CN102441595B - 不锈钢十波燕尾槽波形地板成型工艺 - Google Patents

Abstract

一种不锈钢十波燕尾槽波形地板成型工艺，属于机械加工领域。本发明的目的是提供一种从板材到成品一次成型，并可加工较长产品的不锈钢十波燕尾槽波形地板成型工艺。本发明的设备是由开卷机、成型机组、剪断机、滚道组成，成型机组的机座上安装有四十二道轧机，每道轧机是两个辊架和两个辊架间的两个轧辊组成。本发明结构合理，制作的十波燕尾地板轻量化（减重20%），降噪（降低20%），使用寿命增加一倍以上（40年），载客量增加20%，车体焊接工时降低50%。

Description

不锈钢十波燕尾槽波形地板成型工艺

技术领域

本发明属于机械加工领域。

背景技术

燕尾槽地板的生产设备有许多，但生产出来的燕尾槽地板自体较重，安装极不方便，并且容易损坏，使用寿命短，无形中增加的成本，而且现有设备生产过程复杂，连续流水作业性较差，所以只能生产较短的燕尾槽地板，在使用过程中增加焊缝，也就是增加工作量，降低了效率和减小了密封性能和强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种从板材到成品一次成型，并可加工较长产品的不锈钢十波燕尾槽波形地板成型工艺。

本发明的设备是由开卷机、成型机组、剪断机、滚道组成，

a、开卷机的机座上有滑道，滑块与滑道相配合，滑轴穿过滑块，在滑轴上安装有锥形铁，在机座上安装有使滑块行走和滑轴转动的电机；

b、成型机组的机座上安装有四十二道轧机，每道轧机是两个辊架和两个辊架间的两个轧辊组成；

①单一轧机的结构是：支架内侧的滑行道配合的上滑块和下滑块，上调整杆通过螺纹连接在支架上，并且与上滑块连接，下调整杆通过螺纹连接在支架下端，并且与下滑块连接；

②每道轧机的两个辊架的上滑块安装有上轧辊，每道轧机的两个辊架上的下滑块安装有下轧辊；

③上轧辊和下轧辊分别与万向传动轴连接，万向传动轴与动力输入***连接；

c、滚道结构是：在机架上端的侧壁上轴连接有圆柱滚轮；

成型机组有四十二道轧机，每道轧机有一对轧辊，在轧辊上安装模具，开卷机送过来的不锈钢板在轧辊间通过，并经轧辊上的模具压型；

不锈钢板十波燕尾槽成型工艺如下：

首先将不锈钢卷材安装在开卷机上，旋转开卷机，将不锈钢板拉直送入成型机组；

以不锈钢板中间为中心线进行加工，此中心线与成型机组所有四十二道轧辊中心线对应，并且以此中心线的上轧辊上安装凸模，对应的下轧辊上安装凹模，凸模的突出部与凹模的凹陷部对应，并且第一波凸凹模的中心线与不锈钢板中心线和四十二道轧辊中心线对应；

不锈钢板的第一波波形槽通过第一至第十一道轧辊上的第一波凸凹模压模成型；

不锈钢板的第二波和第三波波形槽分别通过第五道至第十四道轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模压模成型，安装在第五道至第十四道轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模置于中心线两端，也是第一波凸凹模等距离两端；

不锈钢板的第四波和第五波波形槽分别通过第十道至第十九道轧辊上的第四波凸凹模和第五波凸凹模压模成型，第四波凸凹模和第五波凸凹模分别置于轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模等距离两端；

不锈钢板的第六波和第七波波形槽分别通过第十五道至第二十四道轧辊上的第六波凸凹模和第七波凸凹模压模成型，第六波凸凹模和第七波凸凹模分别置于轧辊上的第四波和第五波凸凹模两端；

不锈钢板的第八波和第九波波形槽分别通过第二十道至第二十九道轧辊上的第八波凸凹模和第九波凸凹模压模成型，第八波凸凹模和第九波凸凹模分别置于轧辊上的第六波和第七波凸凹模两端；

