專利名稱：帶材的拉彎矯直設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械技術領域，具體涉及一種帶材的拉彎矯直設備。
背景技術：
隨著科學技術的不斷發(fā)展，電子、儀器、儀表以及建筑裝飾等行業(yè)不僅對 各種帶材(或稱板帶材)的性能及厚度精度提出了越來越高的要求，而且對板 形的要求越來越高。
目前，用戶不僅要求帶材的板形缺陷小于51,而且要保證帶材內部應力均 勻一致，保證帶材在沖壓、刻蝕、剪切等加工過程中不會產(chǎn)生應力釋放而造成 的瓢曲、扭曲變形現(xiàn)象。因此，現(xiàn)代高精帶材生產(chǎn)控制的核心是提高帶材的板 形質量、減少加工應力沿帶材寬度方向、厚度方向上分布的不均勻性。這就需 要在加工過程中對帶材進行拉彎矯直，以達到所要求的板形精度。
目前，板帶材矯直主要有兩種方法拉伸彎曲矯直和多輥矯直，其共同的 技術特點在于
在帶材反復彎曲的同時，預加拉伸張力與彎曲應力疊加，使帶材彎曲中性 線向彎曲輥偏移，擴大帶材內部拉應力及其作用的范圍，減少壓應力及其作用 范圍，在帶材內部建立預期的塑性延伸張力。
因此帶材在張力作用下，經(jīng)過反復彎曲，能使塑性延伸張力作用于帶材各 個寬度截面上，達到寬向金屬纖維延伸一致、消除波浪變形的目的，從而提高 帶材的板形質量，改善內應力分布的均勻性。
本發(fā)明人在實現(xiàn)本實用新型的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術存在以下問題
1、現(xiàn)有的帶材拉彎矯直機組，由于彎曲輥組少，帶材彎曲矯直后受彎曲應力影響大，應力在厚度方向分布不均勻，易造成帶材出現(xiàn)微小的橫弓、扭曲現(xiàn)
象，很難滿足現(xiàn)代高精板帶材板形質量的要求；
2、現(xiàn)有多輥矯直機主要用于高精銅及銅合金板帶材矯直領域，但由于多輥 矯直機的輥徑及軸承尺寸小、剛度差、強度低，對于強度高、硬度高，尤其是 彈復性較大材料極易出現(xiàn)斷輥、軸承發(fā)熱等現(xiàn)象，導致矯直張力、彎曲壓下及 生產(chǎn)速度受到限制，設備故障率高、生產(chǎn)效率低、矯直質量不理想。
實用新型內容
本實用新型實施例提供了 一種帶材的拉彎矯直設備，解決了現(xiàn)有的帶材的 拉彎矯直設備速度低、矯直精度差、生產(chǎn)效率低、很難滿足或保證帶材產(chǎn)品加 工要求的技術問題。
為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術方案 該帶材的拉彎矯直設備，包括開巻機、拉伸彎曲矯直機、中間張力輥組、 多輥矯直機以及巻取機，帶材由所述開巻機開巻，連續(xù)通過所述拉伸彎曲矯直 機、所述中間張力輥組、所述多輥矯直機，由所述收巻機收巻，所述帶材上的
制矯直張力。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所提供上述技術方案具有如下優(yōu)點 本實用新型所提供的帶材的拉彎矯直設備采用拉伸彎曲矯直機和多輥矯直 機配合使用的配置形式，以確保對帶材的有效矯直，拉伸彎曲矯直機可利用其 彎曲輥系剛度好的特點，采用大的拉伸張力消除帶材的各種浪形，可顯著減少 多輥矯直機的矯直負載，利用多輥矯直機進一步精密矯直帶材，消除帶材的殘 余應力、翹曲及橫弓，提高板形質量。
對于高精度板帶材，尤其對于高強度、高硬度以及高彈復性的帶材，拉伸彎曲矯直機和多輥矯直機配合使用大大提高了產(chǎn)品板形控制精度，有效避免多 輥矯直機大張力矯直時的斷輥及軸承過熱現(xiàn)象，設備壽命及生產(chǎn)速度大幅提高， 本發(fā)明可以采用成熟的自動控制技術，實現(xiàn)設備操作的自動化，有效解決 了現(xiàn)有的帶材的拉彎矯直設備速度低、矯直精度差、生產(chǎn)效率低的技術問題， 能夠滿足現(xiàn)代高精板帶材嚴格的板形質量要求。


