過地上運輸主輥道與冷卻裝置和矯直機連接。複合板材的修正效果更加。
進一步的，所述真空室內設置有至少一個空氣吸頭。
進一步的，所述真空室內設置有2個空氣吸頭。採用2個空氣吸頭的效果更加，利於抽真空的效果。
本發明的一種複合板材軋制矯直成形裝置，所述軋機組為5機架精扎機組。軋制效果佳。
進一步的，該軋機組軋輥輥縫逐步減小。提高設備實用壽命，確保軋制效果。
本發明的一種複合板材軋制矯直成形裝置，所述矯直機為11輥矯直機。矯直成形效果更好。
進一步的，該矯直機矯直輥輥縫逐步減小。確保矯直機輥軸的實用壽命。
進一步的，該矯直機矯直輥輥縫小於軋機組軋輥輥縫。保證矯直成形效果。
進一步的，所述冷卻裝置內設置有冷卻液噴頭，冷卻液噴頭噴灑冷卻液進行冷卻與淬火。結構簡單，冷卻效果及淬火效果更佳。
本發明的一種複合板材軋制矯直成形裝置的軋制矯直成形方法，包括以下步驟：
（1）板材焊接，取兩塊不同材質的金屬板材進行貼合組合，在自動化焊接設備上將其四周焊上，同時在板材兩端正中間焊上真空嘴，製成複合板材；
（2）複合板材抽真空，將複合板材送入真空室，真空室內的地上運輸輔助輥道上升，使板材暫停輸送，真空室內的空氣吸頭對齊板材上的真空嘴，將兩金屬板結合縫隙之間的空氣吸走；
（3）真空嘴密封，將兩金屬板結合縫隙之間的空氣吸走後，在真空嘴上噴灑速粘劑將真空嘴封死，使雙金屬板之間形成真空，最後下降地上運輸輔助輥道並與地上運輸主輥道對齊使板材繼續向前運輸；
（4）加熱複合板材，將複合板材送入加熱爐後，加熱爐內的地上運輸輔助輥道上升，使板材暫停輸送，當板材加熱到所需溫度後，下降地上運輸輔助輥道並與地上運輸主輥道對齊使板材繼續向前運輸；
（5）複合板材除磷，複合板材進入彎曲除磷裝置，除去雙金屬板表面因加熱而產生的磷渣；
（6）複合板材位置修正，複合板材除磷後進入通過立輥定寬機修正複合板材在輥道上的位置，以準備軋制複合；
（7）軋制複合，複合板材進入軋機組進行連續軋制變形，雙金屬板材受壓在高溫下產生複合；
（8）冷卻淬火，軋制複合後的複合板材進入冷卻裝置中進行冷卻淬火；
（9）複合板材位置修正，複合板材除磷後進入通過立輥定寬機修正複合板材在輥道上的位置，以準備矯直成形；
（10）矯直成形，複合板材進入矯直機，通過交錯的矯直輥實現連續反覆彎曲從而矯直板材，提高雙金屬複合板的平直度並消除其中的殘餘應力；
（11）複合板材再軋制，複合板材矯直成形後，通過矯直機後端的地上地下銜接輔助輥道下降至地下運輸主輥道，向相反方向運輸至左側立輥定寬機前的地上地下銜接輔助輥道處，上升至地上運輸主輥道，重複步驟（6）-步驟（10）四到五次；
（12）剪裁，複合板材連續軋制矯直後，板材運輸至剪裁機處，將包含真空嘴的頭尾兩端切掉，從而完成雙金屬複合板的軋製成形。
進一步的，所述步驟（11）冷卻淬火工藝中，地上運輸輔助輥道不上升，複合板材在冷卻裝置中不停留。
進一步的，所述真空室是敞開的，並非封閉的。
進一步的，步驟（1）還包括金屬板材表面預處理，焊接後雙金屬結合面最大間距不超過0.5mm。
綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：本發明的一種複合板材軋制矯直成形裝置解決了傳統裝置佔地面積大，軋制複合效果差的問題，不僅能增強兩種金屬板材結合面之間的複合強度，而且實現了往復軋制矯直流水線一體化，同時能提高板材的平直度並在一定程度上消除板材的殘餘應力，採用地上地下兩層輸送輥道，縮小了佔地面積。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明待加工複合板材的結構示意圖。
圖中標記：1-真空室、2-加熱爐、3-彎曲除磷裝置、4-立輥定寬機、5-軋機組、6-冷卻裝置、7-矯直機、8-剪裁機、9-地上運輸主輥道、10-地下運輸主輥道、11-地上地下銜接輔助輥道、12-地上運輸輔助輥道、13-空氣吸頭、14-冷卻液噴頭、15-空氣嘴。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。
實施例
一種複合板材軋制矯直成形裝置，如圖1所示，包括地上運輸主輥道9、地下運輸主輥道10，以及通過地上運輸主輥道9依次連接的真空室1、加熱爐2、彎曲除磷裝置3、立輥定寬機4、軋機組5、冷卻裝置6、矯直機7和剪裁機8，該彎曲除磷裝置3與立輥定寬機4之間，以及矯直機7與剪裁機8之間還設置有可上下移動的地上地下銜接輔助輥道11，該地上地下銜接輔助輥道11處於最低位置時地上地下銜接輔助輥道11與地下運輸主輥道10銜接，真空室1、加熱爐2和冷卻裝置6內設置有可上下移動的地上運輸輔助輥道12。
