專利名稱：沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬加工工藝，特別是涉及一種沖孔冷彎焊接方矩管 的加工方法。
背景技術(shù)：
冷彎方矩管是廣泛應(yīng)用車輛生產(chǎn)等多種行業(yè)。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò) 大，提出了對(duì)在現(xiàn)有的冷彎焊接方矩管上加工沖孔的需求。但冷彎焊管與 沖孔屬于不同的金屬加工領(lǐng)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(chǎn)成品，屬于冶金軋制加工領(lǐng)域；而沖切加工是通 過刀具或模具帶有切削消耗的加工方法，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。為滿足特定 需要，有些加工廠采用在待加工金屬板上利用鉆床鉆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(fā)展，對(duì)型材內(nèi)壁提出電泳防銹要求， 因此汽車廠要求冷彎型鋼廠生產(chǎn)的冷彎焊接方矩管帶有對(duì)穿通孔，而汽車 用沖孔冷彎焊接方矩管的生產(chǎn)在國內(nèi)還是一項(xiàng)空白。高速公路的護(hù)攔板也需要在冷彎型鋼機(jī)組上先沖孔后冷彎成型，產(chǎn)品 的特點(diǎn)是開口冷彎型鋼，而本發(fā)明是在閉口的型材的帶鋼原料是上加工沖 孔，在冷彎機(jī)組上附加連續(xù)沖孔裝置或使用沖孔帶鋼原料，生產(chǎn)出的沖孔 方矩焊管。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是在冷彎型材的原料上先沖出連續(xù)的孔 洞，該孔洞是按照用戶要求，在規(guī)定的冷彎型材上加工不同孔徑、不同的 孔間距的冷彎型材；而且沖孔工序還要滿足冷彎機(jī)組生產(chǎn)率的要求；另外， 沖孔的孔徑與間距能夠按照實(shí)際要求可以靈活調(diào)整。雖然從單項(xiàng)技術(shù)看，獨(dú)立的冷彎焊管生產(chǎn)工藝和獨(dú)立的沖孔工藝都是 比較成熟的技術(shù)，但將兩種工藝進(jìn)行合理組合，確屬新的技術(shù)難題。本發(fā)明就是將這兩種技術(shù)進(jìn)行組合，形成一種新的沖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(shù)方案如下-本發(fā)明的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，首先利用沖孔設(shè)備在加工為特定規(guī)格的帶鋼上沖孔；然后依次對(duì)所述帶鋼進(jìn)行冷彎成型和焊接加工。 本發(fā)明的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，所述沖孔設(shè)備為由一臺(tái)以上沖孔機(jī)組成的沖壓機(jī)組；根據(jù)所述帶鋼上待加工沖孔的數(shù)量和密度確定所述沖孔機(jī)組中沖孔機(jī)的數(shù)量。本發(fā)明的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，所述沖孔設(shè)備為由一臺(tái)以上沖壓機(jī)組成的沖孔機(jī)組；將所述沖孔設(shè)備設(shè)置在流水線上；根據(jù)所述流水線的運(yùn)行速度以及所述帶鋼上待加工沖孔的數(shù)量和密度確定所述沖壓機(jī)組中沖孔機(jī)的數(shù)量。本發(fā)明的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，所述沖每臺(tái)沖孔機(jī)至少設(shè) 置有一個(gè)沖頭；所述沖頭可以根據(jù)待加工沖孔的形狀進(jìn)行選擇。本發(fā)明的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，在所述沖孔機(jī)的前端與尾 端，還分別設(shè)置可調(diào)對(duì)中導(dǎo)輥。本發(fā)明的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，所述沖孔設(shè)備下部設(shè)置有 沿所述流水線運(yùn)行方向的行走裝置，所述沖孔設(shè)備可以在行進(jìn)中進(jìn)行沖孔。