圖1為本實用新型的實施例所提供的帶材的拉彎矯直設備加工帶材時的示
意圖2為本實用新型的實施例所提供的帶材的拉彎矯直設備中拉伸彎曲矯直
機的結構示意圖3為本實用新型的實施例所提供的帶材的拉彎矯直設備中23輥矯直機的 結構示意圖。
圖中標記1、開巻機；2、轉向輥；3、入口張力輥組；4、拉伸彎曲矯直 機；5、中間張力輥組；6、多輥矯直機；7、出口張力輥組；8、轉向輥；9、巻 取機。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施例進行詳細描述。
本實用新型實施例提供了 一種生產(chǎn)效率高、更加自動化且適宜于生產(chǎn)高強 度、高硬度以及高彈復性的帶材的帶材的拉彎矯直設備。
如圖1所示，本實用新型實施例所提供的帶材的拉彎矯直設備，包括開巻 機l、拉伸彎曲矯直機4、中間張力輥組5、多輥矯直機6以及巻取機9，帶材 10由開巻機1開巻，連續(xù)通過拉伸彎曲矯直機4、中間張力輥組5、多輥矯直機 6,由收巻機9收巻，帶材IO上的中間各段張力由中間張力輥組5根據(jù)帶材10材料的性能及規(guī)格分段精確控制矯直張力。
本實用新型所提供的帶材的拉彎矯直設備采用拉伸彎曲矯直機4和多輥矯
直機6配合使用的配置形式，以確保對帶材10的有效矯直，拉伸彎曲矯直機4 可利用其彎曲輥系剛度好的特點，采用大的拉伸張力消除帶材10的各種浪形， 可顯著減少多輥矯直機6的矯直負載，利用多輥矯直機6進一步精密矯直帶材 10,消除帶材10的殘余應力、翹曲及橫弓，提高板形質量；
對于高精度板帶材IO,尤其對于高強度、高硬度以及高彈復性的帶材IO， 拉伸彎曲矯直機和多輥矯直機6配合使用大大提高了產(chǎn)品板形控制精度，有效 避免多輥矯直機6大張力矯直時的斷輥及軸承過熱現(xiàn)象，設備壽命及生產(chǎn)速度 大幅4是高；
此外，本發(fā)明可以采用成熟的自動控制技術，實現(xiàn)設備操作的自動化，有 效解決了現(xiàn)有的帶材的拉彎矯直設備速度低、矯直精度差、生產(chǎn)效率低的技術 問題，能夠滿足現(xiàn)代高精板帶材嚴格的板形質量要求。
該帶材的拉彎矯直設備還包括設于開巻機1以及拉伸彎曲矯直機4之間的 入口轉向輥2、入口張力輥組3，帶材10經(jīng)過入口轉向輥2以及入口張力輥組3 后進入拉伸彎曲矯直機4，入口處的帶材10上的各段張力由入口張力輥2組根 據(jù)帶材10材料的性能及規(guī)格分段精確控制矯直張力。。
入口轉向輥2用以調整帶材10的方向，入口張力輥組3用以調整帶材10 的松緊度與張力。本實施例中入口張力輥組3配置有四個張力輥，各張力輥分 別由兩臺直流電機串聯(lián)通過減速機單獨驅動，機座為鋼焊接結構，輥面掛具有 防滑的作用的聚氨酯。
該帶材的拉彎矯直設備還包括設于多輥矯直機6以及巻取機9之間的出口 張力輥組7以及出口轉向輥8，帶材10經(jīng)過出口張力輥組7以及出口轉向輥8后巻于巻取機9上，出口處的帶材10上的各段張力由出口張力輥組7根據(jù)帶材 10材料的性能及規(guī)格分段精確控制矯直張力。。
通過入口張力輥組3、中間張力輥組5以及出口張力輥組7可以對帶材10 進行合理的張力分段，其中用拉伸彎曲矯直機4矯正的帶材10的多數(shù)板形缺陷， 采用多輥拉彎矯直方式，精密矯正。由彎曲應力造成的板形缺陷，矯直后帶材 10的平直度可以達到51以下。
這種工藝布置方式，既能發(fā)揮拉伸彎曲矯直機4高剛度的優(yōu)勢，以降低多 輥拉彎矯直的負載，又能發(fā)揮多輥拉彎矯直精度高的優(yōu)勢。消除在矯直高強度 合金帶材(屈服強度大于850MPa)時的斷輥，軸承發(fā)熱失效的現(xiàn)象，顯著提高 機列的運行速度(最高達100m/min)。
本實施例中如圖1所示的入口張力輥組3、拉伸彎曲矯直機4、多輥矯直機 6、中間張力輥組5以及出口張力輥組7均安裝于一底座上。這種結構可以^提高 設備的安裝精度，同時減少設備彈性變形對矯直精度的影響。
