一种超高强度精密矩形管成型方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超高强度精密矩形管成型方法和装置，所述方法依次包括以下步骤：步骤一，取大圆角半径的预成型矩形管，通过加热治具对其四个圆角部位进行局部加热至预设温度；步骤二，将加热至预设温度的预成型矩形管进行第一道精整孔型辊弯工序轧制成小圆角半径的预精整矩形管；步骤三，将预精整矩形管进行第二道精整孔型辊弯工序轧制成近尖角的精密矩形管。与传统辊弯成型工艺相比，本发明专利技术的热辊弯成型技术专注于高强度钢或超高强度钢的应用，有着明显的技术领先优势和广泛的应用范围；与热冲压相比，热辊弯成型工艺成型速率快、材料利用率高和成型性能好；该工艺能够生产近尖角矩形管且性能良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及局部加热辊弯成型
，特别是指一种超高强度精密矩形管成型方法及装置。
技术介绍
为满足日益严格的汽车轻量化、碰撞安全性能和废气排放量的限制要求，除了利用轻量化材料例如Al、Mg和聚合物外，超高强度钢在汽车工业中的应用也越来越广泛。在国外主流汽车车身的制造中，以超高强度钢替代普通强度钢是现代汽车零部件发展的一个方向。以汽车主要结构件-矩形管为例，在其主要制备工艺中，辊弯成型工艺具有更高的成型能力和优点，其生产速度快、成本低，材料利用率高，对于某些闭口型钢的结构件，辊弯成型工艺具有其他工艺不可替代的优势。但是超高强度钢在常温下屈服强度高，所需辊弯成型力较大，对辊弯设备的成型能力要求高；其回弹量较大，产品的尺寸精度难以保证；同时其屈强比高，即成型区间相对较小，尤其是精密矩形管小圆角半径的成型，很容易产生开裂。所以采用传统辊弯成型工艺生产超高强度精密矩形管几乎无法完成。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种超高强度精密矩形管成型方法及装置，以解决现有技术的辊弯成型工艺无法生产超高强度精密矩形管的问题。为了解决上述问题，本专利技术实施例提出了一种超高强度精密矩形管成型方法，依次包括以下步骤：步骤一，取大圆角半径的预成型矩形管，通过加热治具对其四个圆角部位进行局部加热至预设温度；步骤二，将加热至预设温度的预成型矩形管进行第一道精整孔型辊弯工序轧制成小圆角半径的预精整矩形管；步骤三，将预精整矩形管进行第二道精整孔型辊弯工序轧制成近尖角的精密矩形管。其中，步骤一中，所述预设温度为600℃-950℃。其中，所述第一辊弯机比所述第二辊弯机的辊径大1-5mm。其中，步骤一中，所述加热治具包括一感应加热线圈，所述感应线圈呈圈状环设于矩形管外周圈，并在对应矩形管的四个圆角部位处设有向圆角部位靠近的迫近结构。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种超高强度精密矩形管成型装置，包括间隔设置的第一辊弯机和第二辊弯机，所述第一辊弯机上设有测温仪及自动反馈系统，所述第一辊弯机前设有感应线圈，所述感应线圈分别连接感应加热控制柜和自动反馈系统，所述自动反馈系统比较预设温度与测温仪的温度并通过感应加热控制柜自动控制感应线圈对矩形管进行加热。其中，所述感应线圈呈圈状环设于矩形管外周圈，并在对应矩形管的四个圆角部位处设有向圆角部位靠近的迫近结构。其中，还包括多个导向辊，用以对矩形管进行导向。其中，还包括一冷却装置，设于第二辊弯机后，用以对矩形管进行冷却降温。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：(1)与传统辊弯成型工艺相比，本专利技术的热辊弯成型技术专注于高强度钢或超高强度钢的应用，有着明显的技术领先优势和广泛的应用范围；与热冲压相比，热辊弯成型工艺成型速率快、材料利用率高和成型性能好；热辊弯成型工艺降低了对设备的要求，延长了设备的寿命。(2)本专利技术局部感应加热技术不仅能够准确实现圆角部位的加热，减小残余应力，防止加工硬化，而且对其余母材几乎没有影响，保证原材料的强度；相对于整体加热来说，局部加热技术加热速度快，热效率高，成本低。(3)本专利技术引入热矫直系统，合理利用余热，降低了矫直张力，省去了传统辊弯成型工艺中的土耳其头，降低成本，提高了产品尺寸精度。附图说明图1为本专利技术实施例的超高强度精密矩形管成型装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例的预成型矩形管、预精整矩形管以及精密矩形管的对比图；图3为本专利技术实施例的热精整矫直原理示意图；图4a为本专利技术实施例的加热治具的结构示意图一；图4b为本专利技术实施例的加热治具的结构示意图二。