本發(fā)明屬于異形截面管加工成形的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種異形截面管的冷軋成形裝置及方法。

背景技術(shù)：

異形截面管是一種常用的汽車結(jié)構(gòu)件，具有軸向均勻形狀的異形截面特點(diǎn)，常見的有內(nèi)花鍵、內(nèi)齒輪等，傳統(tǒng)的異形截面管加工往往采用對圓柱形坯料切割的方式來實現(xiàn)，這樣的加工方法很難生產(chǎn)軸向長度長且管徑小的異形截面管，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，切削加工所造成的廢料更多，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。

冷精軋技術(shù)已經(jīng)在板帶軋制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是傳統(tǒng)的冷精軋技術(shù)往往運(yùn)用于板帶、環(huán)件的軋制，很少運(yùn)用于異形截面板的軋制。連續(xù)輥式成型法是將板帶在具有一定軋輥孔型的多機(jī)架軋機(jī)上進(jìn)行連續(xù)塑性彎曲而成管筒狀，是一種應(yīng)用廣泛、優(yōu)質(zhì)高效的中、小口徑電焊管成型方法，這種方法通常用于普通焊管的生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種異形截面管的冷軋成形裝置及方法，在保證零件質(zhì)量的同時，克服傳統(tǒng)加工工藝的加工能力的不足及耗材多、材料利用率低、生產(chǎn)效率低的缺點(diǎn)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種異形截面管的冷軋成形裝置，所述異形截面管為內(nèi)表面上沿軸向設(shè)有一條弧形凸棱，其特征在于，包括依次設(shè)置的異形截面板的軋輥組、異形截面管毛坯軋輥組、激光焊機(jī)、斜軋機(jī)組和激光切割機(jī)。

按上述方案，所述異形截面板的軋輥組包括初軋輥、中間軋輥和終軋輥，所述初軋輥包括對稱設(shè)置的上初軋輥和下初軋輥，所述中間軋輥包括對稱設(shè)置的上中間軋輥和下中間軋輥，所述終軋輥包括對稱設(shè)置的上終軋輥和下終軋輥，所述上初軋輥、上中間軋輥和上終軋輥的外周面中心設(shè)有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一、第二和第三凹槽的半徑依次減小，第三凹槽與所述弧形凸棱相配置。

按上述方案，所述異形截面管毛坯軋輥組包括初彎軋輥、中彎軋輥和終彎軋輥，所述初彎軋輥包括上初彎軋輥和下初彎軋輥，所述中彎軋輥包括上中彎軋輥和下中彎軋輥，所述終彎軋輥包括上終彎軋輥和下終彎軋輥，所述上初彎軋輥和上中彎軋輥均為鼓形軋輥，外周面中心均設(shè)有第一型槽和第二型槽，上中彎軋輥的曲率大于上初彎軋輥的曲率，上中彎軋輥的弦長小于上初彎軋輥的弦長，所述第一、第二型槽均與所述弧形凸棱相配置，所述上終彎軋輥和下終彎軋輥均為細(xì)腰形軋輥。

一種異形截面管的冷軋成形方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1)異形截面板的軋制，確定板料毛坯在異型截面處的弧形凸棱形狀，依次通過設(shè)置有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的初軋輥、中間軋輥和終軋輥軋制出所需的異形截面板；

S2)異形截面管毛坯軋制，異形截面板依次通過初彎軋輥、中彎軋輥和終彎軋輥軋制，在異形截面管毛坯軋輥組的連續(xù)作用下，形成了異形截面管毛坯；

S3)異形截面管成形，通過激光焊機(jī)對異形截面管毛坯進(jìn)行連續(xù)焊接，使得異形截面管快速粘結(jié)成形；

S4)拋光切割成形，通過斜軋機(jī)組對異形截面管的外表面及圓柱度進(jìn)行加工修整，采用激光切割機(jī)切割形成最終的異形截面管。

按上述方案，所述步驟S2)中包括如下內(nèi)容：異形截面板通過初彎軋輥軋制，形成弧形異形截面管毛坯，繼續(xù)中彎軋輥軋制，形成“U”形異形截面管毛坯，最后通過終彎軋輥軋制，形成圓筒狀的異形截面管毛坯。

