辊式矫直机和航天用超高精导轨型材的生产设备的制作方法

本实用新型涉及铝合金加工技术领域，更具体地说，涉及一种辊式矫直机，本实用新型还涉及一种航天用超高精导轨型材的生产设备。

背景技术：

国防建设特殊用途用大规格铝型材——航天用超高精导轨型材，定尺长度达9.2米，基于功能需要，其形位尺寸精度要求极高，要求上下弯每米不超过0.3mm，全长不超过3mm，扭拧度不超过2mm，侧向弯曲度要求全长不超过1.5mm，远大于GB/T14846《铝及铝合金挤压型材尺寸偏差》的超高精级要求。

如图1-2所示，为产品规格LX560、LX3103的两种航天用超高精导轨型材的截面形状，LX560呈工字型，LX3103为半封闭形状，两者均为异形薄壁型材，合金状态为6A02T6。由于制品较长、壁薄，淬火后制品变形较大，而现有技术仅通过对制品进行拉伸矫直，消除上下弯、侧弯、扭拧等变形缺陷；但是，制品在拉伸矫直后，对于LX3103，最佳状态下其侧向弯曲可达3-6mm，而工字型的LX560侧向弯曲度则更大，都离要求“在9.2米的全长范围内侧向弯曲度≤1.5mm”的技术指标有相当的距离，型材的侧向弯曲度无法达到航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度要求。

综上所述，如何实现型材的侧向弯曲度达到航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度要求，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种辊式矫直机，以实现型材的侧向弯曲度达到航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度要求。

本实用新型的另一目的在于提供一种航天用超高精导轨型材的生产设备，以实现型材的侧向弯曲度达到航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度要求。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种辊式矫直机，包括第一辊式矫直机，所述第一辊式矫直机包括用于对导轨型材毛坯件的弯曲度进行矫直的多个辊组，所述辊组设置在所述矫直机本体上。

优选的，上述辊式矫直机中，每个所述辊组包括轴线沿水平方向设置的支撑型辊和压下型辊。

优选的，上述辊式矫直机中，所述辊组为六个。

优选的，上述辊式矫直机中，所述导轨型材毛坯件包括第一横梁、第二横梁和连接所述第一横梁中部与所述第二横梁中部的连接纵梁，所述第一横梁、所述第二横梁以及所述连接纵梁配合形成对称设置的第一凹槽和第二凹槽，所述第二横梁向靠近所述第一横梁的方向内凹形成第三凹槽；

所述支撑型辊的外周面上设置有矫直所述第一横梁一端的第一矫直槽和矫直所述第二横梁一端的第二矫直槽，所述压下型辊的外周面上设置有矫直所述第一横梁另一端的第三矫直槽和矫直所述第二横梁另一端的第四矫直槽。

优选的，上述辊式矫直机中，所述第一矫直槽和所述第三矫直槽结构相同，所述第二矫直槽和所述第四矫直槽结构相同。

优选的，上述辊式矫直机中，所述导轨型材毛坯件包括：

横梁；

位于同一平面内并具有间距的第一支撑梁和第二支撑梁；

垂直连接所述横梁的一端与所述第一支撑梁的中部的第一纵梁；

垂直连接所述横梁的另一端与所述第二支撑梁的中部的第二纵梁；

其中，所述第一支撑梁、所述第一纵梁、所述横梁、所述第二纵梁和所述第二支撑梁配合围成第四凹槽；所述横梁向靠近所述第一支撑梁的方向内凹形成第五凹槽；

所述辊式矫直机还包括第二辊式矫直机，所述第二辊式矫直机设置有能够矫正所述导轨型材毛坯件扩口的竖直矫直辊组和能够矫正所述导轨型材毛坯件并口的水平矫直辊组。

优选的，上述辊式矫直机中，所述第二辊式矫直机为24辊辊式矫直机。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的辊式矫直机包括第一辊式矫直机，该第一辊式矫直机包括用于对导轨型材毛坯件的弯曲度进行矫直的多个辊组，辊组设置在矫直机本体上。

本实用新型利用第一辊式矫直机的多个辊组对导轨型材毛坯件拉伸矫直后残留的侧弯、上下弯进行分段辊式矫直，将侧向弯曲度矫正在全长不超过1.5mm，从而使型材的侧向弯曲度达到航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度要求。

本实用新型还提供了一种航天用超高精导轨型材的生产设备，包括用于对导轨型材毛坯件进行辊式矫直的辊式矫直机，所述辊式矫直机为上述任一种辊式矫直机，由于上述辊式矫直机具有上述效果，具有上述辊式矫直机的生产设备具有同样的效果，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是为产品规格LX560的航天用超高精导轨型材的截面形状；

图2是为产品规格LX3103的航天用超高精导轨型材的截面形状；

图3是本实用新型实施例提供的支撑型辊和压下型辊应用时的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种辊式矫直机，实现了型材的侧向弯曲度达到航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度要求。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的辊式矫直机包括第一辊式矫直机，该第一辊式矫直机包括用于对导轨型材毛坯件的弯曲度进行矫直的多个辊组，辊组设置在矫直机本体上。