不锈钢板的第十波波形槽被分为两部分加工，分别通过第三十道至第四十二道轧辊上的第十波左半部分凸凹模和第十波右半部分凸凹模压模成型，第十波左半部分凸凹模和第十波右半部分凸凹模分别置于第八波凸凹模和第九波凸凹模两端；

加工完成的十波波形槽钢板送入剪断机，剪断机的剪断刀的刀刃与十波波形槽对应，并剪断；

剪断成型的十波波形槽不锈钢板通过滚道输送。

本发明结构合理，制作的十波燕尾地板轻量化（减重20%），降噪（降低20%），使用寿命增加一倍以上（40年），载客量增加20% ，车体焊接工时降低50% 。为了满足设计一系列极其苛刻的技术指标，选用SUS301L高强度不锈钢板，采用弧长反弯成形设计工艺，并通过42道轧机，逐步辊压成形。新型地铁车辆采用十波燕尾槽波纹地板，可以减少3条22米长的焊缝，大大提高了生产效率，降低成本，同时提高了整车的强度和密封性能。

附图说明

图1是本发明开卷机结构示意图；

图2是本发明图1的俯视图；

图3是本发明冷弯机组结构示意图；

图4是本发明图3的俯视图；

图5本发明液压剪断装置结构示意图；

图6是本发明图5的俯视图；

图7是本发明图3的冷弯机组中的单一辊组结构示意图；

图8是本发明图4中单组万向联轴器与轧辊连接结构示意图；

图9是本发明成品输送装置结构示意图；

图10是本发明四十二道压模成型工艺流程图；

图中仅仅体现出第一波、第三波、第五波、第七波、第九波和第十波右半部分，而第二波、第四波、第六波、第八波、第十波左半部分通过中心线与第一波、第三波、第五波、第七波、第九波和第十波右半部分对应。

具体实施方式

本发明的设备是由开卷机1、成型机组2、剪断机3、滚道4组成，

a、开卷机1的机座上有滑道14，滑块11与滑道14相配合，滑轴12穿过滑块11，在滑轴12上安装有锥形铁15，在机座上安装有使滑块11行走和滑轴12转动的电机13；

b、成型机组2的机座22上安装有四十二道轧机21，每道轧机21是两个辊架和两个辊架间的两个轧辊组成；

①单一轧机21的结构是：支架212内侧的滑行道214配合的上滑块213和下滑块217，上调整杆215通过螺纹连接在支架212上，并且与上滑块213连接，下调整杆211通过螺纹连接在支架212下端，并且与下滑块217连接；

②每道轧机21的两个辊架的上滑块213安装有上轧辊23，每道轧机21的两个辊架上的下滑块217安装有下轧辊216；

③上轧辊23和下轧辊216分别与万向传动轴24连接，万向传动轴24与动力输入***连接；

c、滚道4结构是：在机架42上端的侧壁上轴连接有圆柱滚轮41；

成型机组有四十二道轧机，每道轧机有一对轧辊，在轧辊上安装模具，开卷机送过来的不锈钢板在轧辊间通过，并经轧辊上的模具压型；

不锈钢板十波燕尾槽成型工艺如下：

首先将不锈钢卷材安装在开卷机上，旋转开卷机，将不锈钢板拉直送入成型机组；

以不锈钢板中间为中心线进行加工，此中心线与成型机组所有四十二道轧辊中心线对应，并且以此中心线的上轧辊上安装凸模，对应的下轧辊上安装凹模，凸模的突出部与凹模的凹陷部对应，并且第一波凸凹模的中心线与不锈钢板中心线和四十二道轧辊中心线对应；

不锈钢板的第一波波形槽通过第一至第十一道轧辊上的第一波凸凹模压模成型；

不锈钢板的第二波和第三波波形槽分别通过第五道至第十四道轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模压模成型，安装在第五道至第十四道轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模置于中心线两端，也是第一波凸凹模等距离两端；