多輥矯直機6為如圖3所示的23輥矯直機。23輥矯直機是一種性能穩(wěn)定、 矯直精度較高的多輥矯直機6 。
如圖3所示，本實施例中23輥矯直機為開式框架結構，23輥矯直機包括上 機架60、上機架壓下及傾斜角度控制裝置61、上下背襯軸承輥組62、轎直輥凸 度調節(jié)機構63以及轎直輥箱64，轎直輥箱64內含背襯軸承輥組、中間支撐輥、 轎直輥六重布置。23輥矯直機五段在線調整，調整采用步進電動機，在線電動 壓下，在線電動擺動。上下輥系裝在上下輥盒內，固定于輥盒框架內，由側面 液壓立柱壓緊輥盒，由電機帶動渦輪蝸桿裝置調節(jié)上下輥系的間隙及傾斜角度。 上框架由液壓缸加持可以翻轉，便于清潔輥盒；具有上輥箱高度和傾斜角度檢 測及過載保護功能；采用六層矯直輥系，矯直輥淬硬并精密磨削，滾動軸承帶軸承密封支撐，軸承座及軸頸釆用特殊設計，保證軸頸的受力均勻，防止斷輥。 外層支撐輥可以由步進電機控制調節(jié)矯直輥的凸度。下層輥盒框架可以進行高 度調節(jié)，以對正矯平中心線。
如圖2所示，拉伸彎曲矯直機4包括兩對彎曲輥組、與彎曲輥組相應的曲
輥組壓下裝置40、 一個出口矯直輥45和一個出口支撐輥系46,兩對彎曲輥組 之中，其中的一對彎曲輥組包括第一曲輥組壓下輥系41、第一曲輥組支撐輥系 42,另一對彎曲輥組包括第二曲輥組壓下輥系43、第二曲輥組支撐輥系44。這 種結構的拉伸彎曲矯直機4機架剛性好、工作平穩(wěn)可靠、安裝方便、設備精度 高、布置緊湊。配備兩對彎曲輥組，可以使帶材IO獲得更大的延伸率，根據(jù)帶 材10的質量也可以選拷"使用一對彎曲輥組矯直帶材10,使用靈活，同時，也擴 大了對帶材10原料的適應范圍，為生產(chǎn)出高質量的產(chǎn)品提供了有效保證。為了 方便快捷的更換拉伸彎曲矯直機4各組工作輥，設置了操作簡單的換輥車，釆 用該換輥車可以更換每一套工作輥組，提高了工作效率。
本實施例中拉伸彎曲矯直機4為閉口牌坊式高剛度拉伸彎曲矯直機，該拉 伸彎曲矯直機4可承受大張力，能保證板形較差、強度、彈性以及厚度較高的 帶材得到拉伸矯直，有效的消除帶材的各種浪形，同時大大減小多輥矯直機6 的荷載。高剛度拉彎矯直機4可提供較大的工作輥重合量，同時工作輥強度高， 可有效的提供較大的彎曲應力，以減少拉伸應力，提高板形及內部組織質量， 亦可抑止滑移線的產(chǎn)生。
帶材10為鈹青銅、不銹鋼及鈦合金板帶其中的一種或多種的結合。鈹青銅、 不銹鋼及鈦合金板帶具有高強、高硬及高彈復性的特點，本實施例所提供的帶 材的拉彎矯直設備可承受大張力，能保證板形較差、強度、彈性以及厚度較高 的帶材得到拉伸矯直所以適宜于加工制造鈹青銅、不銹鋼及鈦合金板帶等高強、高硬及高彈復性帶材。
開巻機1為漲縮巻筒式，巻取機9為四斜楔漲縮巻筒式。
開巻機1由帶滑動導軌的鋼焊接結構底座、驅動電機、減速機、漲縮巻筒 軸、漲縮油缸、回轉接頭、擺動壓輥和潤滑系統(tǒng)組成。減速機采用齒輪傳動， 配有稀油潤滑系統(tǒng)。漲縮油缸通過連桿帶動四棱錐沿巻筒軸前后移動，楔塊推 動扇形板縮進和漲開，實現(xiàn)巻筒的張縮。回轉油缸由后轉接頭為其供油。減速 機箱體底部裝有滑板坐落在底座的滑軌上，由對中油缸驅動可沿軸向移動，完 成帶巻的對中。開巻機1配有襯紙巻取機和擺臂式壓輥。開巻機1對中釆用手
動方式，自動對中CPC (Center Position Control,對中控制)系統(tǒng)可預留。
本實施例中采用大張力巻取機9可以提高板巻質量。巻取機9由帶滑動導 軌的鋼焊接結構底座、驅動電機、減速機、漲縮巻筒軸、漲縮油缸、回轉接頭、 壓輥、潤滑系統(tǒng)和襯紙開巻才幾組成。減速機采用齒4侖傳動，配有稀油潤滑系統(tǒng)。 漲縮油缸通過連桿帶動斜楔塊沿巻筒軸前后移動，楔塊推動扇形板縮進和漲開， 實現(xiàn)巻筒的張縮?；剞D油缸由后轉接頭為其供油。減速機箱體底部裝有滑板坐 落在底座的滑軌上，由對中油缸驅動可沿軸向移動，配合EPC系統(tǒng)完成帶巻的 自動對邊。采用德國EMG />司EPC (Edge Position Control,邊沿位置控制) 標準對邊系統(tǒng)，伸縮油缸進行在線與非在線調整；
