一种大型带内筋带导轨的矩形型材制造方法与流程

本发明涉及轻合金轧压成形技术领域，特别涉及一种大型带内筋带导轨的矩形型材制造方法。

背景技术：

截面方型型材采用卧式挤压，一般的设备压不了，设备需要吨位太大，需要上万吨；并且，传统的挤出方式，型材形状相差太大，扭曲太大，无法使用。申请号为cn201710573212.2的中国专利提出了一种矩形波导管，为一种使用拉拔方式并且针对于镁锂合金的矩形导波管。可以明显看出其加工长度短、只能加工较软的金属。

申请号为cn201110171276.2的中国专利提出了多道次滚动拉拔加工矩形铝合金波导管的方法，其使用被动辊轧的办法。

传统方式的10m型材需要先将5段分别造出，然后再进行焊接。使用焊接的方式会使得型材的气密性、强度满足不了标准，不能满足内部真空密度的要求；而且焊接不耐用高压和冲击、振动、容易开裂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大型带内筋带导轨的矩形型材制造方法，克服上述缺陷，可制造长度长且强度高的型材。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种大型带内筋带导轨的矩形型材制造方法，该方法包括一种制造设备，该制造设备包括闭式龙门柜架、推进机构、牵引机构、轧辊机构、压力机构、控制机构、内芯机构、进料支架和出料支架；

所述推进机构和牵引机构分别设置在闭式龙门柜架内的两端，所述轧辊机构通过压力机构环绕设置在闭式龙门柜架中部的四边，所述轧辊机构通过控制机构调整辊轧的转速，所述进料支架设置在推进机构和轧辊机构之间，所述出料支架设置在牵引机构和轧辊机构之间，轧辊机构上的辊轧呈矩形排布；

所述推进机构和牵引机构分别推动和拉动内芯机构，所述型材套设在内芯机构上，所述内芯机构带动型材从轧辊机构矩形排布的辊轧中穿过进行轧制；

该方法包括以下步骤：

(1)、构件升温：套设型材的内芯机构装入加热炉，待加热到合适温度后，将型材与内芯调入进料支架；

(2)、轧制准备：推进机构的阶梯油缸与内芯机构连接，牵引机构的阶梯油缸伸长后连接内芯机构；

(3)、轧制：开动制造设备，进料支架，推进机构和牵引机构阶梯油缸同时工作，推动型材、内芯咬入轧辊机构的辊轧,两排矩形排布的辊轧41分别以大下压量和小下压量对型材进行轧制，轧辊机构将型材轧制并运传到出料支架；

(4)、下料：推进机构和牵引机构依次回缩，牵引机构回缩时带出内芯机构，内芯机构与型材分离。

采用上述方案后，本发明的有益效果在于：

使用推进机构和牵引机构配合轧辊机构进行主动轧制，此设计可以轧制超长且超薄的型材。主动轧制的轧辊机构还可有效减少打滑，使型材的厚壁强塑变，消除型材的气孔、夹渣、疏松，起到细晶强化的目的，在产品尺寸的壁厚和大截面尺寸满足需求的情况下，使轧制的型材长度可达10m。无需像传统的超长型材需要焊接。

本案使用矩形排布的辊轧进行轧制。并且使用两排辊轧轧制，使得构件变形均匀。

附图说明

图1是本发明的工作状态图一；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明的工作状态图二；

图4是本发明的工作状态图三；

图5是本发明的工作状态图四；

图6是本发明的型材截面图一；

图7是本发明的型材截面图二。

标号说明：闭式龙门柜架(1)、推进机构(2)、牵引机构(3)、轧辊机构(4)、压力机构(5)、伺服油缸(51)、控制机构(6)、变速箱(61)、电机(62)、内芯机构(7)、进料支架(8)、出料支架(9)、辊轧(41)、矩形块(71)、楔块(72)、内侧支架(91)、外侧支架(92)。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。

如图1-7所示，本发明提供一种大型带内筋带导轨的矩形型材制造方法，该方法包括一种制造设备，该制造设备包括闭式龙门柜架1、推进机构2、牵引机构3、轧辊机构4、压力机构5、控制机构6、内芯机构7、进料支架8和出料支架9；