[主要元件符号说明]1：感应加热控制柜；2：第一辊弯机；3：矩形管；4：上下轧辊和侧辊；5：第二辊弯机；6：导向辊；7：冷却装置；8：自动反馈系统；9：感应线圈。具体实施方式：为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有技术的辊弯成型工艺无法生产超高强度精密矩形管的问题，提供一种超高强度精密矩形管成型方法及装置。如图2所示的，本专利技术实施例提供的一种超高强度精密矩形管成型方法，依次包括以下步骤：步骤一，由传统冷弯工艺将超高度钢板料预弯成圆角半径较大的矩形管，取大圆角半径的预成型矩形管，通过加热治具对其四个圆角部位进行局部加热至预设温度，所述预设温度为600℃-950℃，所述加热治具包括一感应加热线圈，所述感应线圈呈圈状环设于矩形管外周圈，并在对应矩形管的四个圆角部位处设有向圆角部位靠近的迫近结构；步骤二，将加热至预设温度的预成型矩形管进行第一道精整孔型辊弯工序轧制成小圆角半径的预精整矩形管；步骤三，将预精整矩形管进行第二道精整孔型辊弯工序轧制成近尖角的精密矩形管；所述第一道精整孔型辊弯工序的第一辊弯机与所述第二道精整孔型辊弯工序的第二辊弯机间隔设置，所述第一辊弯机比所述第二辊弯机的辊径大1-5mm。如图1所示，为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种超高强度精密矩形管成型装置，包括间隔设置的第一辊弯机2和第二辊弯机5，所述第一辊弯机2上设有测温仪及自动反馈系统8，所述第一辊弯机2前设有感应线圈9，所述感应线圈9分别连接感应加热控制柜1和自动反馈系统，所述自动反馈系统比较预设温度与测温仪的温度并通过感应加热控制柜1自动控制感应线圈9对矩形管3进行加热；还包括多个导向辊6，用以对矩形管3进行导向；还包括一冷却装置7，设于第二辊弯机5后，用以对矩形管3进行冷却降温。所述第一辊弯机和第二辊弯机均有上下轧辊和侧辊4组成。如图4a和图4b所示，所述感应线圈9呈圈状环设于矩形管3外周圈，并在对应矩形管3四个圆角部位处设有向圆角部位靠近的迫近结构。本专利技术第一机架是将预成型矩形管平稳的输送进感应线圈，防止预成型矩形管与感应线圈接触，形成短路；接着进入特指的感应线圈，矩形管的四个圆角部位被加热到预定的温度，由测温仪及自动反馈系统保证加热温度的恒定；再进入精整轧辊，矩形管受到四向挤压力，由于圆角受到温度的影响，屈服强度低于不受温度影响的母材，挤压力传递到弯角处，发生塑形形变，圆角半径减小；圆角在经过大形变后，往往会受到非均匀的残余应力，造成扭曲、侧弯、纵向弯曲等冗余变形。如图3所示，本专利技术提供了一种热张力矫直系统，其原理在于，利用两道次间的辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高强度精密矩形管成型方法，其特征在于，依次包括以下步骤：步骤一，取大圆角半径的预成型矩形管，通过加热治具对其四个圆角部位进行局部加热至预设温度；步骤二，将加热至预设温度的预成型矩形管进行第一道精整孔型辊弯工序轧制成小圆角半径的预精整矩形管；步骤三，将预精整矩形管进行第二道精整孔型辊弯工序轧制成近尖角的精密矩形管。

【技术特征摘要】
1.一种超高强度精密矩形管成型方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
步骤一，取大圆角半径的预成型矩形管，通过加热治具对其四个圆角部位
进行局部加热至预设温度；
步骤二，将加热至预设温度的预成型矩形管进行第一道精整孔型辊弯工序
轧制成小圆角半径的预精整矩形管；
步骤三，将预精整矩形管进行第二道精整孔型辊弯工序轧制成近尖角的精
密矩形管。
2.根据权利要求1所述的超高强度精密矩形管成型方法，其特征在于，
步骤一中，所述预设温度为600℃-950℃。
3.根据权利要求1所述的超高强度精密矩形管成型方法，其特征在于，
所述第一辊弯机比所述第二辊弯机的辊径大1-5mm。
4.根据权利要求1所述的超高强度精密矩形管成型方法，其特征在于，
步骤一中，所述加热治具包括一感应加热线圈，所述感应线圈呈圈状环设于矩
形管外周圈，并在对应矩形管的四个圆角部位处设有向...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩静涛，彭雪锋，马越峰，晏培杰，李丹阳，陈强，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11