上述本實施例所提供的帶材的拉彎矯直設備使用的過程中，還可采用以下 設備作為輔助設備
1、上巻小車及入口鞍座；
上巻小車用于上帶巻及卸套筒，入口鞍座用于存放待加工的料巻。入口鞍 座為鋼焊接結構，可存放含兩種套筒規(guī)格的料巻。帶巻由天車吊放到入口鞍座 上，鋼套筒則由卸套筒裝置卸至套筒存放托架上。上料小車為鋼焊接和機加工結構，小車上設有V型鞍座，帶尼龍墊板，以減少帶巻劃傷。
2、 入口橫剪機；
入口巻材有兩個開巻帶頭，由于在矯直過程中避免停車發(fā)生，因此需要 有備用巻， 一旦主巻放巻完成，馬上有備用巻跟上。入口橫剪用于將兩帶巻頭 尾和尾部剪齊以便接帶。橫剪機采用框架式結構，剪刀架移動采用平、斜面導 向，間隙可調。上剪橫梁固定，下剪橫梁由液壓缸驅動。剪刃間隙可根據(jù)帶的 厚度手工調整。剪下的帶頭人工取走。薄帶材可在接帶臺上對帶頭及帶尾進行 粘接，厚帶材可通過專用焊機對帶頭和帶尾焊接，以實現(xiàn)連續(xù)穿帶的目的。
3、 卸巻小車及出口鞍座；
卸巻小車用于上帶材帶巻及卸套筒，出口鞍座用于存》文待加工的帶材料巻。 出口鞍座為鋼焊接結構，可存放含兩種套筒規(guī)格的帶材料巻。帶材帶巻由天車 吊放到入口鞍座上，鋼套筒則由卸套筒裝置卸至套筒存放托架上。卸料小車為 鋼焊接和機加工結構，小車上設有V型鞍座，帶尼龍墊板，以減少帶巻劃傷。
上述本實用新型實施例所提供的帶材的拉彎矯直設備的工作過程如下
工作過程中，用天車將如圖1所示的帶材10 (圖1中箭頭方向為帶材的加 工過程中的前進方向)的巻材吊運至入口上巻小車上，入口巻材小車將來料巻 上到開巻機1的巻筒上，開巻機1配有壓輥以輔助穿帶。
巻材裝到開巻機1巻筒后，壓輥壓下，與開巻機1巻筒一起轉動，人工對 帶頭穿帶。開巻機1可以人工操作橫向移動，以確保巻材對正才幾組中心線。
轉向輥后配置了液壓切頭剪，用于將兩帶巻頭部和尾部剪齊以便接帶。薄 帶可以直接用膠帶粘合，厚帶通過專用焊機焊接。
拉伸彎曲矯直機4為兩彎一矯形式，最大限度的實現(xiàn)帶材IO延伸。在拉彎 矯直機的出、入口處分別配置了張力輥，使巻材以一定的張力通過拉彎矯直機。拉彎矯直機設置有換輥車，換輥車對正要換的輥組，松開鎖緊裝置即可以將輥 組拉出。
拉彎矯直機后配置23輥矯直機，其入口、出口同樣配置有張力輥，保證帶
材IO在一定的張力下通過矯直機，最大限度的實現(xiàn)帶材10的矯直。
出口轉向輥8前配有液壓剪，用于切除焊縫及分巻(將大的帶巻分成小巻 以方便運輸)。巻取機9設置EPC裝置，保證巻取齊邊，巻取完的巻材由卸巻小 車運出，再由天車吊走。開巻側和巻取側分別設置有巻紙機和墊紙機。
一般情況下，高剛度的兩彎一矯拉伸彎曲矯直機4段采用延伸率控制，23 輥矯直機段采用張力控制。當然，根據(jù)材料性能、規(guī)格及生產(chǎn)要求的不同，亦 可靈活分配兩種矯直機的使用，以達到良好的板形。
上述本實用新型實施例所提供的帶材的拉彎矯直設備可用于消除巻板帶材 的雙邊波浪、單邊波浪、中間波浪、兩肋波浪、翹曲、瓢曲、橫弓和潛在板形 不良等各種三維板形缺陷；可改善材料的各向異性，均勻應力，消除內部殘余 應力，從而提高材料的板形及二次加工性能。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并 不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內， 可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實 用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1、一種帶材的拉彎矯直設備，其特征在于包括開卷機、拉伸彎曲矯直機、中間張力輥組、多輥矯直機以及卷取機，帶材由所述開卷機開卷，連續(xù)通過所述拉伸彎曲矯直機、所述中間張力輥組、所述多輥矯直機，由所述收卷機收卷，所述帶材上的中間各段張力由所述中間張力輥組根據(jù)所述帶材材料的性能及規(guī)格分段精確控制矯直張力。