本發(fā)明的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，為保證所述沖孔設(shè)備下部 行走裝置的速度穩(wěn)定，在所述沖孔設(shè)備的前端和后端還分別設(shè)置帶鋼夾送 輥。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明將屬于不同領(lǐng)域的帶鋼 沖孔和冷彎焊接兩種金屬加工方法進(jìn)行有效結(jié)合，可以直接加工完成帶有 沖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(fā) 明的加工方法可以運(yùn)用與生產(chǎn)流水線，進(jìn)行連續(xù)加工，能夠滿足高效率、 大批量的加工要求。此外，本發(fā)明的加工方法較之現(xiàn)有的靜止鉆孔加工方 法其成本大大得到降低。車輛生產(chǎn)企業(yè)使用通過本發(fā)明生產(chǎn)的沖孔冷彎焊接方矩管后，在車架 的生產(chǎn)工序過程中，其整體的車架的方矩管結(jié)構(gòu)帶有上下方向的通孔，使防銹液既能夠進(jìn)入到方矩管的內(nèi)壁又能夠順利流出，進(jìn)行電詠防銹處理后 提高了汽車的安全性，延長汽車的使用壽命。同時(shí)使冷彎型鋼生產(chǎn)企業(yè)提 高了產(chǎn)品的生產(chǎn)附加值，提高了企業(yè)市場(chǎng)竟?fàn)幜Α?br> 具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖
對(duì)本 發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。常規(guī)的的冷彎焊接型材的加工步驟包括；上料、開巻、矯平、剪切、 對(duì)焊、活套儲(chǔ)料、冷彎成型、焊接、定徑、矯直、定尺、收集、打包等工序。本發(fā)明的沖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(chǎn) 方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，在帶鋼進(jìn)入冷彎成型軋機(jī)之前，插入沖孔步驟， 即在加工好的帶鋼上首先利用沖壓設(shè)備按照設(shè)計(jì)要求在固定的位置完成沖 孔；然后再將沖好孔的帶鋼繼續(xù)進(jìn)行冷彎成型以及焊接等加工步驟。改進(jìn)后的生產(chǎn)方法的具體步驟為上料，開巻，矯平，剪切，對(duì)焊， 活套儲(chǔ)料，沖孔，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(jīng)過上料，開巻，矯平，剪切，對(duì)焊，活套儲(chǔ)料等步 驟，已經(jīng)將待加工的金屬板材加工為規(guī)格符合加工要求的平板鋼帶。為了提高加工效率，本發(fā)明中使用的沖孔設(shè)備可以采用帶有行走機(jī)構(gòu) 沖壓設(shè)備、即"飛沖"，在運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行沖孔作業(yè)。行走機(jī)構(gòu)的控制主要 由計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，控制數(shù)學(xué)模型正確，運(yùn)算準(zhǔn)確，采樣周期2ms，可在帶鋼 高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)跟蹤沖孔。生產(chǎn)實(shí)際中，本裝置選用帶有沖孔系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)速系統(tǒng)、液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)組成的沖孔機(jī)組；沖孔機(jī)組在穩(wěn)定加工沖孔時(shí) 的最高軋制速度可以設(shè)定為60米/分鐘。測(cè)速系統(tǒng)可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)流水線上 帶鋼的運(yùn)行速度，并根據(jù)帶鋼的運(yùn)行速度確定沖孔設(shè)備的運(yùn)行速度，當(dāng)沖 孔設(shè)備的運(yùn)行速度與帶鋼的運(yùn)行速度相等時(shí)，發(fā)出沖壓命令，這樣可以保 證沖壓安全，不會(huì)發(fā)生沖頭斷裂等事故。