一种板料辊压工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种板料辊压工艺及其装置，其中板料辊压工艺包括：对板料的第一区域施加压力以使第一区域至少在深度方向产生第一预设形变；对板料的第一区域施加驱动力，使板料沿长度方向运动；在板料沿长度方向运动过程中，对板料的第二区域进行加热，按照预设的辊压位移参数对第二区域施加压力以使第二区域在宽度方向和/或深度方向产生第二预设形变；其中宽度方向、深度方向以及长度方向相互垂直。本工艺可以实现高强钢板料在深度方向和宽度方向的形状变化，使零件的几何形状更加灵活以适应汽车轻量化的需求；并且由于在辊压成形前对板料进行加热，使得成形后的板料在强度级别、成形质量以及成形几何极限等方面都得到了极大的提高。极大的提高。极大的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种板料辊压工艺及其装置


[0001]本专利技术涉及金属板材加工领域，具体涉及一种板料辊压工艺及其装置。

技术介绍

[0002]相较于形状比较单一的钢结构零件，在结构刚度和强度都满足的条件下，变截面的高强钢能够使得汽车零件结构的设计更加灵活，并且能充分利用车身有限的空间，因而更能满足现代化汽车设计中轻量化和结构复杂性的需求，因此变截面高强钢的应用是未来车身轻量化的重要路径之一。
[0003]然而，目前钢结构板件钢板主要的成形方式是辊压成形，即通过轧辊的多道次辊压将一块钢板最终成形为所需的零件形状，这种传统的辊压方法一般只能成形等截面的样件，无法应用于变截面梁类零件加工。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种板料辊压工艺，能够解决传统辊压成形技术无法成形变截面零件的问题。
[0005]本专利技术提供的板料辊压工艺，包括如下步骤：
[0006]对板料的第一区域施加压力以使第一区域至少在深度方向产生第一预设形变；
[0007]对板料的第一区域施加驱动力，使板料沿长度方向运动；
[0008]在板料沿长度方向运动过程中，对板料的第二区域进行加热，按照预设的辊压位移参数对第二区域施加压力以使第二区域在宽度方向和/或深度方向产生第二预设形变；其中宽度方向、深度方向以及长度方向相互垂直。
[0009]可选地，该板料辊压工艺还包括：确定预设的辊压位移参数。
[0010]可选地，确定预设的辊压位移参数的方法包括：
[0011]获取关于目标板料被施加压力侧的三维成形路径，三维成形路径为关于第一坐标和/或第二坐标和/或第三坐标的函数关系式；
[0012]将三维成形路径分别投影至第一平面与第二平面，得到第一函数和第二函数，其中，第一函数是关于第一坐标与第三坐标之间的函数关系式，第二函数是关于第二坐标与第三坐标之间的函数关系式；
[0013]分别对第一函数和第二函数关于第三坐标进行一次求导，获得第一导数和第二导数；
[0014]根据第一函数、第二函数、第一导数、第二导数以及第三函数，获得辊压位移参数；其中，第三函数是板料沿长度方向的运动位移与时间的关系式。
[0015]可选地，预设的辊压位移参数包括第一坐标参数、第二坐标参数、第一角度参数以及第二角度参数；其中，第一坐标参数是关于第一坐标与时间之间的参数，由第一函数与第三函数的构成的方程组求解获得；第一角度参数是关于第一坐标与时间之间的参数，由第一导数与第三函数构成的方程组求解获得；第二坐标参数是关于第二坐标与时间之间的参
数，由第二函数与第三函数的构成的方程组求解获得；第二角度参数是关于第二坐标与时间之间的参数，由第二导数与第三函数构成的方程组求解获得。
[0016]可选地，在预设时间内，对第二区域进行加热。
[0017]可选地，预设时间的确定方法包括：
[0018]根据第一导数、第二导数以及第三函数，确定第一导数不为零时所对应的第一时间段以及第二导数不为零时所对应的第二时间段；
[0019]根据第一时间段和第二时间段确定预设时间。
[0020]可选地，预设时间是第一时间段与第二时间段的并集。
[0021]可选地，在第二区域的宽度方向的形变或深度方向的形变发生改变之前，对第二区域进行加热。
[0022]可选地，对第二区域进行加热为对第二区域的变深度区域和/或变宽度区域进行加热。
[0023]可选地，按照预设的辊压位移参数对第二区域施加压力为多道次作业。
[0024]可选地，按照预设的辊压位移参数对第二区域施加压力为单道次作业，单道次作业包括正顺序作业和倒顺序作业，其中，倒顺序作业的成形路径是正顺序作业的成形路径的逆路径。
[0025]相应地，本专利技术还提供了一种板料辊压装置，包括:
[0026]压料模块，用于对第一区域施加压力以使第一区域至少在深度方向产生第一预设形变；
[0027]输料模块，承载压料模块，用于带动压料模块以及固定于压料模块的第一区域沿长度方向运动；
[0028]至少一组加热模块，在板料沿长度方向运动过程中，对板料的第二区域进行加热；
[0029]至少一组辊压模块，沿长度方向设置于加热模块的下游，用于在板料沿长度方向运动过程中，按照预设的辊压位移参数对第二区域施加压力以使第二区域在宽度方向和/或深度方向产生第二预设形变；其中，长度方向、宽度方向以及深度方向相互垂直。
[0030]可选地，压料模块包括：固定于输料模块上的横梁、动力杆、沿深度方向设置的上模和下模；其中，
[0031]上模能够沿深度方向运动至与下模合模以固定第一区域，且对第一区域施加压力以使第一区域至少在深度方向产生第一预设形变；
[0032]动力杆固定于横梁，与上模连接，用于驱动上模沿深度方向运动以使上模和下模合模；
[0033]下模承载于输料模块上，输料模块用于带动下模以及动力杆沿长度方向运动。
[0034]可选地，动力杆朝向上模的一端固定有连接件，上模可拆卸地连接于连接件。
[0035]可选地，动力杆与上模的连接方式，和/或，下模与输料模块的连接方式为可拆卸连接。
