衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法

2023-08-13 06:51:46

專利名稱：衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬加工工藝，特別是涉及一種衝孔冷彎焊接方矩管 的加工方法。
背景技術：
冷彎方矩管是廣泛應用車輛生產等多種行業。隨著應用領域的不斷擴 大，提出了對在現有的冷彎焊接方矩管上加工衝孔的需求。但冷彎焊管與 衝孔屬於不同的金屬加工領域，即冷彎加工和焊接不消耗金屬，僅通過冷彎變形，焊接等工序生產成品，屬於冶金軋制加工領域；而衝切加工是通 過刀具或模具帶有切削消耗的加工方法，屬於機械加工領域。為滿足特定 需要，有些加工廠採用在待加工金屬板上利用鑽床鑽孔的方式解決金屬切 削問題，但這種方法的加工效率很低，且加工成本高。目前，公路大客車向高檔與出口發展，對型材內壁提出電泳防鏽要求， 因此汽車廠要求冷彎型鋼廠生產的冷彎焊接方矩管帶有對穿通孔，而汽車 用衝孔冷彎焊接方矩管的生產在國內還是一項空白。高速公路的護攔板也需要在冷彎型鋼機組上先衝孔後冷彎成型，產品 的特點是開口冷彎型鋼，而本發明是在閉口的型材的帶鋼原料是上加工衝 孔，在冷彎機組上附加連續衝孔裝置或使用衝孔帶鋼原料，生產出的衝孔 方矩焊管。發明內容本發明需要解決的技術問題是在冷彎型材的原料上先衝出連續的孔 洞，該孔洞是按照用戶要求，在規定的冷彎型材上加工不同孔徑、不同的 孔間距的冷彎型材；而且衝孔工序還要滿足冷彎機組生產率的要求；另外， 衝孔的孔徑與間距能夠按照實際要求可以靈活調整。雖然從單項技術看，獨立的冷彎焊管生產工藝和獨立的衝孔工藝都是 比較成熟的技術，但將兩種工藝進行合理組合，確屬新的技術難題。本發明就是將這兩種技術進行組合，形成一種新的衝孔冷彎焊接方矩管的加工 方法。為了解決上述問題，所述技術方案如下-本發明的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，首先利用衝孔設備在加工為特定規格的帶鋼上衝孔；然後依次對所述帶鋼進行冷彎成型和焊接加工。 本發明的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，所述衝孔設備為由一臺以上衝孔機組成的衝壓機組；根據所述帶鋼上待加工衝孔的數量和密度確定所述衝孔機組中衝孔機的數量。本發明的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，所述衝孔設備為由一臺以上衝壓機組成的衝孔機組；將所述衝孔設備設置在流水線上；根據所述流水線的運行速度以及所述帶鋼上待加工衝孔的數量和密度確定所述衝壓機組中衝孔機的數量。本發明的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，所述衝每臺衝孔機至少設 置有一個衝頭；所述衝頭可以根據待加工衝孔的形狀進行選擇。本發明的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，在所述衝孔機的前端與尾 端，還分別設置可調對中導輥。本發明的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，所述衝孔設備下部設置有 沿所述流水線運行方向的行走裝置，所述衝孔設備可以在行進中進行衝孔。本發明的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，為保證所述衝孔設備下部 行走裝置的速度穩定，在所述衝孔設備的前端和後端還分別設置帶鋼夾送 輥。本發明提供的技術方案的有益效果是本發明將屬於不同領域的帶鋼 衝孔和冷彎焊接兩種金屬加工方法進行有效結合，可以直接加工完成帶有 衝孔的多種冷彎焊接方矩管，滿足了金屬型材加工的新需要。其次，本發 明的加工方法可以運用與生產流水線，進行連續加工，能夠滿足高效率、 大批量的加工要求。此外，本發明的加工方法較之現有的靜止鑽孔加工方 法其成本大大得到降低。車輛生產企業使用通過本發明生產的衝孔冷彎焊接方矩管後，在車架 的生產工序過程中，其整體的車架的方矩管結構帶有上下方向的通孔，使防鏽液既能夠進入到方矩管的內壁又能夠順利流出，進行電詠防鏽處理後 提高了汽車的安全性，延長汽車的使用壽命。同時使冷彎型鋼生產企業提 高了產品的生產附加值，提高了企業市場竟爭力。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖
對本 發明實施方式作進一步地詳細描述。常規的的冷彎焊接型材的加工步驟包括；上料、開巻、矯平、剪切、 對焊、活套儲料、冷彎成型、焊接、定徑、矯直、定尺、收集、打包等工序。本發明的衝孔冷彎焊接型材的加工方法是在原有的冷彎焊接型材生產 方法的基礎上進行了改進，在帶鋼進入冷彎成型軋機之前，插入衝孔步驟， 即在加工好的帶鋼上首先利用衝壓設備按照設計要求在固定的位置完成衝 孔；然後再將衝好孔的帶鋼繼續進行冷彎成型以及焊接等加工步驟。改進後的生產方法的具體步驟為上料，開巻，矯平，剪切，對焊， 活套儲料，衝孔，冷彎成型，焊接，定徑，矯直，定尺，收集，打包等工 序。在上述步驟中，經過上料，開巻，矯平，剪切，對焊，活套儲料等步 驟，已經將待加工的金屬板材加工為規格符合加工要求的平板鋼帶。為了提高加工效率，本發明中使用的衝孔設備可以採用帶有行走機構 衝壓設備、即"飛衝"，在運動過程中進行衝孔作業。行走機構的控制主要 由計算機來實現，控制數學模型正確，運算準確，採樣周期2ms，可在帶鋼 高速運動狀態下實現高精度自動跟蹤衝孔。生產實際中，本裝置選用帶有衝孔系統、驅動系統、測速系統、液壓 傳動系統以及電氣控制系統組成的衝孔機組；衝孔機組在穩定加工衝孔時 的最高軋制速度可以設定為60米/分鐘。測速系統可以隨時監測流水線上 帶鋼的運行速度，並根據帶鋼的運行速度確定衝孔設備的運行速度，當衝 孔設備的運行速度與帶鋼的運行速度相等時，發出衝壓命令，這樣可以保 證衝壓安全，不會發生衝頭斷裂等事故。衝孔設備可以根據具體的加工需要進行選擇。主要參考的因素之一為衝孔在鋼帶上的加工數量。如果帶鋼上衝孔的數量較多， 一臺衝孔機就需 要多次衝壓才能完成加工工作，但衝孔機變換位置以及衝頭衝切和抬起歸 位都需要一定的時間，多次衝壓必然會影響加工效率。在這種情況下，需 要根據衝孔的數量增加衝孔機數量，將多臺衝孔機組成衝孔機組，並根據 衝孔的位置合理設置每臺衝孔機之間的間距。因本發明的衝孔冷彎焊接型材的加工方法還可以藉助流水線實施，所 以衝孔設備中衝孔機的數量還需要根據流水線運行的速來確定。如果流水 線的運行速度較快， 一臺衝孔機就無法在特定時間內完成衝孔的加工，而 放慢流水線的運行速度又會降低生產效率，此時就需要根據流水線的運行 速度以及衝孔的數量和密度綜合考慮增加衝孔機的數量用以提高加工效 率，滿足流水線的運行需要。為保證衝孔孔位在原料帶鋼上位置的準確性，在衝車上的衝孔設備的 前端與尾端，各有一對對中導輥，對中導輥有螺紋調整機構，能夠根據產 品的寬度變化而調整。另外，為保證在衝孔工藝段的帶鋼運行速度與衝孔設備下部行走裝置 的速度保持相對穩定，在所述衝孔設備的前端和後端還分別設置帶鋼夾送 輥，夾送輥的驅動電機轉速與衝孔設備行走裝置主電機速度匹配，保證輥 的線速度一致。在衝壓機組中每臺衝孔機衝模之間的縱向距離可以在200至800毫米 範圍內人為進行設定。本實例採用的是300至600毫米。衝孔機組中衝孔 機之間的相對位置可以在上述範圍內進行調整。為保證衝孔設備可以衝壓不同孔徑的衝孔，衝孔機可以與不同直徑的 衝頭相匹配，採用根部的安裝部位都為同一尺寸的衝頭，而衝頭直徑根據 需要有8毫米、IO毫米、12毫米等不同規格。為了同時完成帶鋼橫向不同位置(即與流水線運行方向垂直方向)多 個衝孔的加工，可以在同一臺衝壓機上安裝多個衝頭。這樣，可以在帶剛 的不同橫向和縱向位置上同時加工一個以上衝孔。衝孔機組的電氣控制系統有計算機實現，具有孔距數控功能，可以完 成孔距控制、預置以及動態顯示等工作。電氣控制設備主要技術性能為1、 帶鋼運行速度0 60m/min;2、 帶鋼縱向加工孔距可予置；3、 衝孔組距定尺精度《5mm。衝孔機組設置有操作控制臺進行控制，其操作控制臺設置有如下功能:1、 操作臺上有帶鋼長度的數字給定裝置；有小車速度的數字顯示裝置，其 單位是米/分鐘。2、 操作臺可以顯示衝孔裝置小車等設備狀態，包括前進、返回、衝頭衝切 和抬起、零位等。