不锈钢板的第四波和第五波波形槽分别通过第十道至第十九道轧辊上的第四波凸凹模和第五波凸凹模压模成型，第四波凸凹模和第五波凸凹模分别置于轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模等距离两端；

不锈钢板的第六波和第七波波形槽分别通过第十五道至第二十四道轧辊上的第六波凸凹模和第七波凸凹模压模成型，第六波凸凹模和第七波凸凹模分别置于轧辊上的第四波和第五波凸凹模两端；

不锈钢板的第八波和第九波波形槽分别通过第二十道至第二十九道轧辊上的第八波凸凹模和第九波凸凹模压模成型，第八波凸凹模和第九波凸凹模分别置于轧辊上的第六波和第七波凸凹模两端；

不锈钢板的第十波波形槽被分为两部分加工，分别通过第三十道至第四十二道轧辊上的第十波左半部分凸凹模和第十波右半部分凸凹模压模成型，第十波左半部分凸凹模和第十波右半部分凸凹模分别置于第八波凸凹模和第九波凸凹模两端；

加工完成的十波波形槽钢板送入剪断机，剪断机的剪断刀的刀刃与十波波形槽对应，并剪断；

剪断成型的十波波形槽不锈钢板通过滚道输送。

在第一道前安装一套轧辊，在这套轧辊上仅仅安装的是平辊，上下轧辊上的平辊间正好可以使带压型的不锈钢板通过并夹持，防止不锈钢板变形。

在第二道上安装的凸模和凹模是互相对应的，凸模的凸台为倒梯形，凹模的凹槽也对应的为倒梯形，凸模、凹模的梯形短边至长边的高度为7.73mm，短边的长度为42 mm，长边的长度为60 mm，斜边与短边的夹角为139o。

第三道上安装的凸模和凹模是互相对应的，凸模的凸台为倒梯形，凹模的凹槽也对应的为倒梯形，凸模、凹模的梯形短边至长边的高度为10mm，短边的长度为42 mm，长边的长度为54 mm，斜边与短边的夹角为125o。

第四道上安装的凸模和凹模是互相对应的，凸模的凸台为倒梯形，凹模的凹槽也对应的为倒梯形，凸模、凹模的梯形短边至长边的高度为11mm，短边的长度为40 mm，长边的长度为50 mm，斜边与短边的夹角为119o，并且短边成半径为101mm的圆弧。

第五道上安装的凸模和凹模是互相对应的，凸模的凸台和凹模的凹槽为长方形，长方形的宽为13mm，长为40 mm，凸模的凸台顶面和凹模的凹槽底面呈半径为80mm的圆弧；并且第二波和第三波波形槽进入预置状态。

第六道在第五道基础上继续对第五道加工的不锈钢板进行继续加工，所以，在第六道上安装有与第五道同水平线上的相同的凸凹模，不对第五道加工成型的不锈钢板继续加工，然而却增加两道新的凸凹模工序，即进行第二波和第三波波形槽开始压模成型，这两道凸凹模与第一波工序的第二道上凸凹模完全相同，增加的两道凸凹模一般在第一波工序凸凹模两侧，开始压模成型不锈钢板的第二和第三波形燕尾槽。

 第七道的第一波凸凹模与第六道和第五道上的凹凸模相同，没有变化，而第二波和第三波凸凹模与第一波的第三道凸凹模相同，形状和尺寸一样，这样使第二波和第三波进行第二段成型加工。

第八道的第一波凸凹模的长方形部分的长宽没有变化，继续保持在长为40 mm，宽为13mm，而凸模的凸台顶面和凹模的凹槽底面呈半径为65mm的圆弧；第二波和第三波凸凹模与第一波第四道的凸凹模相同。

