[发明专利]一种带凸起筋的平板轧制成形工艺

说明书

本发明属于轧制技术领域，特别涉及一种带凸起筋的平板轧制成形工艺，包括两个阶段轧制：第一阶段，将待轧制板材经单道次或者多道次轧制成上表面带凸起筋、下表面带凹形结构的上凸下凹型板材；第一阶段，将所述上凸下凹型板材下表面经单道次或者多道次轧制轧制平整，得到上表面带有凸起筋、下表面平整的平板。本发明的工艺在平板上能够成形凸起筋类的结构，板材轧制过程中，在保证底板轧制平整的同时，能够对凸起筋进行精确成形；解决了异型板轧制过程中在底板平整的前提下凸起筋成形难的问题。

技术领域

本发明属于轧制技术领域，特别涉及一种带凸起筋的平板轧制成形工艺。

背景技术

异型板常应用于汽车行业，主要的特点是实现汽车轻量化、降低成本、提高生产效率等。异型板常用的加工方式有焊接、切削加工和轧制等，在上述加工方法中采用轧制方式所产生的金属废料少、节省材料，同时提高板材的质量和使用性能，并且适于大规模生产。

异型板需要多道次轧制成形，类似的轧制方式有纵筋板轧制，纵筋板的轧制过程兼有板带和型辊轧制的成形过程，局部具有严重畸变，但是无法很好地控制纵筋的形状尺寸。异型截面板多道次轧制属于冷精轧技术，冷精轧技术常应用于板带、环件轧制，而在异型板上的应用甚少。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种带凸起筋的平板轧制成形工艺，解决异型板轧制过程中在底板平整的前提下凸起筋成形难的问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种带凸起筋的平板轧制成形工艺，其特征在于包括两个阶段轧制：第一阶段，将待轧制板材经单道次或者多道次轧制成上表面带凸起筋、下表面带凹形结构的上凸下凹型板材，所述上凸下凹型板材的下表面为圆弧形凹形结构，位于所述凸起筋的正下方；第二阶段，将所述上凸下凹型板材下表面经单道次或者多道次轧制平整，得到上表面带有凸起筋、下表面平整的平板。

进一步地，所述凸起筋为方筋。

进一步地，所述带凸起筋的平板轧制成形工艺中，每一阶段轧制成形的板材横截面的形状尺寸定义按照以下表示：

1)待轧制板材的宽度为l₀，厚度为h0；

2)第一阶段变形是将待轧制板材轧制成上凸下凹的形状，上凸下凹型板材总高度为h2，上凸下凹型板材总宽度为l₁；上凸下凹型板材的凸起筋宽度为d1，高度为h1；上凸下凹型板材的凹形宽度为d2，上凸下凹型板材的凹形深度为h3，上凸下凹型板材的凹形圆弧半径为R；上凸下凹型板材两侧的厚度为(h2-h1)；

3)第二阶段变形是将上凸下凹型板材轧制成带凸起筋平板，带凸起筋平板的总高度为h2’，带凸起筋平板的总宽度为l₂；带凸起筋平板的凸起筋宽度为d1，带凸起筋平板的凸起筋高度为h1’；带凸起筋平板的底板的厚度为(h2’-h1’)。

进一步地，所述带凸起筋平板成形过程中每一阶段板材横截面的形状尺寸的定义中，带凸起筋平板到待轧制板材的尺寸按照以下公式进行设计：

1)已知带凸起筋平板的厚度(h2’-h1’)，凸起筋高度h1’，其中h1’≤h1，凸起筋宽度为d1；确定第一阶段轧制板材凸起筋两侧的压下量为Δh＝h0-(h2-h1)，第二阶段轧制板材凸起筋两侧的压下量为Δh’＝(h2-h1)-(h2’-h1’)，第二阶段轧制的凸起筋的增高量为Δh1；

2)计算第一阶段轧制上凸下凹型板材的尺寸：凸起筋高度h1＝h1’-Δh1，凹形的深度h3＝h1-1/2Δh，凹形宽度d2＝1/2(l₂-d1)+d1；板材最薄厚度(h2-h1-h3)＝(h2’-h1’)+(Δh’-h3)，凸起筋两侧的厚度(h2-h1)＝(h2’-h1’)+Δh’；