本發(fā)明的有益效果是：提供一種異形截面管的冷軋成形裝置及方法，可以加工傳統(tǒng)的加工工藝很難加工的長度長且管徑小的異形截面管，并且使得異形截面管的生產(chǎn)效率得到大幅的提升，相對于傳統(tǒng)的切削工藝來講，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了能源利用率，改變了異形截面管只能小規(guī)模生產(chǎn)的狀態(tài)，使其可以進(jìn)行流水線生產(chǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，為異形截面管的流水線生產(chǎn)提供了可能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例的冷軋成形裝置的側(cè)視圖；

圖2為本發(fā)明一個實施例的冷軋成形裝置的俯視圖；

圖3為本發(fā)明一個實施例的異形截面板的剖視圖；

圖4為本發(fā)明一個實施例的異形截面管的成形過程剖視圖。

其中：1.板料毛坯，2.上初軋輥，3.下初軋輥，4.上中間軋輥，5.下中間軋輥，6.上終軋輥，7.下終軋輥，8.上初彎軋輥，9.下初彎軋輥，10.上中彎軋輥，11.下中彎軋輥，12.上終彎軋輥，13.下終彎軋輥，14.第一凹槽，15.第二凹槽，16.第三凹槽，17.弧形凸棱，18.異形截面板，19.第一型槽，20.第二型槽，21.弧形異形截面管毛坯，22.“U”形異形截面管毛坯，23.異形截面管毛坯。

具體實施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如圖1、圖2所示，異形截面管為內(nèi)表面上沿軸向設(shè)有一條弧形凸棱17，采用一種異形截面管的冷軋成形裝置軋制成形，該裝置包括依次設(shè)置的異形截面板的軋輥組、異形截面管毛坯軋輥組、激光焊機(jī)、斜軋機(jī)組和激光切割機(jī)，通過異形截面板的軋輥組將板料毛坯1軋制成異形截面板18(見圖3)，通過異形截面管毛坯軋輥組將異形截面板軋制成異形截面管毛坯23，通過激光焊機(jī)焊接成形，并通過斜軋機(jī)組進(jìn)行表面處理，最后通過激光切割機(jī)切割成最終異形截面管。

異形截面板的軋輥組包括初軋輥、中間軋輥和終軋輥，初軋輥包括對稱設(shè)置的上初軋輥2和下初軋輥3，中間軋輥包括對稱設(shè)置的上中間軋輥4和下中間軋輥5，終軋輥包括對稱設(shè)置的上終軋輥6和下終軋輥7，上初軋輥、上中間軋輥和上終軋輥的外周面中心設(shè)有第一凹槽14、第二凹槽15和第三凹槽16，第一、第二和第三凹槽的半徑依次減小，第三凹槽與弧形凸棱相配置。

異形截面管毛坯軋輥組包括初彎軋輥、中彎軋輥和終彎軋輥，初彎軋輥包括上初彎軋輥8和下初彎軋輥9，中彎軋輥包括上中彎軋輥10和下中彎軋輥11，終彎軋輥包括上終彎軋輥12和下終彎軋輥13，上初彎軋輥和上中彎軋輥均為鼓形軋輥，外周面中心均設(shè)有第一型槽19和第二型槽20，上中彎軋輥的曲率大于上初彎軋輥的曲率，上中彎軋輥的弦長小于上初彎軋輥的弦長，第一、第二型槽均與弧形凸棱相配置，上終彎軋輥和下終彎軋輥均為細(xì)腰形軋輥。

如圖4所示，采用該裝置進(jìn)行異形截面管的冷軋成形，包括如下步驟：

S1)異形截面板的軋制，確定板料毛坯在異型截面處的弧形凸棱形狀，依次通過設(shè)置有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的初軋輥、中間軋輥和終軋輥軋制，第一、第二和第三凹槽的半徑依次減小，直至第三凹槽與弧形凸棱相配置，經(jīng)過三次軋制使異形截面板成形；

S2)異形截面管毛坯軋制，異形截面板依次通過初彎軋輥、中彎軋輥和終彎軋輥軋制，異形截面板通過初彎軋輥軋制，形成弧形異形截面管毛坯21，繼續(xù)中彎軋輥軋制，形成“U”形異形截面管毛坯22，最后通過終彎軋輥軋制，形成圓筒狀的異形截面管毛坯23；

S3)異形截面管成形，通過激光焊機(jī)對異形截面管毛坯進(jìn)行連續(xù)焊接，使得異形截面管快速粘結(jié)成形；

S4)拋光切割成形，通過斜軋機(jī)組對異形截面管的外表面及圓柱度進(jìn)行加工修整，采用激光切割機(jī)切割形成最終的異形截面管。