第九道的第一波凸凹模与第八道第一波凸凹模相同，第二波和第三波凸凹模与第一波的第五道相同。

第十道的第一波凸模为底面为圆弧型的梯形，对应的凹模为顶面为圆弧型的梯形，加工后的不锈钢板波形槽尺寸为梯形的高度为13mm，上短边为37mm，下长边为42mm，梯形侧边与上短边夹角为101o；第二波和第三波波形槽凸凹模与第六道相同，并且第四波和第五波波形槽进入预置状态。

第十一道的第一波凸模和凹模成梯形，加工后的不锈钢板波形槽尺寸为梯形高度为13mm，上短边37mm，下长边44mm，侧边与上短边夹角为105 o，此时第一波波形槽压型完成；第二波和第三波凸凹模与第一波第七道相同，第四波和第五波进入压型状态，进行第一段压型，凸凹模与第一波第二道凸凹模相同。

由上可知，第一波波形槽通过第一道至第十一道压模成型，第二波和第三波波形槽通过第五道至第十四道压模成型，第四波和第五波波形槽通过第十道至第十九道压模成型，第六波和第七波波形槽通过第十五道至第二十四道压模成型，第八波和第九波波形槽通过第二十道至第二十九道压模成型，表1是第一波至第九波凸凹模各道相同的对应表

表中，第一步压型中第一波第一道、第二、三波第五道、第四、五波第十道、第六、七波第十五道、第八、九波第二十道是每个波形的起始压型，并且均是平辊，对不锈钢板没有产生变化，具体变形压型均是在第二步压型时开始，并且相对应的在第一波第十一道、第二、三波第十五道、第四、五波第二十道、第六、七波第二十五道、第八、九波第三十道对波形槽加工成型。每个步骤轧辊的数据和第一波轧辊相对应步骤数据相同。

第十波的波形槽是在不锈钢板的两端，被分为两部分压型，每部分是半个波形槽，两个半波形槽组合正好是一个完整的波形槽，各项数据与表1中的第一步骤至第十一步骤一一对应，第十波的两个半波形槽是在第三十道至第四十一道完成压型。

第四十二道是对第一波至第十波的波形槽进行精轧校准，保证十个波形槽的精确度。

以下是本发明的相关数据资料的简易描述：

一、宽度：1100mm，厚度：0.6mm，抗拉强度：min 820 N/mm²、max 1000 N/mm²的高强度不锈钢板，通过42道轧机、3000件模具，逐步辊压成形。在成形过程中让残余应力相互抵消，不需要热处理，最终得到10个波纹平整，波纹燕尾形状，20米长整体板型平整的型材。

二、成型工艺步骤：

1、 设计适合上述工艺要求的冷弯成型机组，包括：牌坊、轴系、格力森螺旋弧齿、恒功率交流拖动***等。主要技术参数如下：

①生产线设备组成： 

开卷机→成型机组→剪断→滾道→包装

② 开卷机：

功能：将带卷打开。

结构：双锥、液压移动锥头，一侧带制动、另一侧带动力。

 液压升降带卷。

参数：带钢宽度：500～1350mm

      带钢厚度：0.6～1.5mm

      带卷外径：1100～1600mm

      带卷内经： 550～600mm

③ 成型机组：

        机组布置：喂入→平→平→平→平→平→平→。（42道平辊）中间可以任意增加立辊和吊辊。

喂入：保证钢带进入水平辊架。

水平辊架：安装轧辊、使钢带成型。水平辊轴径?130。

开口度：200mm～300mm。

传动侧定位。台阶定位（平面度、平行度均为0.05mm）。

水平辊轴向窜动小于1mm。结构稳定、更换轧辊便捷。

传动侧轴承： 调心滾子轴承23022  

水平辊间距：650mm。   

       机组传动：

采用变频调速电机、硬齿面圆柱齿轮减速机、螺旋弧齿传动分速箱、万向传动轴。传动力矩大、可靠耐用。

       机组电机：45KW

       机组速度：4～10m/min。

轧制线高度：800mm

④剪断装置

功能：将成型好的型材按所需长度剪断。

、结构：由机架、剪切模具、液压缸组成。

 2、 有限元解析的计算机仿真***孔型设计；

3、 3000件模具的配辊***；

4、 十波燕尾槽波纹地板材料参数：

材质：SUS301L-MT  抗拉强度：min 820 N/mm²、max 1000 N/mm²

材料宽度：1100mm

材料厚度：0.6mm。

Claims (1)

