一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備及其方法，設(shè)備包括機架、設(shè)置在機架上的由凸面輥和凹面輥組成的對輥組和夾送輥對，對輥組自入口向出口方向依次設(shè)置第一對輥組、第二對輥組、第三對輥組，且凸面輥數(shù)量依次遞減。將軋制后的金屬復(fù)合帶材的凸面與反彎輥的凸面相對，以長度方向送入連續(xù)反彎設(shè)備的入口，通過第一對輥組、第二對輥組和第三對輥組依次對金屬復(fù)合帶材施加連續(xù)壓下力，再由夾送輥輸出，即完成對軋制金屬復(fù)合帶材的反彎。本發(fā)明使處于外徑方向的熱膨脹系數(shù)大的金屬層達到彈塑性變形區(qū)，產(chǎn)生微量的永久變形伸長，使兩種金屬的微觀長度達到基本一致，消除軋制金屬復(fù)合帶材“凸背”缺陷，反彎后的帶材再經(jīng)過常用的板材矯平設(shè)備就可達到平直度的要求。
【專利說明】一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備及其方法，屬于金屬材料精整【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]軋制金屬復(fù)合板材是材料制造行業(yè)近年來重點開發(fā)的材料品種，由于金屬復(fù)合板材是用2種不同的金屬材料組成的，可以在使用中充分地利用2種材料的特長，達到經(jīng)濟高效的使用效果，因而越來越多的受到關(guān)注。軋制金屬復(fù)合板材是在高溫狀態(tài)下用軋機制造的，兩塊金屬在高溫和高壓作用下，其結(jié)合面為冶金結(jié)合狀態(tài)，結(jié)合牢度很高。如圖1，由于兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同，有的差異還比較大，帶材在高溫軋制狀態(tài)時，在軋制力的作用下，其微觀長度是相等的，材料處于平直狀態(tài)，當(dāng)材料冷卻到常溫后，由于收縮量不同，兩種金屬在微觀上長度是不相等的，熱膨脹系數(shù)大的金屬I面較短，因而對與其連在一起的熱膨脹系數(shù)小的金屬2面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。板材在拉應(yīng)力作用下會向熱膨脹系數(shù)較大的一面收縮變形，使材料出現(xiàn)“凸背”現(xiàn)象，復(fù)合材料越薄，“凸背”現(xiàn)象越嚴重。現(xiàn)用的矯平技術(shù)是采用傳統(tǒng)的板材矯平機、板材拉伸矯平機或板材平整機進行處理。這些處理技術(shù)只能釋放帶材在軋制(長度)方向的拉應(yīng)力，不能釋放帶材橫截面方向的拉應(yīng)力，因而在橫截面方向依然存在較明顯的“凸背”現(xiàn)象，板材的平面度達不到國家標準的要求。軋制金屬復(fù)合板材“凸背”現(xiàn)象是目前影響薄規(guī)格產(chǎn)品外觀質(zhì)量的難題，嚴重影響薄規(guī)格產(chǎn)品的應(yīng)用和推廣，急需加以解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決軋制金屬復(fù)合板材的“凸背”問題，本發(fā)明提供一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備及其方法。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，包括機架、設(shè)置在機架上的由凸面輥和凹面輥組成的對輥組和夾送輥，其特征在于:所述對輥組自入口向出口方向依次設(shè)置下列對輥組:
第一對輥組，包括多個平行的凸面輥和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥，凸面輥中的最外端的左、右兩個輥設(shè)為曲面輥，每一曲面輥的內(nèi)端面直徑大于外端面直徑，中間輥為圓柱輥；第二對輥組，包括至少兩個平行的凸面輥和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥，凸面輥中的最外端的兩個輥設(shè)為曲面輥，每一曲面輥的內(nèi)端面直徑大于外端面直徑；
第三對輥組，包括一個凸面輥和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥，凸面輥為曲面輥；
所述第一對輥組、第二對輥組、第三對輥組的凸面輥數(shù)量依次遞減。
[0005]所述第一對輥組和第二對輥組的凹面輥輥面的中間部分為平直面，左、右兩端設(shè)為與凸面輥凸曲面相適應(yīng)的凹曲面。
[0006]所述第三對輥組的凹面輥輥面設(shè)為與凸面輥凸曲面相適應(yīng)的凹曲面。
