本發(fā)明涉及型材加工技術(shù)，特別涉及一種變厚度型材的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)線。

背景技術(shù)：

為了實現(xiàn)汽車輕量化的目標(biāo)，目前汽車行業(yè)正在推廣使用一種通過軋制得到的縱向厚度連續(xù)變化的帶材——變厚板，如圖1所示。變厚板經(jīng)過成型加工后，形成變厚度的型材，變厚度型材可替代汽車上的一些零部件，減輕汽車的重量，最終實現(xiàn)汽車的節(jié)能減排。

目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的技術(shù)大多采用單獨的生產(chǎn)工序進行變厚板的生產(chǎn)及變厚度型材的加工?，F(xiàn)有技術(shù)中，等厚度鋼卷經(jīng)開卷、單機架軋機軋制、卷曲等工藝生產(chǎn)出變厚度鋼卷；變厚度鋼卷經(jīng)開卷、脫脂、卷曲、整卷罩式退火等生產(chǎn)工序進行變厚鋼卷的脫脂與退火；退火后的變厚度鋼卷經(jīng)開卷、矯平、剪切、堆垛等工序生產(chǎn)出變厚板；變厚板經(jīng)冷彎成型加工及焊接等工序生產(chǎn)出變厚度型材。

現(xiàn)有變厚度型材的生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，勞動強度大，而且不能連續(xù)生產(chǎn)。即使有的技術(shù)能實現(xiàn)變厚度型材多工序的長時間連續(xù)生產(chǎn)，但仍不能實現(xiàn)全流程的連續(xù)生產(chǎn)。如中國專利公開號102513806A公開了“一種縱向變厚度冷彎型材連軋連輥成形方法及其裝置”，該專利以等厚度卷材為原料，開卷后經(jīng)矯平、酸洗后進入變厚度軋制系統(tǒng)進行變厚度軋制，再經(jīng)脫脂、在線回火后成為縱向連續(xù)變厚度板材，平整軋制、縱剪后進入輥成形裝置并成形出最終型材，進入出料臺；該專利能實現(xiàn)縱向變厚度型材的軋制、冷彎成型在同一條生產(chǎn)機組同時進行，具有一定的先進性，但該公開專利中沒有帶有焊機的開卷段及儲存帶鋼的裝置，僅能實現(xiàn)單卷等厚度卷材的連續(xù)生產(chǎn)，不能實現(xiàn)變厚度型材的完全連續(xù)不間斷生產(chǎn)；該專利中無型材橫切裝置，更無型材橫切的精確控制裝置，無法保證型材產(chǎn)品的長度厚度精度要求，產(chǎn)品廢品率比較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種變厚度型材的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)線，能夠?qū)崿F(xiàn)變厚度型材的在線熱處理、表面鍍層、成型及精確剪切等生產(chǎn)過程，克服現(xiàn)有變厚度型材不能連續(xù)生產(chǎn)、剪切精度低、勞動強度大、生產(chǎn)成本高的缺點，大大提高變厚度型材的生產(chǎn)效率，獲得良好的經(jīng)濟效益。本發(fā)明可以替代現(xiàn)有技術(shù)中變厚度型材單獨的生產(chǎn)工序，簡化變厚度型材的生產(chǎn)過程，實現(xiàn)變厚度型材的連續(xù)不間斷生產(chǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種變厚度型材的生產(chǎn)方法，其包括以下步驟：

