[发明专利]用于在辊式矫平机中矫平部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在辊式矫平机中矫平部件的方法。

背景技术

辊式矫平是一种弯曲方法，其中称为矫平辊的特定工具将待矫平材料来回弯曲。用于实现该方法的机器称为矫平机。在这些机器中，待矫平材料从两行相对的、彼此偏移的矫平辊中穿过(之间通过)。上面一行和下面一行矫平辊以如下方式彼此偏移：使得一行辊嵌入在相对辊之间的中间间隔里。辊嵌入在这些中间间隔中的深度和矫平辊本身的几何性质决定来回弯曲的程度，来回弯曲必须发生在部分塑性状态下。最大程度的来回弯曲发生在矫平机的进料侧并且通常在朝着机器的出料侧的方向上减小，其中作为一个原则，在出料时对矫平材料不施加任何弯曲。带材矫平与部件矫平之间有一定差别。

带材矫平是对薄片金属带材进行矫平，这些带材已经被盘绕成卷，且在它们能够在例如冲床或在仿形系统中接受进一步处理之前必须被解绕并变平。带材矫平机因此总是工艺线的要素，并且必须通过将被矫平带材的平坦度维持在特定容限内来保证工艺的可靠性。此处所涉及的通常是中间制造步骤。然而，部件矫平通常是最终制造步骤。

部件矫平机情况下的厚度谱比带材矫平机的情况下的厚度谱宽得多，因为能够被盘绕成卷的材料的厚度是有限制的。为了说明部件矫平工艺，参考图1，其示出了部件矫平机1的示意图。部件矫平机1包括上部矫平辊块组3和下部矫平辊块组5。由支持辊8支撑的一组上部矫平辊安装在上部矫平辊块组3中。由支持辊10支撑的一组下部矫平辊9安装在下部矫平辊块组5中。在图1所示的部件矫平机1的情况下，下部矫平辊块组5永久性地安装在机座(未示出)中，而上部矫平辊块组3安装在上部辊框架中以便其位置和角度可以被调整。借助矫平间隙控制系统可以调整矫平间隙，借助该调整，例如可以纠正相对于矫平间隙的期望标称值的偏差。

待矫平材料以部件11的形式在箭头13的方向上传送通过部件矫平机1。其从进料侧15行进到出料侧17。如图1所示，上部矫平辊7嵌入在下部矫平辊9之间的中间间隔中，其结果是部件11被来回地弯曲。上部矫平辊7嵌入在下部矫平辊9之间的中间间隔中的深度在朝着出料侧17的方向上持续减小，直到产生的间隔基本上等于部件11的材料厚度。辊块组之间已被设置的矫平间隙是决定矫平工艺结果的因素。

由于机器是以块组来设计的，因此只要矫平辊是平行的，两个定义的参考点对于获得可重现设置来说就足够了。有利的是在靠近矫平机进料侧和靠近矫平机出料侧的位置做出这些设置。如图1所示，上部矫平辊块组3可以如双向箭头19所示垂直移动，并且其可以如双向箭头21所示绕着平行于上部和下部矫平辊轴线的轴线旋转。可以由此实现矫平间隙的所有需要的设置。

矫平机的一个缺点是矫平间隙并非在矫平工艺过程中保持不变；实际上，该间隙随着机械组件的弹性行为而变化。部件越厚，力越大且组件的必要尺寸越大。尤其是在待矫平部件较厚的情况下，弹性挠曲度比刚性部件理论上需要的设置大很多倍。

安装自动矫平间隙控制系统通过减少弹性行为的影响而改善矫平工艺，即该工艺的结果。附加在例如上部矫平辊块组3的拐角上的传感器检测移动；并且控制单元激活液压或机械调整元件或基于混合技术的调整元件，以纠正这些点处的矫平间隙并由此保持设置值。现在矫平工艺的结果基本上只依赖于矫平辊块组的刚度，尤其是上部可移动矫平辊块组的刚度。

已经显示出，通过利用矫平间隙控制，有可能在单次穿过(通过)中矫平部件，也就是说，在最有利的情况下部件也需要若干次地穿过传统的矫平机或者其在经过那么多次穿过后可能仍根本不能被矫平。

在部件不具有矩形轮廓而是具有圆形轮廓和/或较大开口区域的情况下矫平工艺尤其困难。为了获得或多或少可用的最终结果，必须进行大量实际测试来找到合适的设置。这是耗时的，因此也是昂贵的。

如今很多制造商提供如下可能性：通过人工输入材料厚度，例如通过从测量系统获得该值，来使用控制系统获得参数设置建议。如上所述，由于用于部件矫平的部件轮廓可能彼此之间有很大差异，使工艺仅基于材料厚度是不够的。再调整是有可能的，并且通常是必需的，并且由此找到的新设置可以再次存储。

材料矫平中的关键点在于，当材料弯曲时必须超出屈服点。弯曲力矩也即材料上的内部负荷必须大到使截面的特定部分开始流动。对于具有不变矩形截面的部件，达到这样所需的力由积bs²σ_F确定，其中b是待矫平材料的宽度，s是材料的厚度，并且是σ_F材料的屈服点。