[发明专利]一种曲面轧制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种曲面轧制方法，具体而言，涉及一种用于对板材进行三维曲面成形的曲面轧制方法，属于机械工程领域。

背景技术

目前的板材三维曲面成形主要采用模具成形方法，其制模、调模成本高、周期长，而用模具成形大尺寸三维曲面就需要大型模具与大型压力机。模具成形方法加工周期长，需要投入大量的人力、物力，无法满足小批量或个性化生产的需要；尤其对于大尺寸的三维曲面零件采用模具的方式根本不切合实际，若采用手工成形方式，则加工质量差、劳动强度大、生产效率低。

发明内容

在现有技术中，传统的卷板装置可以实现圆柱、圆锥等简单曲面的成形，却难于实现真三维曲面的成形。三维柔性卷板加工方法虽然能够成形三维曲面，但是其采用离散的工作辊，板材表面质量不高，因此其应用和发展受到限制。

鉴于上述情况，本发明的目的在于：提供一种能够简单、快速并且低成本地实现对板材进行三维曲面成形的曲面轧制方法。

本发明提供一种用于板材三维曲面成形的曲面轧制方法，该方法包括使所述板材从形成于上成形辊和下成形辊之间的辊缝中经过并被压下成形的轧制步骤。在所述轧制步骤中，辊缝值被控制为所期望的大小，所述辊缝值在所述成形辊的轴向呈非线性分布。

通过采用所述曲面轧制方法，使板材在宽度方向的同一横截面内的不同部位产生不同压缩比，从而使板材在宽度方向上各点纵向延伸不均匀，进而使板材在轧制过程中产生变形，以实现三维曲面成形。

此外，用于对板材进行三维曲面成形的曲面轧制方法中，可以是：所述辊缝被控制为中央部位的辊缝值小于两侧部位的辊缝值，所述中央部位，位于所述成形辊轴向的中央，所述两侧部位，位于所述成形辊轴向的两侧；在所述成形辊的轴向上，所述中央部位和所述两侧部位之间的辊缝，其辊缝值是非线性连续变化的。

通过采用所述构成方式，使板材中央部位的压缩比大于板材两侧的压缩比，从而使板材中央部位的延伸量大于两侧部位的延伸量，进而使板材在轧制过程中变成为球面状曲面或类似球面状曲面，以实现球面状曲面或类似球面状曲面的成形。

此外，用于对板材进行三维曲面成形的曲面轧制方法中，可以是：所述辊缝被控制为中央部位的辊缝值大于两侧部位的辊缝值，所述中央部位，位于所述成形辊轴向的中央，所述两侧部位，位于所述成形辊轴向的两侧；在所述成形辊的轴向上，所述中央部位和所述两侧部位之间的辊缝，其辊缝值是非线性连续分布的。

通过采用所述构成方式，使板材中央部位的压缩比小于板材两侧的压缩比，从而使板材中央部位的延伸量小于两侧部位的延伸量，进而使板材在轧制过程中变成为鞍形曲面或类似鞍形曲面，以实现鞍形曲面或类似鞍形曲面的成形。

此外，用于对板材进行三维曲面成形的曲面轧制方法中，可以是：所述辊缝被控制为中央部位的辊缝值大于所述两侧部位的辊缝值，所述中央部位，位于所述成形辊轴向的中央，所述两侧部位，位于所述成形辊轴向的两侧；在所述成形辊的轴向上，所述中央部位和所述两侧部位之间的辊缝，其辊缝值是非线性连续分布的。并且，使所述板材沿对角线方向从所述辊缝中经过。

通过采用所述构成方式，使板材在轧制方向上的对角线区域的压缩比小于两侧角部区域的压缩比，从而使板材在轧制方向上的对角线区域的延伸率小于两侧角部区域的延伸率，进而使板材在轧制过程中变成为扭曲形曲面或类似扭曲形曲面，以实现扭曲形曲面或类似扭曲形曲面的成形。

此外，用于对板材进行三维曲面成形的曲面轧制方法中，可以是：所述两侧部位辊缝所对应的辊缝值不同，一侧部位的辊缝值大于另一侧部位的辊缝值；在所述成形辊的轴向上，位于所述一侧部位和所述另一侧部位之间的辊缝，其辊缝值是非线性连续变化的，并且在所述板材从所述辊缝中经过的过程中，原来辊缝值较大的一侧部位的辊缝值逐渐变小，原来辊缝值较小的一侧部位的辊缝值逐渐变大。

通过采用所述构成方式，使板材在开始时一侧部位的压缩比小于另一侧部位的压缩比，并且随着板材的行进，原来压缩比小的一侧部位的压缩比逐渐变大，原来压缩比大的一侧部位的压缩比逐渐变小，进而板材变成为扭曲形曲面或类似扭曲形曲面，以实现扭曲形曲面或类似扭曲形曲面的成形。

此外，所述辊缝值被控制为沿所述成形辊轴向呈波浪形分布，所述辊缝形状为波浪形。

通过采用所述构成方式，使板材在成形过程中的宽度方向各点的压缩比呈波浪形分布，从而使所述板材在宽度方向上的各点纵向延伸率呈波浪形分布，进而使板材变成为波浪形曲面，以实现波浪形曲面的成形。