所述推进机构2和牵引机构3分别设置在闭式龙门柜架1内的两端，所述轧辊机构4通过压力机构5环绕设置在闭式龙门柜架1中部的四边，所述轧辊机构4通过控制机构6调整辊轧的转速，所述进料支架8设置在推进机构2和轧辊机构4之间，所述出料支架9设置在牵引机构3和轧辊机构4之间，轧辊机构4上的辊轧41呈矩形排布；

所述推进机构2和牵引机构3分别推动和拉动内芯机构7，所述型材套设在内芯机构7上，所述内芯机构7带动型材从轧辊机构4矩形排布的辊轧41中穿过进行轧制。

该方法包括以下步骤：

1、构件升温：套设型材的内芯机构7装入加热炉，待加热到合适温度后，将型材与内芯调入进料支架8；

2、轧制准备：推进机构2的阶梯油缸与内芯机构7连接，牵引机构3的阶梯油缸伸长后连接内芯机构7；

3、轧制：开动制造设备，进料支架8，推进机构2和牵引机构3阶梯油缸同时工作，推动型材、内芯咬入轧辊机构4的辊轧41,两排矩形排布的辊轧41分别以大下压量和小下压量对型材进行轧制，轧辊机构4将型材轧制并运传到出料支架9；在本案中，第一排辊轧将型材压满至25％，第二排轧辊将型材压满至10％，整个轧制变薄工作完成；

4、下料：推进机构2和牵引机构3依次回缩，牵引机构3回缩时带出内芯机构7，内芯机构7与型材分离。

本案使用闭式龙门柜架1来取代一般使用的套件机架，是因为闭式龙门柜架1的强度好、刚性好、不变形、可承受大弯矩，可以满足本案的大下压力的要求。

内芯机构7包括矩形块71和楔块72，所述矩形块71受推侧面上设置凹槽供楔块72配合；所述推进机构2推动楔块72，所述牵引机构3拉动矩形块71。在本案中，矩形块71外侧面形成多个凸起，使内部形成筋。本案设置的矩形块71和楔块72是为了方便在轧辊机构4轧制好型材后，楔块72先卸下，使得矩形块71具有一定的向内形变空间，便于型材脱离内芯机构7。

还可以设置进料支架8，所述进料支架8设置在推进机构2和轧辊机构4之间。

还可以设置出料支架9，所述出料支架9设置在牵引机构3和轧辊机构4之间。出料支架9包括内侧支架91和外侧支架92，所述内侧支架91和外侧支架92分别承托型材和内芯机构7，所述内侧支架91和外侧支架92之间设置有出料隔板93，该出料隔板93上开设孔，在内芯机构7带动型材出料时，出料隔板93上的孔仅供内芯机构7通过。

在本案中，轧辊机构4与毛坯接触，对壁厚施加辊轧力，并且主动运动以拉入型材，压轧使壁厚变薄。轧辊机构4包括两排矩形排布的辊轧41，所述控制机构6由变速箱、皮带轮和电机组成，矩形每侧的辊轧41均通过控制机构6转动。控制机构6控制上下两侧辊轧41的转速及扭力，从而控制左右两侧的辊轧41。并且，为了便于调整整体的型材成形，最好是矩形每侧的辊轧41均分别通过一个独立的控制机构6转动，从而使本案的制造设备的调控方式更加多样。本案涉及的两排矩形排布的辊轧41分别以较大下压量和较小下压量对型材进行轧制。较大的压下量用于对型材进行快速形变，较小的压下量用于细化型材表面晶粒，提升型材整体强度。

每个轧辊41两侧都有压力机构5控制进给量和压力。所述压力机构5由液控伺服油缸51构成。

在本案中，推进机构2和牵引机构3均由阶梯油缸23构成。

本方案可将尺寸为1500mm*1500mm(截面)*80mm(壁厚)*8000mm(长)的大型方框铸件通过本方案的制造设备轧制，产生塑性变形形成尺寸为1400mm*1400mm(截面)*30(壁厚)*10000mm(长)的巨大方型型材。这种加工方式相对与传统的加工方式来说，加工后的型材长度可达10米，且型材一体性高，强度高，无需焊接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。