一種鋁合金模板的變形加工方法及其設備與流程

本發明涉及鋁合金模板加工領域，具體為一種鋁合金模板的變形加工方法及其設備，尤其是一種將鋁合金U型直板材按照指定弧度進行深度弧度變形的加工方法及其設備。

背景技術：

目前，市場上存在的比較普遍的鋁合金模板的變形加工方法和設備均是針對直型板材設計的，在市場上銷售的均為直型板材，而隨著建筑行業的迅速發展，許多非常規建筑的出現，使得現有直型板材并不能滿足非常規建筑的施工需求，對于非常規建筑的施工，如需要使用帶有一定弧度的模板則需直接與鋁合金型材生產廠家聯系訂做，而鋁合金型材生產廠家常需合并訂單、集中生產，造成加工周期較長，導致鋁合金模板生產成本急劇增加，且缺少靈活性。

在實際的生產制造過程中，也還存在著鋁合金U型直板材回彈力高、難變形、變形精度難以控制的問題，目前市場上現有的壓弧設備，均不具備將鋁合金U型直板材進行精確弧度變形的能力。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明的目的是提供一種將鋁合金U型直板材按照指定弧度進行深度弧度變形的鋁合金型材加工方法，旨在解決現有技術中對于鋁合金U型直板材變形加工存在的需大量定做、加工周期長、模板生產成本高、加工缺少靈活性的問題。

本發明的另一個目的是提供一種將鋁合金U型直板材按照指定弧度進行深度弧度變形的鋁合金型材加工設備，為鋁合金U型直板材的變形加工提供加工周期短、生產成本低、加工靈活的設備。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種鋁合金模板的變形加工方法，用于將鋁合金直板材按照指定弧度進行深度弧度變形，包括以下加工步驟：

（1）通過一組弧形軋輥對鋁合金直板材施力，使其發生初步弧度變形，弧形軋輥弧度與所壓弧度要求一致；

（2）通過第二組弧形軋輥對發生初步弧度變形的鋁合金直板材施力，使其發生中度弧度變形，第二組弧形軋輥弧度是所壓弧度要求的1.5~3倍；

（3）通過第三組弧形軋輥對發生中度弧度變形的鋁合金直板材施力，使其發生深度弧度變形，第三組弧形軋輥弧度是所壓弧度要求的3~6倍；

（4）將發生深度弧度變形后的鋁合金直板材通過調直軋輥進行調直處理，使鋁合金直板材的底面保持加工后弧度，鋁合金直板材兩側立面調整為平直狀態。

進一步的，所述鋁合金直板材是指的一種鋁合金棒材經過擠壓機變形成的鋁合金U型直型材。

進一步的，所述變形加工需經過5~6組弧形軋輥依次對鋁合金直板材施力輥壓，各組弧形軋輥弧度依次遞增。

進一步的，第二組弧形軋輥的弧度是所壓弧度要求的2~3倍；第三組弧形軋輥的弧度是所壓弧度要求的3.5~4.5倍；

進一步的，調直處理是利用調直軋輥產生上下方向的反作用力，作用于深度弧度變形的鋁合金直板材，將鋁合金直板材的兩側立面調整為平直狀態。

進一步的，鋁合金直板材在變形加工過程中的行進速度為0.8~1.2m/min。

一種鋁合金模板的變形加工設備，用于將鋁合金直板材按照指定弧度進行深度弧度變形，所述設備包括機架、動力部、弧形軋輥部分、調直軋輥部分，所述動力部包括發動機和減速機，所述發動機與所述減速機傳動連接，所述減速機經由齒輪組連接所述接弧形軋輥部分和調直軋輥部分，所述弧形軋輥部分包含至少三組弧形軋輥。