2、 根據(jù)權利要求1所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于該帶材的拉 彎矯直設備還包括設于所述開巻機以及所述拉伸彎曲矯直機之間的入口轉向入所述拉伸彎曲矯直機，入口處的所述帶材上的各段張力由所述入口張力輥組 根據(jù)所述帶材材料的性能及規(guī)格分段精確控制矯直張力。
3、 根據(jù)權利要求2所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于該帶材的拉 彎矯直設備還包括設于所述多輥矯直機以及所述巻取機之間的出口張力輥組以 及出口轉向輥，所述帶材經(jīng)過出口張力輥組以及所述出口轉向輥后巻于所述巻 取機上，出口處的所述帶材上的各段張力由所述出口張力輥組根據(jù)所述帶材材 料的性能及規(guī)格分段精確控制矯直張力。
4、 根據(jù)權利要求3所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于所述入口張 力輥組、所述拉伸彎曲矯直機、所述多輥矯直機、所述中間張力輥組以及所述 出口張力輥組均安裝于一底座上。
5、 根據(jù)權利要求1所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于所述拉伸彎 曲矯直機采用延伸率控制，實現(xiàn)對所述帶材的拉伸；所述多輥矯直機釆用張力 控制，實現(xiàn)對所述帶材的精整。
6、 根據(jù)權利要求1所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于所述多輥矯 直才幾為23輥^斧直才幾。
7、 根據(jù)權利要求6所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于所述23輥 矯直機為開式框架結構。
8、 根據(jù)權利要求1所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于所述拉伸彎 曲矯直機包括兩對彎曲輥組和一個矯直輥組。
9、 根據(jù)權利要求1所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于所述帶材為 鈹青銅、不銹鋼及鈦合金板帶其中的一種或多種的結合。
10、 根據(jù)權利要求1所述的帶材的拉彎矯直設備，其特征在于所述拉伸 彎曲矯直機為閉口牌坊式高剛度拉伸彎曲矯直機，所述巻取機為四斜楔漲縮巻 筒式，所述開巻^L為漲縮巻筒式。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種帶材的拉彎矯直設備，屬于機械技術領域。解決了現(xiàn)有的帶材的拉彎矯直設備速度低、矯直精度差、生產(chǎn)效率低的技術問題。該帶材的拉彎矯直設備，包括開卷機、拉伸彎曲矯直機、中間張力輥組、多輥矯直機以及卷取機，帶材由開卷機開卷，連續(xù)通過拉伸彎曲矯直機、中間張力輥組、多輥矯直機，由收卷機收卷，帶材上的中間各段張力由中間張力輥組根據(jù)帶材材料的性能及規(guī)格分段精確控制矯直張力。本實用新型應用于提高現(xiàn)代高精板帶材的板形質量要求。
文檔編號B21D1/02GK201380216SQ20092010759
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權日2009年4月29日
發(fā)明者吳朋越, 周麗娜, 濤 王, 高希巖 申請人:北京建萊機電技術有限公司