[实用新型]激光辅助辊弯成型装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及辊弯成型的技术及设备领域，具体涉及一种基于激光辅助加热的辊弯成型装置。

背景技术

辊弯成型技术是在常温下，通过顺序配置的多道次成型轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面的型材。辊弯型钢具有断面合理、强度高、刚度大、重量轻、金属利用率高等特点，是一种用途非常广泛的经济型断面型材，被广泛应用于汽车、建筑、机械、航空等行业。

由于目前的辊弯成型产品断面形状日益复杂，在成型过程中，由于板材的加工硬化，导致其强度、硬度升高，塑性、韧性降低，给板材继续进行塑性变型带来困难，当达到最大变型程度时，很容易导致型材破裂，使得成型无法继续进行。

专利号200620083767.6，名称为“多辊冷弯成型机”中国实用新型专利中，周立亭等人提出一种能连续生产结构复杂和大长度结构件的连续高效冷弯成型机。但该设备的缺点在于如果工件的形状稍有所变化，就要大量更换轧辊。因为要求轧辊的形状随零件的变化而变，零件越复杂，轧辊的复杂程度也会随着增加，随之加工工艺也会发生较大的变化。

专利号200710202808.8，名称为“冷弯型钢的加热成型方法及其生产的冷弯型钢”的中国发明专利中，用加热装置对冷弯成型机组生产的圆直角型钢坯料进行在线加热，接着将圆直角型钢坯料进行镦压型成尖直角型钢。但是该方法步骤较复杂，连续性不够好。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的主要目的是提供一种激光辅助辊弯成型装置，在辊弯成型过程中以激光束为热源，对工件进行局部加热，从而克服板材成型过程中加工硬化以及易破裂的问题，同时，还可以减小30％到50％的成型压力，减少成型道次，降低生产成本。

本实用新型所提出的一种激光辅助辊弯成型装置，其组成包括导料轧辊2、3，成型轧辊组4、5、6、7、8、9，计算机控制系统10、激光系统11，其特征在于，在成型轧辊组8、9前设有激光系统11，所述激光系统为氦-氖激光器、二氧化碳激光器、半导体激光器中的一种。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

1、在辊弯成型过程中，激光束照射在板材产生加工硬化的难成型区域，利用激光的热作用和热传导作用，使板材表面的温度迅速提高，达到板材消除加工硬化的温度范围200～1148℃，从而提高了板材的成型极限。

2、利用激光系统对板材进行在线局部直接成型，当激光束扫描板材的表面，调整激光功率1～1000W，扫描速度1～50mm/s，在热作用区域内产生非均匀分布的热应力，使板材产生塑性变形。

3、采用激光系统对板材进行在线激光切割，激光功率控制在800～5000W，根据各参数编制激光切割程序，使激光切割机按照预先设计的要求进行切割，加工成符合设计要求的形状，同时，激光切割速度由板材的传动速度决定。

本实用新型与现有技术相比，具有以下突出优点和效果：

1、采用激光辅助加热辊弯成型技术，可以减小板材的加工硬化，提高板材的成型极限，降低材料的变形抗力，增加材料流动的均匀性、韧性和延展性，提高板材的成型性能；

2、激光辅助加热的辊弯成型过程中，激光加热时间短，速度快，板材表面氧化脱碳少，表面质量高；

3、激光辅助加热，降低了辊弯成型机组的机械负荷，辊弯成型过程中的成型道次也可以相应减少，节省了成型工序，提高了经济效应；

4、激光辅助辊弯成型为非接触成型，没有外加机械力的作用，可控性好，柔性大，工艺操作简单方便；

5、激光辅助在线切割中，激光头与板材无接触，不会对板材表面造成划伤，并且切口平整，安全无污染，加工精度高，重复性好；

附图说明

图1是激光辅助辊弯成型装置的结构示意图；

图2A是本实用新型的实施例1中型钢截面图；

图2B是本实用新型的实施例1中型钢立体示意图；

图3A是本实用新型的实施例2中型钢截面图；

图3B是本实用新型的实施例2中型钢侧视图；

图3C是本实用新型的实施例2中型钢立体示意图；

图4A是本实用新型的实施例3中型钢截面图；

图4B是本实用新型的实施例3中型钢俯视图；

图4C是本实用新型的实施例3中型钢立体示意图。

图中标号为：板带1、导料轧辊2、3，成型加工轧辊组4、5、6、7、8、9，计算机控制系统10、激光系统11，激光束12，辊弯成型后的型材13，激光照射区域14、15。

具体实施实例