進一步的，每組弧形軋輥包括上弧形軋輥和下弧形軋輥，上弧形軋輥包括凸形輥輪和上弧形軋輥連接軸，下弧形軋輥包括凹形輥輪和下弧形軋輥連接軸，上弧形軋輥通過上弧形軋輥連接軸與機架連接，下弧形軋輥通過下弧形軋輥連接軸與機架連接，上下弧形軋輥連接軸之間設有彈簧，上弧形軋輥連接軸上部設有弧形調節螺栓；每組弧形軋輥的凸形輥輪弧度與凹形輥輪弧度相對應，各組弧形軋輥間弧度依次遞增。

進一步的，凸形輥輪弧面半徑加上所壓鋁合金模板的厚度與凹形輥輪弧面半徑相等；第二組弧形軋輥弧度是第一組弧形軋輥弧度的1.5~3倍，第三組弧形軋輥弧度是第一組弧形軋輥弧度的3~6倍。

進一步的，所述調直軋輥部分包括三組調直軋輥，每組調直軋輥包括調直輥輪和調直軋輥連接軸，調直軋輥通過調直軋輥連接軸與機架連接，調直軋輥連接軸設有上下兩個調直調節螺栓；三組調直軋輥的調直軋輥連接軸呈等腰三角形排布。

本發明的有益效果是，與現有技術相比，此加工方法與設備，操作容易、弧度變形靈活度高、加工周期短、加工精度高，在保證成品質量的前提下，可大幅度的減少鋁合金型材的壓弧變形的成本，可按照客戶要求訂制特殊弧形成品型材，能夠給鋁合金的加工帶來方便，使得鋁合金型材加工發生了革命性的變化。

附圖說明

圖1是鋁合金模板的變形加工設備主裝配圖；

圖2是鋁合金模板的變形加工設備側面裝配圖；

圖3是鋁合金模板的變形加工設備弧形軋輥結構圖；

圖4是鋁合金模板的變形加工設備調直軋輥結構圖。

附圖標記：1.機架；2.發動機；3.減速機；4.第一組弧形軋輥；5.第二組弧形軋輥；6.第三組弧形軋輥；7.調直調節螺栓；8.調直軋輥；9.上弧形軋輥；10.下弧形軋輥；11.弧形調節螺栓；12.彈簧；13.齒輪組；14.凸形輥輪；15.凹形輥輪；16-1.上弧形軋輥連接軸；16-2. 下弧形軋輥連接軸；17.調直輥輪；18.調直軋輥連接軸。