[0007]所述第一對輥組至少設(shè)置一組。
[0008]所述第二對輥組至少設(shè)置一組。
[0009]所述第三對輥組至少設(shè)置一組。
[0010]所述夾送輥與常規(guī)矯平設(shè)備相連接。
[0011]所述凹面輥與動力軸傳動連接，以在動力軸帶動下完成轉(zhuǎn)動。
[0012]所述凸面輥由液壓缸驅(qū)動上下移動，以便在帶材穿帶時給帶材頭部提供通過空間。
[0013]所述第一對輥組、第二對輥組、第三對輥組的凸面輥及對應(yīng)的凹面輥位置，可整體調(diào)換使用，以對凸面朝下的帶材進行反彎處理。
[0014]本發(fā)明的另一目的在于提供一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎方法，其特征在于經(jīng)過下列步驟:
(1)將軋制后的金屬復(fù)合帶材凸背面朝向凸面輥，以長度方向送入連續(xù)反彎設(shè)備的入
Π ；
(2)金屬復(fù)合帶材通過入口進入第一對輥組之間，施加的壓下力要大于材料的抗變形能力，對金屬復(fù)合帶材的兩端進行反彎處理，金屬復(fù)合帶材的中部保持平直，使金屬復(fù)合帶材兩端的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑R&，其中臨界反彎曲半徑R&=S/0.0012，δ為板材厚度；臨界反彎曲半徑是帶材開始進入塑性變形區(qū)的最大彎曲半徑；
(3)步驟(2)的金屬復(fù)合帶材進入第二對輥組之間，施加的壓下力要大于材料的抗變形能力，對金屬復(fù)合帶材的兩端進行反彎處理，金屬復(fù)合帶材的中部保持平直，使金屬復(fù)合帶材兩端的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑R&，其中臨界反彎曲半徑R&=S/0.0012，δ為板材厚度；
(4)步驟(3)的金屬復(fù)合帶材進入第三對輥組之間，施加的壓下力要大于材料的抗變形能力，對金屬復(fù)合帶材中部進行反彎處理，使金屬復(fù)合帶材中部的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑Rfi，其中臨界反彎曲半徑Rfi=S/0.0012，δ為板材厚度；
(5)步驟(4)的金屬復(fù)合帶材進入夾送輥對之間，施加壓下力，將反彎后的金屬復(fù)合帶材展平，以便將金屬復(fù)合帶材送入矯平機。
[0015]所述步驟(5)的金屬復(fù)合帶材進入后序的常規(guī)矯平設(shè)備，對軋制金屬復(fù)合帶材進行矯平，得合格廣品。
[0016]本發(fā)明具備的優(yōu)點和效果:由于帶材的生產(chǎn)是連續(xù)的，本發(fā)明提供的設(shè)備能從帶材的長度方向?qū)嵤┻B續(xù)的橫向反彎處理。本發(fā)明采用反彎方式釋放橫截面方向應(yīng)力較大一面金屬中的內(nèi)應(yīng)力，材料在原始狀態(tài)下，內(nèi)應(yīng)力大的金屬面處于弧形的內(nèi)徑方向，反彎矯平工藝就是對原來的原始弧形進行反向彎曲。當(dāng)反彎半徑小到一定程度，可使處于外徑方向的熱膨脹系數(shù)大的金屬層達到彈塑性變形區(qū)，產(chǎn)生微量的永久變形伸長，使兩種金屬的微觀長度達到基本一致，可消除軋制金屬復(fù)合帶材“凸背”缺陷，反彎后的帶材再經(jīng)過常用的板材矯平設(shè)備就可達到平直度的要求。本發(fā)明提供的設(shè)備設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，該方法能有效克服復(fù)合金屬帶材的凸背現(xiàn)象。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為軋制金屬復(fù)合帶材的橫截面原始形狀示意圖；
圖2為本發(fā)明連續(xù)反彎前后金屬復(fù)合帶材的形狀示意圖； 圖3為連續(xù)反彎設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為第一對輥組的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為第二對輥組的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為第三對輥組的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0019]實施例1
如圖2、3、5、6，本發(fā)明提供的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備包括機架、設(shè)置在機架上的由凸面輥和凹面輥組成的對輥組和夾送輥8，所述對輥組自入口向出口方向依次設(shè)置下列對輥組:
第一對輥組5，包括三個平行的凸面輥52、53、54和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥51，凸面輥中的最外端的左、右兩個棍52和54設(shè)為曲面棍,52和54曲面棍的內(nèi)端面直徑大于外端面直徑，中間輥53為圓柱輥，凹面輥51的輥面中間部分為平直面，左、右兩端設(shè)為與凸面輥52,54凸曲面相適應(yīng)的凹曲面，凸面輥軸55、凹面輥軸57兩端均通過軸承及軸承座56固定在機架上，且凹面輥軸57與動力軸傳動連接，以在動力軸帶動下使凹面輥軸57及其上的凹面輥51轉(zhuǎn)動，進而帶動凸面輥軸55及凸面輥52、53、54轉(zhuǎn)動，完成金屬復(fù)合帶材3的反彎；第二對輥組6，包括兩個平行的凸面輥62、63和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥61，62、63兩個凸面輥設(shè)為內(nèi)端面直徑大于外端面直徑的曲面輥，凹面輥61輥面的中間為平直面，左、右兩端設(shè)為與凸面輥62、63凸曲面相適應(yīng)的凹曲面，凸面輥軸64、凹面輥軸66兩端均通過軸承及軸承座65固定在機架上，且凹面輥軸66與動力軸傳動連接，以在動力軸帶動下使凹面輥軸66及其上的凹面輥61轉(zhuǎn)動，進而帶動凸面輥軸64及凸面輥62、63轉(zhuǎn)動，完成金屬復(fù)合帶材3的反彎；
第三對輥組7，包括一個凸面輥72和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥71，凸面輥72的輥面為中間直徑大，兩端直徑小的凸曲面，凹面輥71的輥面為與凸面輥72的凸曲面相適應(yīng)的凹曲面，凸面輥軸73、凹面輥軸75兩端均通過軸承及軸承座74固定在機架上，且凹面輥軸75與動力軸傳動連接，以在動力軸帶動下使凹面輥軸75及其上的凹面輥71轉(zhuǎn)動，進而帶動凸面輥軸73及凸面輥72轉(zhuǎn)動，完成金屬復(fù)合帶材3的反彎；
所述第一對輥組5、第二對輥組6、第三對輥組7均設(shè)置一組，所述夾送輥8與常規(guī)矯平設(shè)備相連接。
[0020]所述凸面輥和凹面輥按常規(guī)由液壓缸驅(qū)動完成上下移動，以便在金屬復(fù)合帶材3穿帶時給帶材3頭部提供通過空間。
[0021]用上述連續(xù)反彎設(shè)備對軋制金屬復(fù)合帶材進行連續(xù)反彎的方法如下:
(1)將軋制后的金屬復(fù)合帶材凸背面朝向凸面輥，以長度方向送入連續(xù)反彎設(shè)備的入
Π ；
(2)金屬復(fù)合帶材通過入口進入第一對輥組之間，施加的壓下力要大于材料的抗變形能力，對金屬復(fù)合帶材的兩端進行反彎處理，金屬復(fù)合帶材的中部保持平直，使金屬復(fù)合帶材兩端的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑Rfi(即圖4中的R1，其中臨界反彎曲半徑Rfi=δ/0.0012，δ為板材厚度；臨界反彎曲半徑是帶材開始進入塑性變形區(qū)的最大彎曲半徑。
[0022]( 3 )步驟(2 )的金屬復(fù)合帶材進入第二對輥組之間，施加的壓下力要大于材料的抗變形能力，對金屬復(fù)合帶材的兩端進行反彎處理，金屬復(fù)合帶材的中部保持平直，使金屬復(fù)合帶材兩端的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑Rfi(即圖5中的R2)，其中臨界反彎曲半徑R反=δ/0.0012，δ為板材厚度；
(4)步驟(3)的金屬復(fù)合帶材進入第三對輥組之間，施加的壓下力要大于材料的抗變形能力，對金屬復(fù)合帶材中部進行反彎處理，使金屬復(fù)合帶材中部的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑R&(即圖6中的R3)，其中臨界反彎曲半徑R&=S/0.0012，δ為板材厚度，R1=R2=R3以保證板材在整個寬度上的反彎曲率一致；
(5)步驟(4)的金屬復(fù)合帶材進入夾送輥對之間，施加壓下力，將反彎后的金屬復(fù)合帶材展平，以便將金屬復(fù)合帶材送入矯平機。
[0023](6)步驟(5)的金屬復(fù)合帶材進入后序的常規(guī)矯平設(shè)備，對軋制金屬復(fù)合帶材進行矯平，得合格廣品。
[0024]實施例2
軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備結(jié)構(gòu)及方法與實施例1相同，僅將每個對輥組的凸面棍和凹面棍位置進行交換。
【權(quán)利要求】