沖孔設(shè)備可以根據(jù)具體的加工需要進(jìn)行選擇。主要參考的因素之一為沖孔在鋼帶上的加工數(shù)量。如果帶鋼上沖孔的數(shù)量較多， 一臺(tái)沖孔機(jī)就需 要多次沖壓才能完成加工工作，但沖孔機(jī)變換位置以及沖頭沖切和抬起歸 位都需要一定的時(shí)間，多次沖壓必然會(huì)影響加工效率。在這種情況下，需 要根據(jù)沖孔的數(shù)量增加沖孔機(jī)數(shù)量，將多臺(tái)沖孔機(jī)組成沖孔機(jī)組，并根據(jù) 沖孔的位置合理設(shè)置每臺(tái)沖孔機(jī)之間的間距。因本發(fā)明的沖孔冷彎焊接型材的加工方法還可以借助流水線實(shí)施，所 以沖孔設(shè)備中沖孔機(jī)的數(shù)量還需要根據(jù)流水線運(yùn)行的速來確定。如果流水 線的運(yùn)行速度較快， 一臺(tái)沖孔機(jī)就無法在特定時(shí)間內(nèi)完成沖孔的加工，而 放慢流水線的運(yùn)行速度又會(huì)降低生產(chǎn)效率，此時(shí)就需要根據(jù)流水線的運(yùn)行 速度以及沖孔的數(shù)量和密度綜合考慮增加沖孔機(jī)的數(shù)量用以提高加工效 率，滿足流水線的運(yùn)行需要。為保證沖孔孔位在原料帶鋼上位置的準(zhǔn)確性，在沖車上的沖孔設(shè)備的 前端與尾端，各有一對(duì)對(duì)中導(dǎo)輥，對(duì)中導(dǎo)輥有螺紋調(diào)整機(jī)構(gòu)，能夠根據(jù)產(chǎn) 品的寬度變化而調(diào)整。另外，為保證在沖孔工藝段的帶鋼運(yùn)行速度與沖孔設(shè)備下部行走裝置 的速度保持相對(duì)穩(wěn)定，在所述沖孔設(shè)備的前端和后端還分別設(shè)置帶鋼夾送 輥，夾送輥的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速與沖孔設(shè)備行走裝置主電機(jī)速度匹配，保證輥 的線速度一致。在沖壓機(jī)組中每臺(tái)沖孔機(jī)沖模之間的縱向距離可以在200至800毫米 范圍內(nèi)人為進(jìn)行設(shè)定。本實(shí)例采用的是300至600毫米。沖孔機(jī)組中沖孔 機(jī)之間的相對(duì)位置可以在上述范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。為保證沖孔設(shè)備可以沖壓不同孔徑的沖孔，沖孔機(jī)可以與不同直徑的 沖頭相匹配，采用根部的安裝部位都為同一尺寸的沖頭，而沖頭直徑根據(jù) 需要有8毫米、IO毫米、12毫米等不同規(guī)格。為了同時(shí)完成帶鋼橫向不同位置(即與流水線運(yùn)行方向垂直方向)多 個(gè)沖孔的加工，可以在同一臺(tái)沖壓機(jī)上安裝多個(gè)沖頭。這樣，可以在帶剛 的不同橫向和縱向位置上同時(shí)加工一個(gè)以上沖孔。沖孔機(jī)組的電氣控制系統(tǒng)有計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，具有孔距數(shù)控功能，可以完 成孔距控制、預(yù)置以及動(dòng)態(tài)顯示等工作。電氣控制設(shè)備主要技術(shù)性能為1、 帶鋼運(yùn)行速度0 60m/min;2、 帶鋼縱向加工孔距可予置；3、 沖孔組距定尺精度《5mm。沖孔機(jī)組設(shè)置有操作控制臺(tái)進(jìn)行控制，其操作控制臺(tái)設(shè)置有如下功能:1、 操作臺(tái)上有帶鋼長度的數(shù)字給定裝置；有小車速度的數(shù)字顯示裝置，其 單位是米/分鐘。2、 操作臺(tái)可以顯示沖孔裝置小車等設(shè)備狀態(tài)，包括前進(jìn)、返回、沖頭沖切 和抬起、零位等。3、 操作臺(tái)提供復(fù)位、電源開停、油泵開停、急停、主回路合閘及狀態(tài)顯示、 帶鋼測(cè)速的開停、益流閥的開停、調(diào)速電機(jī)電流顯示、沖頭沖切次數(shù)顯 示和回零。4、 操作臺(tái)提供三種操作方式自動(dòng)、手動(dòng)、空車模擬。整套控制系統(tǒng)為獨(dú)立完整系統(tǒng)，在不生產(chǎn)沖孔管時(shí)，關(guān)閉該系統(tǒng)；生 產(chǎn)沖孔管時(shí)，該系統(tǒng)可方便的投入運(yùn)行。