具體實施方式

實施例1

一種鋁合金模板的變形加工方法，用于將鋁合金直板材按照指定弧度進行深度弧度變形，包括以下加工步驟：

（1）通過一組弧形軋輥對鋁合金直板材施力，使其發生初步弧度變形，該組弧形軋輥弧度與所壓弧度要求一致；

（2）通過第二組弧形軋輥對發生初步弧度變形的鋁合金直板材施力，使其發生中度弧度變形，第二組弧形軋輥弧度是所壓弧度要求的1.5~3倍；

（3）通過第三組弧形軋輥對發生中度弧度變形的鋁合金直板材施力，使其發生深度弧度變形，第三組弧形軋輥弧度是所壓弧度要求的3~6倍；

（4）將發生深度弧度變形后的鋁合金直板材通過調直軋輥進行調直處理，使鋁合金直板材的底面保持加工后弧度，鋁合金直板材兩側立面及整體調整為平直狀態。

所述鋁合金直板材是指的一種鋁合金棒材經過擠壓機變形成的鋁合金U型直型材。

所述變形加工需經過5~6組弧形軋輥依次對鋁合金直板材施力輥壓，各組弧形軋輥弧度依次遞增。

優選方案為第二組弧形軋輥的弧度是所壓弧度要求的2~3倍；第三組弧形軋輥的弧度是所壓弧度要求的3.5~4.5倍；

調直處理是利用調直軋輥產生上下方向的反作用力，作用于深度弧度變形的鋁合金直板材，將鋁合金直板材的兩側立面及整體調整為平直狀態。

鋁合金直板材在變形加工過程中的行進速度為0.8~1.2m/min。

本發明的整體構思是通過弧形軋輥與調直軋輥的相互配合作用達到型材的壓弧加工目的。

本實施例中：通過第一組弧形軋輥對鋁合金U型直板材施力，使其發生初步弧度變形；通過第二組弧形軋輥對發生初步弧度變形的鋁合金U型直板材施力，使其發生中度弧度變形；通過第三組弧形軋輥對發生中度弧度變形的鋁合金U型直板材施力，使其發生深度弧度變形；將發生深度弧度變形的鋁合金U型直板材通過調直軋輥進行調直處理，使鋁合金U型直板材的U型底面保持原有弧度，U型兩側立面調整為平直。

在上述的加工方法中，鋁合金U型直板材是指的一種特定的鋁合金棒材經過擠壓機變形成的鋁合金U型直型材。

在上述的加工方法中，為了解決鋁合金U型直板材回彈力高、難變形、變形精度難以控制的問題，設計的弧形軋輥分為三組，第一組弧形軋輥對鋁合金U型直板材進行初步弧度變形，將型材壓制所要求大小的弧度，并為型材進去第二組弧形軋輥做準備；第二組弧形軋輥對鋁合金U型直板材進行中度弧度變形，抵消一部分型材弧度變形所產生的回彈力，并為型材進去第三組弧形軋輥做準備；第三組弧形軋輥對鋁合金U型直板材進行深度弧度變形，抵消型材弧度變形所產生的回彈力，控制型材壓弧的弧度，維持穩定性。

在上述的加工方法中，優選第一組弧形軋輥的弧度是所壓弧度要求的1倍，第二組弧形軋輥的弧度是所壓弧度要求的2.5倍，第三組弧形軋輥的弧度是所壓弧度要求的4倍。

在上述的加工方法中，經由弧形軋輥進行深度弧度變形的鋁合金U型直板材，沿型材的軸向上和垂直于型材的橫向上均產生了弧度變形，沿型材的軸向上產生的弧度變形會影響到型材的使用，需對其進行調直處理。

上述的加工方法中的調直處理是利用調直軋輥產生上下方向的反作用力，作用于深度弧度變形的鋁合金U型直板材，將鋁合金U型直板材的U型兩側立面調整為平直。

實施例2

實施例1所述加工方法中使用的一種鋁合金模板的變形加工設備，用于將鋁合金直板材按照指定弧度進行深度弧度變形，如圖1~4所示，所述設備包括機架1、動力部、弧形軋輥部分、調直軋輥部分，所述動力部包括發動機2和減速機3，所述發動機2與所述減速機3傳動連接，所述減速機3經由齒輪組13連所述接弧形軋輥部分和調直軋輥部分，所述弧形軋輥部分包含至少三組弧形軋輥，第一組弧形軋輥4、第二組弧形軋輥5、第三組弧形軋輥6。

每組弧形軋輥包括上弧形軋輥9和下弧形軋輥10，上弧形軋輥9包括凸形輥輪14和上弧形軋輥連接軸16-1，下弧形軋輥10包括凹形輥輪15和下弧形軋輥連接軸16-2，上弧形軋輥9通過上弧形軋輥連接軸16-1與機架1連接，下弧形軋輥10通過下弧形軋輥連接軸16-2與機架1連接，上下弧形軋輥連接軸之間設有彈簧12，上弧形軋輥連接軸16-1上部設有弧形調節螺栓11；每組弧形軋輥的凸形輥輪14弧度與凹形輥輪15弧度相對應，各組弧形軋輥間弧度依次遞增。

凸形輥輪14弧面半徑加上所壓鋁合金模板的厚度與凹形輥輪15弧面半徑相等；第二組弧形軋輥5弧度是第一組弧形軋輥4弧度的1.5~3倍，第三組弧形軋輥6弧度是第一組弧形軋輥4弧度的3~6倍。