1.一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，包括機架、設(shè)置在機架上的由凸面輥和凹面輥組成的對輥組和夾送輥，其特征在于:所述對輥組自入口向出口方向依次設(shè)置下列對輥組: 第一對輥組，包括多個平行的凸面輥和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥，凸面輥中的最外端的左、右兩個輥設(shè)為曲面輥，每一曲面輥的內(nèi)端面直徑大于外端面直徑，中間輥為圓柱輥； 第二對輥組，包括至少兩個平行的凸面輥和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥，凸面輥中的最外端的兩個輥設(shè)為曲面輥，每一曲面輥的內(nèi)端面直徑大于外端面直徑； 第三對輥組，包括一個凸面輥和一個對應(yīng)設(shè)置的凹面輥，凸面輥為曲面輥； 所述第一對輥組、第二對輥組、第三對輥組的凸面輥數(shù)量依次遞減。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，其特征在于:所述第一對輥組和第二對輥組的凹面輥輥面的中間部分為平直面，左、右兩端設(shè)為與凸面輥凸曲面相適應(yīng)的凹曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，其特征在于:所述第三對輥組的凹面輥輥面設(shè)為與凸面輥凸曲面相適應(yīng)的凹曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，其特征在于:所述第一對輥組至少設(shè)置一組，第二對輥組至少設(shè)置一組，第三對輥組至少設(shè)置一組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，其特征在于:所述夾送輥與常規(guī)矯平設(shè)備相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，其特征在于:所述凹面棍與動力軸傳動連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，其特征在于:所述凸面輥由液壓缸驅(qū)動上下移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎設(shè)備，其特征在于:所述第一對輥組、第二對輥組、第三對輥組的凸面輥及對應(yīng)的凹面輥位置，整體調(diào)換使用。
9.一種軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎方法，其特征在于經(jīng)過下列步驟: (1)將軋制后的金屬復(fù)合帶材凸背面朝向凸面輥，以長度方向送入連續(xù)反彎設(shè)備的入Π ； (2)金屬復(fù)合帶材通過入口進入第一對輥組之間，對金屬復(fù)合帶材的兩端進行反彎處理，金屬復(fù)合帶材的中部保持平直，使金屬復(fù)合帶材兩端的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑R&，其中臨界反彎曲半徑Rfi= S/0.0012，δ為板材厚度； (3)步驟(2)的金屬復(fù)合帶材進入第二對輥組之間，對金屬復(fù)合帶材的兩端進行反彎處理，金屬復(fù)合帶材的中部保持平直，使金屬復(fù)合帶材兩端的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑R&，其中臨界反彎曲半徑Rfi= S/0.0012，δ為板材厚度； (4)步驟(3)的金屬復(fù)合帶材進入第三對輥組之間，對金屬復(fù)合帶材中部進行反彎處理，使金屬復(fù)合帶材中部的反彎曲半徑小于臨界反彎曲半徑R&，其中臨界反彎曲半徑Rfi=δ/0.0012，δ為板材厚度； (5)步驟(4)的金屬復(fù)合帶材進入夾送輥對之間，施加壓下力，將反彎后的金屬復(fù)合帶材展平，以便將金屬復(fù)合帶材送入矯平機。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的軋制金屬復(fù)合帶材的連續(xù)反彎方法，其特征在于所述步驟(5)的金屬復(fù)合帶材進入后序的常規(guī)矯平設(shè)備，對軋制金屬復(fù)合帶材進行矯平，得合格產(chǎn)品ο
【文檔編號】B21D1/02GK104259257SQ201410460274
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】宋超學(xué), 王曉坤, 李晉虎, 劉濤, 單曉暉, 王云春 申請人:云南昆鋼新型復(fù)合材料開發(fā)有限公司