1.一种不锈钢十波燕尾槽波形地板成型工艺，其特征在于：设备是由开卷机（1）、成型机组（2）、剪断机（3）、滚道（4）组成，

a、开卷机（1）的机座上有滑道（14），滑块（11）与滑道（14）相配合，滑轴（12）穿过滑块（11），在滑轴（12）上安装有锥形铁（15），在机座上安装有使滑块（11）行走和滑轴（12）转动的电机（13）；

b、成型机组（2）的机座（22）上安装有四十二道轧机（21），每道轧机（21）是两个辊架和两个辊架间的两个轧辊组成；

①单一轧机（21）的结构是：支架（212）内侧的滑行道（214）配合的上滑块（213）和下滑块（217），上调整杆（215）通过螺纹连接在支架（212）上，并且与上滑块（213）连接，下调整杆（211）通过螺纹连接在支架（212）下端，并且与下滑块（217）连接；

②每道轧机（21）的两个辊架的上滑块（213）安装有上轧辊（23），每道轧机（21）的两个辊架上的下滑块（217）安装有下轧辊（216）；

③上轧辊（23）和下轧辊（216）分别与万向传动轴（24）连接，万向传动轴（24）与动力输入***连接；

c、滚道（4）结构是：在机架（42）上端的侧壁上轴连接有圆柱滚轮（41）；

成型机组有四十二道轧机，每道轧机有一对轧辊，在轧辊上安装模具，开卷机送过来的不锈钢板在轧辊间通过，并经轧辊上的模具压型；

不锈钢板十波燕尾槽成型工艺如下：

首先将不锈钢卷材安装在开卷机上，旋转开卷机，将不锈钢板拉直送入成型机组；

以不锈钢板中间为中心线进行加工，此中心线与成型机组所有四十二道轧辊中心线对应，并且以此中心线的上轧辊上安装凸模，对应的下轧辊上安装凹模，凸模的突出部与凹模的凹陷部对应，并且第一波凸凹模的中心线与不锈钢板中心线和四十二道轧辊中心线对应；

不锈钢板的第一波波形槽通过第一至第十一道轧辊上的第一波凸凹模压模成型；

不锈钢板的第二波和第三波波形槽分别通过第五道至第十四道轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模压模成型，安装在第五道至第十四道轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模置于中心线两端，也是第一波凸凹模等距离两端；

不锈钢板的第四波和第五波波形槽分别通过第十道至第十九道轧辊上的第四波凸凹模和第五波凸凹模压模成型，第四波凸凹模和第五波凸凹模分别置于轧辊上的第二波凸凹模和第三波凸凹模等距离两端；

不锈钢板的第六波和第七波波形槽分别通过第十五道至第二十四道轧辊上的第六波凸凹模和第七波凸凹模压模成型，第六波凸凹模和第七波凸凹模分别置于轧辊上的第四波和第五波凸凹模两端；

不锈钢板的第八波和第九波波形槽分别通过第二十道至第二十九道轧辊上的第八波凸凹模和第九波凸凹模压模成型，第八波凸凹模和第九波凸凹模分别置于轧辊上的第六波和第七波凸凹模两端；

不锈钢板的第十波波形槽被分为两部分加工，分别通过第三十道至第四十二道轧辊上的第十波左半部分凸凹模和第十波右半部分凸凹模压模成型，第十波左半部分凸凹模和第十波右半部分凸凹模分别置于第八波凸凹模和第九波凸凹模两端；

加工完成的十波波形槽钢板送入剪断机，剪断机的剪断刀的刀刃与十波波形槽对应，并剪断；

剪断成型的十波波形槽不锈钢板通过滚道输送。

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