經(jīng)過沖孔加工的帶鋼隨流水線進(jìn)入下一加工步驟冷彎。在具體的生 產(chǎn)中，冷彎機(jī)組可以加工寬度在110 400mm，厚度在1. 5 7. 0 mm的金屬板； 利用沖孔設(shè)備與冷彎機(jī)組配套設(shè)備配合，使用本發(fā)明的加工方法可以生產(chǎn) 帶鋼展寬為110 400mm的冷彎方矩形焊管。經(jīng)過冷彎成型的沖孔冷彎型材進(jìn)入焊接加工步驟，最終加工成為閉口 的沖孔冷彎焊接方矩管。本發(fā)明將帶鋼沖孔和冷彎焊接兩種金屬加工方法進(jìn)行有效結(jié)合，可以 直接加工完成帶有沖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(shí)降低了加工成本。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特征在于，首先利用沖孔設(shè)備在加工為特定規(guī)格的帶鋼上沖孔；然后依次對(duì)所述帶鋼進(jìn)行冷彎成型和焊接加工。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特征 在于，所述沖孔設(shè)備為由一臺(tái)以上沖孔機(jī)組成的沖壓機(jī)組；根據(jù)所述帶鋼 上待加工沖孔的數(shù)量和密度確定所述沖孔機(jī)組中沖孔機(jī)的數(shù)量。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特征 在于，所述沖孔設(shè)備為由一臺(tái)以上沖壓機(jī)組成的沖孔機(jī)組；將所述沖孔設(shè) 備設(shè)置在流水線上；根據(jù)所述流水線的運(yùn)行速度以及所述帶鋼上待加工沖 孔的數(shù)量和密度確定所述沖壓機(jī)組中沖孔機(jī)的數(shù)量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其 特征在于，所述沖每臺(tái)沖孔機(jī)至少設(shè)置有一個(gè)沖頭；所述沖頭可以根據(jù)待 加工沖孔的形狀進(jìn)行選擇。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其 特征在于，在所述沖孔機(jī)的前端與尾端，還分別設(shè)置可調(diào)對(duì)中導(dǎo)輥。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特征 在于，所述沖孔設(shè)備下部設(shè)置有沿所述流水線運(yùn)行方向的行走裝置，所述 沖孔設(shè)備可以在行進(jìn)中進(jìn)行沖孔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，其特征 在于，為保證所述沖孔設(shè)備下部行走裝置的速度穩(wěn)定，在所述沖孔設(shè)備的 前端和后端還分別設(shè)置帶鋼夾送輥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沖孔冷彎焊接方矩管的加工方法，屬于金屬加工領(lǐng)域。所述方法主要為首先利用沖孔設(shè)備在加工為特定規(guī)格的帶鋼上沖孔；然后對(duì)帶鋼進(jìn)行冷彎、焊接等成型加工，將帶鋼沖孔與冷彎、焊接成型結(jié)合起來。沖孔設(shè)備可以根據(jù)生產(chǎn)流水線的運(yùn)行速度以及待加工沖孔的數(shù)量和密度選用由多臺(tái)沖壓機(jī)組成的沖孔機(jī)組。本發(fā)明的加工方法可以直接加工完成帶有沖孔的多種品規(guī)的冷彎焊管，滿足了金屬型材加工的新需要。其次，本發(fā)明的加工方法可以運(yùn)用與生產(chǎn)流水線，進(jìn)行連續(xù)加工，能夠滿足高效率、大批量的加工要求。此外，本發(fā)明的加工方法較之現(xiàn)有的鉆孔加工方法其成本大大得到降低。
文檔編號(hào)B21D43/00GK101406908SQ200810197848
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者敏 丁, 俞善喜, 燁 李, 廣 鄧, 郭勝鴻 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司