[0036]可选地，辊压模块包括：
[0037]动力单元；
[0038]第一机械臂，其一端与动力单元连接，另一端固定辊托架；
[0039]成形辊，与辊托架连接；
[0040]其中，动力单元为第一机械臂提供动力，用于驱动第一机械臂带动成形辊按照预设的辊压位移参数运动，成形辊用于对第二区域施加压力以使第二区域在宽度方向和/或深度方向产生第二预设形变。
[0041]可选地，成形辊包括：上辊和下辊，上辊和下辊均连接于辊托架，上辊和下辊之间具有间隙，用于固定第二区域，上辊和下辊按照预设的辊压位移参数对第二区域施加压力。
[0042]可选地，加热模块包括：
[0043]底座，固定于地面上，且沿长度方向，底座设置于辊压模块的上游；
[0044]加热部件，与底座连接，用于对第二区域进行加热。
[0045]可选地，加热模块还包括：第二机械臂，其一端与底座连接，另一端与加热部件连接，用于带动加热部件移动以使加热部件对第二区域的变深度区域和/或变宽度区域进行加热。
[0046]可选地，加热部件为感应线圈，用于通电时对第二区域进行加热。
[0047]可选地，该板料辊压装置还包括：控制模块，与辊压模块连接，用于控制辊压模块按照预设的辊压位移参数对第二区域施加压力。
[0048]可选地，控制模块与输料模块和/或加热模块连接，用于控制输料模块沿长度方向运动，和/或，控制加热模块对第二区域加热。
[0049]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0050]本专利技术提供的板料辊压工艺可以实现高强钢板料在深度方向和宽度方向的形状变化，使零件的几何形状更加灵活以适应汽车轻量化的需求；并且由于在辊压成形前对板料进行加热，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板料辊压工艺，其特征在于，包括以下步骤：对所述板料的第一区域施加压力以使所述第一区域至少在深度方向产生第一预设形变；对所述板料的第一区域施加驱动力，使所述板料沿长度方向运动；在所述板料沿所述长度方向运动过程中，对所述板料的第二区域进行加热，按照预设的辊压位移参数对所述第二区域施加压力以使所述第二区域在宽度方向和/或所述深度方向产生第二预设形变；其中所述宽度方向、所述深度方向以及所述长度方向相互垂直。2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，还包括：确定所述预设的辊压位移参数。3.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述确定预设的辊压位移参数的方法包括：获取关于目标板料被施加压力侧的三维成形路径，所述三维成形路径为关于第一坐标和/或第二坐标和/或第三坐标的函数关系式；将所述三维成形路径分别投影至第一平面与第二平面，得到第一函数和第二函数，其中，所述第一函数是关于所述第一坐标与所述第三坐标之间的函数关系式，所述第二函数是关于所述第二坐标与所述第三坐标之间的函数关系式；分别对所述第一函数和所述第二函数关于所述第三坐标进行一次求导，获得第一导数和第二导数；根据所述第一函数、所述第二函数、所述第一导数、所述第二导数以及第三函数，获得辊压位移参数；其中，所述第三函数是所述板料沿所述长度方向的运动位移与时间的关系式。4.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述预设的辊压位移参数包括第一坐标参数、第二坐标参数、第一角度参数以及第二角度参数；其中，所述第一坐标参数是关于所述第一坐标与时间之间的参数，由所述第一函数与所述第三函数的构成的方程组求解获得；所述第一角度参数是关于所述第一坐标与时间之间的参数，由所述第一导数与所述第三函数构成的方程组求解获得；所述第二坐标参数是关于所述第二坐标与时间之间的参数，由所述第二函数与所述第三函数的构成的方程组求解获得；所述第二角度参数是关于所述第二坐标与时间之间的参数，由所述第二导数与所述第三函数构成的方程组求解获得。5.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，在预设时间内，对所述第二区域进行加热。6.如权利要求5所述的工艺，其特征在于，所述预设时间的确定方法包括：根据所述第一导数、所述第二导数以及所述第三函数，确定所述第一导数不为零时所对应的第一时间段以及所述第二导数不为零时所对应的第二时间段；根据所述第一时间段和所述第二时间段确定所述预设时间。7.如权利要求6所述的工艺，其特征在于，所述预设时间是所述第一时间段与所述第二时间段的并集。8.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，在所述第二区域的所述宽度方向的形变或所述深度方向的形变发生改变之前，对所述第二区域进行加热。9.如权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述对所述第二区域进行加热为对所述第二区域的变深度区域和/或变宽度区域进行加热。10.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述按照预设的辊压位移参数对所述第二区域施加压力为多道次作业。
11.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述按照预设的辊压位移参数对所述第二区域施加压力为单道次作业，所述单道次作业包括正顺序作业和倒顺序作业，其中，所述倒顺序作业的成形路径是所述正顺序作业的成形路径的逆路径。12.一种板料辊压装置，其特征在于，包括:压料模...

【专利技术属性】
技术研发人员：余立，葛锐，彭周，刘渊媛，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：