3、 操作臺提供復位、電源開停、油泵開停、急停、主迴路合閘及狀態顯示、 帶鋼測速的開停、益流閥的開停、調速電機電流顯示、衝頭衝切次數顯 示和回零。4、 操作臺提供三種操作方式自動、手動、空車模擬。整套控制系統為獨立完整系統，在不生產衝孔管時，關閉該系統；生 產衝孔管時，該系統可方便的投入運行。經過衝孔加工的帶鋼隨流水線進入下一加工步驟冷彎。在具體的生 產中，冷彎機組可以加工寬度在110 400mm，厚度在1. 5 7. 0 mm的金屬板； 利用衝孔設備與冷彎機組配套設備配合，使用本發明的加工方法可以生產 帶鋼展寬為110 400mm的冷彎方矩形焊管。經過冷彎成型的衝孔冷彎型材進入焊接加工步驟，最終加工成為閉口 的衝孔冷彎焊接方矩管。本發明將帶鋼衝孔和冷彎焊接兩種金屬加工方法進行有效結合，可以 直接加工完成帶有衝孔的多種冷彎焊接方矩管，滿足了金屬型材加工的新 需要，能夠滿足高效率、大批量的加工要求，同時降低了加工成本。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發 明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在 本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特徵在於，首先利用衝孔設備在加工為特定規格的帶鋼上衝孔；然後依次對所述帶鋼進行冷彎成型和焊接加工。
2、 根據權利要求1所述的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特徵 在於，所述衝孔設備為由一臺以上衝孔機組成的衝壓機組；根據所述帶鋼 上待加工衝孔的數量和密度確定所述衝孔機組中衝孔機的數量。
3、 根據權利要求1所述的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特徵 在於，所述衝孔設備為由一臺以上衝壓機組成的衝孔機組；將所述衝孔設 備設置在流水線上；根據所述流水線的運行速度以及所述帶鋼上待加工衝 孔的數量和密度確定所述衝壓機組中衝孔機的數量。
4、 根據權利要求2或3所述的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其 特徵在於，所述衝每臺衝孔機至少設置有一個衝頭；所述衝頭可以根據待 加工衝孔的形狀進行選擇。
5、 根據權利要求2或3所述的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其 特徵在於，在所述衝孔機的前端與尾端，還分別設置可調對中導輥。
6、 根據權利要求3所述的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特徵 在於，所述衝孔設備下部設置有沿所述流水線運行方向的行走裝置，所述 衝孔設備可以在行進中進行衝孔。
7、 根據權利要求6所述的衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特徵 在於，為保證所述衝孔設備下部行走裝置的速度穩定，在所述衝孔設備的 前端和後端還分別設置帶鋼夾送輥。
全文摘要
本發明公開了一種衝孔冷彎焊接方矩管的加工方法，屬於金屬加工領域。所述方法主要為首先利用衝孔設備在加工為特定規格的帶鋼上衝孔；然後對帶鋼進行冷彎、焊接等成型加工，將帶鋼衝孔與冷彎、焊接成型結合起來。衝孔設備可以根據生產流水線的運行速度以及待加工衝孔的數量和密度選用由多臺衝壓機組成的衝孔機組。本發明的加工方法可以直接加工完成帶有衝孔的多種品規的冷彎焊管，滿足了金屬型材加工的新需要。其次，本發明的加工方法可以運用與生產流水線，進行連續加工，能夠滿足高效率、大批量的加工要求。此外，本發明的加工方法較之現有的鑽孔加工方法其成本大大得到降低。
文檔編號B21D43/00GK101406908SQ200810197848
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月25日 優先權日2008年11月25日
發明者敏 丁, 俞善喜, 燁 李, 廣 鄧, 郭勝鴻 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司