a)變厚度帶鋼經(jīng)開卷機開卷，首先切除上一卷變厚度帶鋼的帶尾，然后切頭尾剪切除開卷后的變厚度帶鋼的帶頭；

b)通過焊機將帶鋼帶頭、與上一卷變厚度帶鋼帶尾焊接在一起成為連續(xù)式變厚度帶鋼，并進入入口活套，儲存帶鋼；

c)連續(xù)變厚度帶鋼進入脫脂段進行脫脂；

d)連續(xù)變厚度帶鋼進入在線熱處理段進行在線熱處理；

e)連續(xù)變厚度帶鋼進入拉矯機進行矯平；矯平后的連續(xù)變厚度帶鋼進入出口活套；

f)連續(xù)變厚度帶鋼進入輥壓成型裝置，將連續(xù)變厚度帶鋼輥壓成型為連續(xù)變厚度型材；

g)連續(xù)變厚度型材經(jīng)過測厚儀、測速裝置進行測厚及測速；

h)連續(xù)變厚度型材經(jīng)型材剪切機按照成品變厚度型材的長度厚度要求進行裁剪，裁剪為單個變厚度型材；

i)單個變厚度型材在堆垛段進行變厚度型材的堆垛。

進一步，步驟d)連續(xù)變厚度帶鋼在線熱處理后先進入表面鍍層段對連續(xù)變厚度帶鋼表面進行鍍金屬層，再拉矯機進行矯平。

優(yōu)選的，所述表面鍍層段采用電鍍或熱鍍的方式在變厚度帶鋼表面鍍鋅、錫、鉻、鎂和鋁中一種或一種以上金屬，或在變厚度帶鋼表面鍍鋁硅鍍層。

所述變厚度帶鋼來自于變厚度軋機，變厚度帶鋼的選擇條件為變厚度帶鋼的長度和厚度基本滿足成品變厚度型材長度和厚度要求。

所述開卷機用于變厚度鋼卷開卷，當(dāng)一卷變厚度鋼卷開卷結(jié)束后，另一卷變厚度鋼卷須較快地上卷以保證變厚度型材的順利生產(chǎn)。

所述切頭尾剪用于切除新上變厚度鋼卷帶頭及上一變厚度鋼卷帶尾；

所述焊機用于將新上變厚度帶鋼帶頭與上一變厚度帶鋼帶尾焊接在一起，形成連續(xù)變厚度帶鋼。

所述入口活套用于儲存連續(xù)變厚度帶鋼，開卷機正常開卷不上卷情況下，入口活套保持較高套量；當(dāng)開卷機上卷、開卷、焊機焊接時，入口活套釋放套量，保證變厚度型材的連續(xù)生產(chǎn)。

所述脫脂段用于去除連續(xù)變厚度帶鋼表面的鐵粉、軋制油、乳化液等雜質(zhì)，為下道工序在線熱處理做準(zhǔn)備。

所述在線熱處理段用于對連續(xù)變厚度帶鋼進行退火、回火等熱處理，以保證連續(xù)變厚度帶鋼滿足性能要求。

所述表面鍍層段采用電鍍或熱鍍的方式在變厚度帶鋼表面鍍所需厚度的鋅、錫、鉻、鎂、鋁等種類或鍍層或以上金屬組合形式的鍍層及鋁硅鍍層。

所述表面鍍層段非變厚度型材的必需工序，根據(jù)成品變厚度型材表面鍍層要求及鍍層種類來選擇是否啟用表面鍍層段及生產(chǎn)的鍍層種類。

所述拉矯機用于連續(xù)變厚度帶鋼的矯平。

所述出口活套用于儲存連續(xù)變厚度帶鋼，套量隨變厚度型材生產(chǎn)過程實時變化；經(jīng)輥壓成型裝置成型后的連續(xù)變厚度型材裁剪時出口段會降速，此時出口活套用于儲存輥壓成型裝置入口處的連續(xù)變厚度帶鋼，套量增加，裁剪后出口段升速，套量釋放，從而保證變厚度型材的連續(xù)生產(chǎn)。

所述輥壓成型裝置包含多對成型輥組，輥組可根據(jù)變厚度型材成品形狀進行更換，從而將連續(xù)變厚度帶鋼輥壓成型為連續(xù)變厚度型材。

所述型材焊機非變厚度型材生產(chǎn)的必需工序，其用于將需要焊接的連續(xù)變厚度型材焊接為完整地連續(xù)變厚度型材，需要焊接的連續(xù)變厚度型材如變厚度鋼管等型材。

所述測厚儀用于測定型材剪切機前連續(xù)變厚度型材的厚度，并將厚度值反饋給型材剪切機控制系統(tǒng)。所述測速裝置用于測定型材剪切機前連續(xù)變厚度型材的速度，并將速度值反饋給型材剪切機控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述測厚儀與測速裝置位置可以互換。

本發(fā)明所述型材剪切機將運行中的連續(xù)變厚度型材裁剪為單個變厚度型材，型材剪切機的控制系統(tǒng)可根據(jù)測速裝置測定的連續(xù)變厚度型材的速度計算出連續(xù)變厚度型材各段的長度值，型材剪切機根據(jù)成品變厚度型材的長度厚度要求結(jié)合上述測定的長度值及測厚儀測定的連續(xù)變厚度型材的厚度值進行剪切，將連續(xù)變厚度型材裁剪為單個變厚度型材。