本實施方式中，通過地上運輸主輥道9與地下運輸主輥道10的設計能夠有效節省裝置安裝時的佔地面積需求。同時利用可上下移動的地上運輸輔助輥道12的設計能夠往復進行多次軋制矯直成形的加工。加工後的複合板材效果好。
為了保證矯直成形效果，在其中一具體實施方式中，冷卻裝置6與矯直機7之間還設置有立輥定寬機4，該立輥定寬機通過地上運輸主輥道9與冷卻裝置和矯直機7連接。從而保證複合板材進入矯直機7內的位置。
基於上述具體實施方式的基礎上，為了實現抽真空的效果，在另一具體實施方式中，真空室1內設置有至少一個空氣吸頭13。對應的，如圖2所示，在雙金屬複合板材結合為一體的情況下也需要焊接至少一個空氣嘴15。當然，為了保證抽真空的效果，作為具體的，真空室1內設置有2個空氣吸頭13。對應的雙金屬複合板材也設置2個空氣嘴15。當然，採用一個空氣吸頭也能實現抽真空的效果。
基於上述具體實施方式的基礎上，作為具體的設計的，軋機組5為5機架精扎機組。在另一具體實施方式中，為了提高軋制效果，該軋機組5軋輥輥縫逐步減小。該軋機組5包括2組對稱設置的軋輥，每組軋輥為5個，每個軋輥直徑相同。
基於上述具體實施方式的基礎上，作為具體的設計的，矯直機7為11輥矯直機。在其中一具體實施方式中，為了提高矯直成形效果，矯直機7矯直輥輥縫逐步減小。該矯直機包括11個矯直輥，該矯直輥分2組，其中一組為5個，並安裝在上方，另一組為6，並安裝在下方，2組矯直輥交叉設置。
為了保證複合板材軋制矯直成形的效果，在另一具體實施方式中，該矯直機7矯直輥輥縫小於軋機組5軋輥輥縫。具體的，基於上述具體實施方式的基礎上，該矯直機7矯直輥最大間隙的輥縫小於軋機組5軋輥最小間隙的輥縫。
作為更加具體的，冷卻裝置6內設置有冷卻液噴頭14，冷卻液噴頭4噴灑冷卻液進行冷卻與淬火。
本實施例中，地上運輸輔助輥道12為從動輪，不受驅動力，地上運輸主輥道9和地下運輸主輥道10為主動輪，並與電機連接。
基於上述具體實施方式的一種複合板材軋制矯直成形方法，包括以下步驟：
（1）板材焊接，取兩塊不同材質的金屬板材進行貼合組合，在自動化焊接設備上將其四周焊上，同時在板材兩端正中間焊上真空嘴，製成複合板材；
（2）複合板材抽真空，將複合板材送入真空室，真空室內的地上運輸輔助輥道上升，使板材暫停輸送，真空室內的空氣吸頭對齊板材上的真空嘴，將兩金屬板結合縫隙之間的空氣吸走；
（3）真空嘴密封，將兩金屬板結合縫隙之間的空氣吸走後，在真空嘴上噴灑速粘劑將真空嘴封死，使雙金屬板之間形成真空，最後下降地上運輸輔助輥道並與地上運輸主輥道對齊使板材繼續向前運輸；
（4）加熱複合板材，將複合板材送入加熱爐後，加熱爐內的地上運輸輔助輥道上升，使板材暫停輸送，當板材加熱到所需溫度後，下降地上運輸輔助輥道並與地上運輸主輥道對齊使板材繼續向前運輸；
（5）複合板材除磷，複合板材進入彎曲除磷裝置，除去雙金屬板表面因加熱而產生的磷渣；
（6）複合板材位置修正，複合板材除磷後進入通過立輥定寬機修正複合板材在輥道上的位置，以準備軋制複合；
（7）軋制複合，複合板材進入軋機組進行連續軋制變形，雙金屬板材受壓在高溫下產生複合；
（8）冷卻淬火，軋制複合後的複合板材進入冷卻裝置中進行冷卻淬火；
（9）複合板材位置修正，複合板材除磷後進入通過立輥定寬機修正複合板材在輥道上的位置，以準備矯直成形；
（10）矯直成形，複合板材進入矯直機，通過交錯的矯直輥實現連續反覆彎曲從而矯直板材，提高雙金屬複合板的平直度並消除其中的殘餘應力；
（11）複合板材再軋制，複合板材矯直成形後，通過矯直機後端的地上地下銜接輔助輥道下降至地下運輸主輥道，向相反方向運輸至左側立輥定寬機前的地上地下銜接輔助輥道處，上升至地上運輸主輥道，重複步驟（6）-步驟（10）四到五次；
（12）剪裁，複合板材連續軋制矯直後，板材運輸至剪裁機處，將包含真空嘴的頭尾兩端切掉，從而完成雙金屬複合板的軋製成形。
在其中一具體實施方式中，步驟（11）冷卻淬火工藝中，地上運輸輔助輥道不上升，複合板材在冷卻裝置中不停留。
在另一具體實施方式中，真空室是敞開的，並非封閉的。
基於上述具體實施方式上，在其中一具體實施方式中，步驟（1）還包括金屬板材表面預處理，焊接後雙金屬結合面最大間距不超過0.5mm。
綜上所述，本發明的一種複合板材軋制矯直成形裝置解決了傳統裝置佔地面積大，軋制複合效果差的問題，不僅能增強兩種金屬板材結合面之間的複合強度，而且實現了往復軋制矯直流水線一體化，同時能提高板材的平直度並在一定程度上消除板材的殘餘應力，採用地上地下兩層輸送輥道，縮小了佔地面積。
本發明並不局限於前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。