調直軋輥部分包括三組調直軋輥8，每組調直軋輥包括調直輥輪17和調直軋輥連接軸18，調直軋輥17通過調直軋輥連接軸18與機架1連接，調直軋輥連接軸18設有上下兩個調直調節螺栓7；三組調直軋輥8的調直軋輥連接軸18呈等腰三角形排布。

本實施例中：加工設備動力部分包括發動機2和減速機3；設備運行經由發動機2產生動力，帶動減速機3，減速機3利用齒輪的速度轉換器，轉化成可使用動力，并將其通過齒輪組13傳遞給第一組弧形軋輥4、第二組弧形軋輥5、第三組弧形軋輥6和調直軋輥8，為鋁合金模板的深度弧度變形提供動力。

上述的加工設備弧形軋輥部分包括第一組弧形軋輥4、第二組弧形軋輥5、第三組弧形軋輥6和弧形調節螺栓11，型材經由第一組弧形軋輥4的上下軋輥相互擠壓作用于型材表面，對其進行初步弧度變形，再經由第二組弧形軋輥5的上下軋輥相互擠壓作用于型材表面，對其進行中度弧度變形；型材經由第三組弧形軋輥6的上下軋輥相互擠壓作用于型材表面，對其進行深度弧度變形，使鋁合金U型直板材的U型底面和兩側立面產生弧度變形。

上述的加工設備弧形軋輥部分包括上弧形軋輥9、下弧形軋輥10，上弧形軋輥9包括凸形輥輪14和弧形軋輥連接軸16-1，下弧形軋10輥包括凹形輥輪15和弧形軋輥連接軸16-2，上弧形軋輥9、下弧形軋輥10與機架部分通過弧形軋輥連接軸連接，兩個弧形軋輥連接軸之間設有彈簧12，上弧形軋輥9上部設有弧形調節螺栓11。

弧形軋輥中兩個弧形軋輥連接軸之間設有彈簧12，彈簧受弧形軋輥連接軸的壓縮產生反彈力，固定上弧形軋輥9和下弧形軋輥10維持彈性壓縮；上弧形軋輥9上部設有弧形調節螺栓11，可通過調節弧形調節螺栓11來調節上弧形軋輥9和下弧形軋輥10之間的距離，達到調節所壓型材弧度的目的。

弧形軋輥中凸形輥輪14外形呈拱形，提供向下的作用力，凹形輥輪15外形呈凹形，提供向上的作用力，二者相互作用，既可以固定型材位置，又能將型材施力產生弧度變形。

弧形軋輥中凸形輥輪14與凹形輥輪15弧面相接處的弧度完全吻合，即凸形輥輪14的弧度半徑加上所壓型材厚度與凹形輥輪14的弧度半徑相同，這樣的目的是為了保證所壓弧度的型材表面能保持很好的光滑度，弧度變形的型材能控制弧度的精度。

上述的加工設備調直軋輥8包括調直輥輪17和調直軋輥連接軸18，調直軋輥8與機架1通過調直軋輥連接軸18連接，調直軋輥連接軸18設有上下兩個調直調節螺栓7。

經由弧形軋輥弧度變形后的鋁合金U型直板材是深度弧度變形的，板材的U型兩側立面產生輕微的弧度變形，這樣的型材并不能直接使用，需要對其進行調直處理，抵消板材的U型兩側立面上的輕微弧度變形；

上述的加工設備調直軋輥8設置為三組，三組調直軋輥的調直軋輥連接軸呈等腰三角形排布，弧度變形型材在齒輪組13的帶動下進入調直直輥8，上調直軋輥提供向下的作用力，下調直軋輥提供向上的作用力，經過擠壓將板材的U型兩側立面的輕微弧度變形調直。

調直軋輥8中調直軋輥連接軸18處設置上下兩個調直調節螺栓7，通過調直上下兩個調直調節螺栓7之間的距離來調節調直軋輥8的調直弧度大小。