本發(fā)明所述堆垛段包含兩個堆垛單元，即變厚度型材成品堆垛單元與變厚度型材廢品堆垛單元；不滿足成品長度厚度規(guī)格的進入變厚度型材廢品堆垛單元，進行廢料堆垛，集中處理；滿足成品長度厚度規(guī)格的進入變厚度型材成品堆垛單元，進行堆垛打包處理，完成變厚度型材的連續(xù)生產(chǎn)。

本發(fā)明的有益效果：

傳統(tǒng)的變厚度型材的生產(chǎn)方法是連續(xù)變厚度鋼板先脫脂，再熱處理，然后經(jīng)剪切機組裁剪為單片變厚度板，單片變厚度板進行成型焊接為單片變厚度型材，接著，再將單片變厚度型材進行表面鍍金屬層成為變厚度型材成品。

本發(fā)明采用的工序是連續(xù)變厚度鋼板經(jīng)脫脂、熱處理后直接進行表面鍍金屬層工序，再進行成型焊接為連續(xù)變厚度型材，然后再剪切為單個變厚度型材成品。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)變厚度型材的連續(xù)生產(chǎn)及精確剪切，克服現(xiàn)有變厚度型材生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高、勞動強度大、不能連續(xù)生產(chǎn)的缺點，大大提高變厚度型材的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明可以替代現(xiàn)有技術(shù)中變厚度型材單獨的生產(chǎn)工序，簡化變厚度型材生產(chǎn)工序，實現(xiàn)變厚度型材的連續(xù)生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是變厚軋制示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例一的示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例二的示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例三的示意圖。

圖5是本發(fā)明的變厚度型材生產(chǎn)工藝流程示意圖。

圖6是現(xiàn)有等厚度型材剪切工藝控制設(shè)備布置示意圖。

圖7是本發(fā)明的變厚度型材剪切工藝控制設(shè)備布置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實施例一

參見圖2，在實施例中，變厚度型材為變厚度鋼管(簡稱變厚管)，所述變厚度鋼管的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)成品變厚管的長度和厚度規(guī)格選擇適當(dāng)?shù)淖兒穸蠕摼頌樵?，上卷，采用開卷機7進行開卷，此時入口活套10釋放套量，套量逐漸減少；

2)切頭尾剪8首先切除上一卷變厚度鋼卷帶尾，然后切頭尾剪8將開卷后的變厚度帶鋼1的帶頭切除；

3)切除帶頭尾后的變厚度帶鋼通過焊機9焊接在一起成為連續(xù)式變厚度帶鋼2，在步驟1)至3)過程中入口活套10一直釋放套量，套量逐漸減少；

4)焊接后的連續(xù)變厚度帶鋼2進入入口活套10，此時入口活套10開始儲存帶鋼，套量逐漸增多，套量增至一定量后保持該套量；

5)連續(xù)變厚度帶鋼2經(jīng)入口活套進入脫脂段11進行脫脂，去除連續(xù)變厚度帶鋼2表面的鐵粉、軋制油等污物；

6)脫脂后的連續(xù)變厚度帶鋼2進入在線退火爐12進行退火；

7)經(jīng)過退火后的連續(xù)變厚度帶鋼2進入熱鍍鋅段13，采用熱鍍鋅的方式在連續(xù)變厚度帶鋼2表面鍍上要求厚度的鋅層成為鍍鋅連續(xù)變厚度帶鋼3；

8)經(jīng)過熱鍍鋅后的鍍鋅連續(xù)變厚度帶鋼3進入拉矯機14，拉矯機14根據(jù)預(yù)設(shè)定的延伸率對鍍鋅連續(xù)變厚度帶鋼3進行矯平；

9)經(jīng)矯平后的鍍鋅連續(xù)變厚度帶鋼3進入出口活套15，出口活套15保持低套量；

10)鍍鋅連續(xù)變厚度帶鋼3進入輥壓成型裝置16，輥壓成型裝置16布置多對輥組，在輥組的輥壓下鍍鋅連續(xù)變厚度帶鋼3逐漸彎曲成型為僅保留一條焊縫的鍍鋅連續(xù)變厚度鋼管4(簡稱為留有焊縫鍍鋅連續(xù)變厚管)；