本实用新型利用第一辊式矫直机的多个辊组对导轨型材毛坯件拉伸矫直后残留的侧弯、上下弯进行分段辊式矫直，将侧向弯曲度矫正在全长不超过1.5mm，从而使型材的侧向弯曲度达到航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度要求。

本实用新型一具体的实施例中，如图3所示，每个辊组包括轴线沿水平方向设置的支撑型辊1和压下型辊。本实施例通过支撑型辊和压下型辊对导轨型材毛坯件施加作用力，从而矫直型材的侧向弯和上下弯，这样在重力作用下型材会紧贴在支撑型辊，工作时，仅需调整压下型辊，操作比较方便。当然，上述辊组还可以包括沿竖直方向设置的两个压辊。

优选的，辊组为六个。本实用新型使用了大12辊辊式矫直机进行上下弯、侧弯的矫直，结构较简单，矫直效果较好。当然，上述辊组还可以为其他个数，如8个等。

针对如图1所示的产品规格为LX560的导轨型材毛坯件，包括第一横梁011、第二横梁013和连接第一横梁011中部与第二横梁013中部的连接纵梁012，第一横梁011、第二横梁013以及连接纵梁012配合形成对称设置的第一凹槽I和第二凹槽Ⅱ，第二横梁013向靠近第一横梁011的方向内凹形成第三凹槽Ⅲ；

支撑型辊1的外周面上设置有矫直第一横梁011一端的第一矫直槽12和矫直第二横梁013一端的第二矫直槽11，压下型辊的外周面上设置有矫直第一横梁011另一端的第三矫直槽和矫直第二横梁013另一端的第四矫直槽。

LX560型材在拉伸矫直后残留的侧弯较大，一般在3-6mm，其弯曲沿纵向上较均匀，适合采用辊矫方式矫直。由于其无侧向水平支撑，需制作专用的支撑型辊1和压下型辊。辊矫的一次压下量不宜过大，以防止恶化其扭拧度。上述第一矫直槽12和第三矫直槽能够分别与第一横梁011的两端贴合，从而实现对第一横梁011的矫直；第二矫直槽11和第四矫直槽能够分别与第二横梁013的两端贴合，从而实现对第二横梁013的矫直，矫直效果较好。

可以理解的是，上述支撑型辊1和压下型辊还可以为其他结构，如支撑型辊1具有与第一凹槽I贴合的支撑矫直槽，压下型辊具有与第二凹槽Ⅱ贴合的压下矫直槽，以实现同样的矫直型材的侧向弯曲和上下弯的效果。

为了进一步简化结构，第一矫直槽12和第三矫直槽结构相同，第二矫直槽11和第四矫直槽结构相同。这样支撑型辊1和压下型辊的结构对称设置，便于加工。第一矫直槽和第三矫直槽的结构也可以不相同，第二矫直槽和第四矫直槽的结构也可以不相同。

针对如图2所示的产品规格为LX3103的导轨型材毛坯件，包括横梁；位于同一平面内并具有间距的第一支撑梁024和第二支撑梁023；垂直连接横梁的一端与第一支撑梁024的中部的第一纵梁025；垂直连接横梁的另一端与第二支撑梁023的中部的第二纵梁022；其中，第一支撑梁024、第一纵梁025、横梁、第二纵梁022和第二支撑梁023配合围成第四凹槽Ⅳ；横梁向靠近第一支撑梁024的方向内凹形成第五凹槽Ⅴ；

辊式矫直机还包括第二辊式矫直机，第二辊式矫直机设置有能够矫正导轨型材毛坯件扩口的竖直矫直辊组和能够矫正导轨型材毛坯件并口的水平矫直辊组。

LX3103型材在较大的拉伸率下，其开口度出现了严重的超差，且沿纵向上存在严重的不均匀性，导致矫正十分困难，因此先利用第二辊式矫直机的竖直矫直辊组和水平矫直辊组对其开口度进行矫正，进一步提高了航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度。

本实用新型一具体的实施例中，第二辊式矫直机为24辊辊式矫直机。24辊辊式矫直机具有左右矫直辊即竖直矫直辊组、上下矫直辊即水平矫直辊组，且矫直辊数量多，可以对型材进行足够多点位的施压、夹持，因此先使用24辊辊式矫直机对其开口度进行矫正。由于通过一次矫正的方式易造成某些局部位置发生不可逆的变形，而其它部位没有达到矫直效果，实际操作中采用了分段预矫正，先控制开口度全长上的一致性和差值，然后进行全长矫直，获得了良好的效果。

本实用新型综合使用了24辊辊式矫直机和大12辊辊式矫直机进行开口度、上下弯、侧弯的矫直，矫直效果较好。当然，根据型材的实际断面形状，辊式矫直机还可以仅包括第一辊式矫直机。

本实用新型实施例还提供了一种航天用超高精导轨型材的生产设备，包括用于对导轨型材毛坯件进行辊式矫直的辊式矫直机，该辊式矫直机为上述任一项实施例提供的辊式矫直机，实现了型材的侧向弯曲度达到航天用超高精导轨型材的形位尺寸精度要求，其优点是由辊式矫直机带来的，具体的请参考上述实施例中相关的部分，在此就不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。