11)經(jīng)輥壓成型裝置16輥壓成型后的留有焊縫鍍鋅連續(xù)變厚管4通過變厚管焊機17將焊縫位置焊接形成完整的鍍鋅連續(xù)變厚管5；

12)焊接后的鍍鋅連續(xù)變厚管5通過測厚儀18測量厚度、測速裝置19測量速度，并將測量值反饋給變厚管剪切機20控制系統(tǒng)；

13)變厚管剪切機20控制系統(tǒng)根據(jù)速度測量值計算出鍍鋅連續(xù)變厚管5的各段長度和位置，變厚管剪切機20控制系統(tǒng)根據(jù)成品單個變厚管6各段的長度厚度要求結(jié)合變厚管剪切機20前鍍鋅連續(xù)變厚管5的長度、位置及其測得的厚度值對運動中的鍍鋅連續(xù)變厚管5進行精確剪切，剪切成為單個變厚管；剪切過程中出口段降速，出口活套15套量增加，剪切后，出口段提速，出口活套15套量釋放，套量減少，如此循環(huán)往復(fù)；

14)經(jīng)剪切后的單個鍍鋅變厚度鋼管6進入堆垛段21，不滿足成品長度厚度規(guī)格的單個鍍鋅變厚度鋼管6經(jīng)堆垛段21的輥道運輸至廢品堆垛單元進行堆垛，然后集中處理；滿足成品長度厚度規(guī)格的單個鍍鋅變厚度鋼管6經(jīng)堆垛段21的輥道運輸至成品堆垛單元，進行堆垛打包處理，如此循環(huán)往復(fù)。至此，單根變厚度鍍鋅鋼管成品生產(chǎn)完成。

實施例二

參見圖3，在實施例中，變厚度型材的生產(chǎn)工序僅比實施例一中少了連續(xù)變厚度型材的焊接工序--焊機17，其他工序與實施例一相同。

實施例三

參見圖4，在實施例中，變厚度型材的生產(chǎn)工序相較于實施例二中僅輥壓成型裝置前的測厚儀18與測速裝置19位置互換，其他工序與實施例二相同。

實施例四

參見圖5，在實施例中，變厚度型材的生產(chǎn)工序相較于實施例二中少了表面鍍層段--熱鍍鋅段13，其他工序與實施例二相同。

參見圖6，其所示是目前等厚度型材剪切工藝控制設(shè)備布置示意圖。連續(xù)等厚度型材經(jīng)型材焊機17焊接后進入剪切單元，現(xiàn)有的等厚度型材剪切設(shè)備采用的是定長剪切機20，測速裝置19測得連續(xù)等厚度型材的實際速度并將測量值傳送到控制系統(tǒng)22中；控制系統(tǒng)22將速度測量值進行積分，計算出實際通過剪切單元的連續(xù)等厚度型材的長度，并與成品等厚度型材長度設(shè)定值進行比較，當(dāng)計算出的長度值達(dá)到設(shè)定長度值時，控制系統(tǒng)22向型材定長剪切機20發(fā)出剪切信號，型材定長剪切機完成剪切動作，控制系統(tǒng)22中長度計算值恢復(fù)初始0值，再進行下一個剪切過程，如此循環(huán)實現(xiàn)等厚度型材的剪切。

參加圖7，本發(fā)明在上述等厚度型材剪切單元測速裝置之前加裝一個測厚裝置--測厚儀18來實現(xiàn)變厚度型材的剪切。測厚儀18跟蹤測量連續(xù)變厚度型材的實際厚度值，測速裝置19對變厚度型材實際速度進行測量，厚度值與速度值將反饋至控制系統(tǒng)22中，控制系統(tǒng)22將速度測量值進行積分，計算出實際通過剪切單元--剪切機20的連續(xù)變厚度型材的長度，計算出的長度值與厚度測量值相結(jié)合逐漸形成變厚度型材的實際輪廓，將實際輪廓與變厚度型材輪廓的設(shè)定值進行比較，達(dá)到一個輪廓周期時控制系統(tǒng)22向變厚度型材剪切機20發(fā)出剪切信號，變厚度型材剪切機20完成剪切動作，控制系統(tǒng)22中長度計算值恢復(fù)初始0值，再進行下一個件的剪切過程，如此循環(huán)實現(xiàn)變厚度型材的剪切。

本發(fā)明采用開卷、焊接、脫脂、在線熱處理、表面鍍層、矯平、輥壓成型、型材焊接、剪切、堆垛等生產(chǎn)工序，實現(xiàn)了變厚度型材的連續(xù)生產(chǎn)及精確剪切，大大提高了變厚度型材的生產(chǎn)效率；本發(fā)明可以替代現(xiàn)有技術(shù)中變厚度型材單獨的生產(chǎn)工序，簡化生產(chǎn)工藝流程，具有廣闊的應(yīng)用前景。