一种双料带同步内弯辊压成型封闭型材的方法及辊压型材与流程

本发明涉及汽车，特别涉及一种双料带同步内弯辊压成型封闭型材的方法及辊压型材。

背景技术：

1、“日字型”辊压型材因其截面具有两个并列型腔的结构特点，在保证结构强度的同时具备良好的抗弯性能和吸能效果，已广泛应用于商用车防护梁、汽车防撞梁、电池边梁等关键安全结构件。传统的日字型辊压型材通常由单块等厚板材经多次冷弯成型后焊接封闭而成，其中部加强筋为单层板厚结构。现有双钢带组合闭口型材辊压成型工艺，多采用单钢带分步成型、异步组合焊接的方式：即先对其中一条钢带单独辊压成型简单结构，另一条钢带保持平直状态仅做同步输送，不参与前期辊压成型工序；待第一条钢带完成节型成型后，再将平直钢带与其组合进行初次焊接，后续仅对未成型的平直钢带单独进行弯折加工，逐步实现型材闭合，最终完成二次焊接定型。例如，凌云工业股份有限公司公开了一种由一块钢板多次冷弯成型的“日”字型封闭式结构，两个型腔之间通过双层加强筋进行分隔，该方案在一定程度上提升了型材的刚性和吸能效果，如发明专利cn119190199a。另有技术采用分别辊压成型的围合件和嵌入件组合焊接的方式形成具有多个封闭型腔的闭合型腔体，降低了成型难度和组数，如发明专利cn116877908a、cn116877909a和cn116951294a。

2、然而，现有技术仍存在以下不足：

3、第一，材料利用效率不高。传统单块等厚板材成型的日字型型材，其中部加强筋与外围壁厚均为同一厚度。为满足抗弯、抗冲击和吸能要求，往往需要整体增加板厚或采用高强度钢材，导致重量显著增加，不利于汽车轻量化。虽然也存在不等厚板材辊压工艺，但多用于实现纵向不等厚（主要应用于简单截型纵向不等厚度高频焊管），其截面结构仍为传统的单层壁设计，对局部关键区域的强化效果有限。

4、第二，双层加强筋结构虽能提升性能，但成型工艺复杂。现有技术中已有采用双层加强筋分隔两个型腔的方案，该结构中的双层加强筋由同一块板材的两个部分弯折后焊接形成，其端部与下壁的连接方式包括勾边焊、弯折焊等。然而，该类方案通常采用先完成一个型腔封闭焊接、再完成另一个型腔封闭焊接的分步成型工艺，成型道次较多。

5、第三，现有双层加强筋结构受限于单块板材的几何约束，中央支腿区域的加厚程度有限。双层加强筋的有效厚度最多为单层板厚的两倍，且由于两端与外围壁板相连，加强筋在受力时的独立承载能力受到一定制约。

6、第四，单钢带单独成型、另一条钢带被动配合的方式，易导致两条钢带成型精度不一致，后续组合贴合度及对中线不足，影响焊接质量与型材结构强度；其次，异步分步成型工序繁琐，生产线布局冗长；

7、因此，亟需针对现有技术的不足，开发日字型辊压型材新的加工方法和结构。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种双料带同步内弯辊压成型封闭型材的方法及辊压型材，解决传统工艺成型精度低、加工道次多、产品刚度差的技术问题，实现闭口型材的高效、高精度连续成型加工。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种双料带同步内弯辊压成型封闭型材的方法，是将开卷后的两条钢带同步输送至同一套辊压成型工装内，两条钢带分别同步内弯成型为相互匹配的半成型结构后进行第一次焊接，实现两条钢带一端的固定连接；然后两套钢带的活动端继续同步内弯成型、直至型材闭合，通过第二次焊接实现型材的封闭。

4、所述双料带同步内弯辊压成型封闭型材的方法，包括以下步骤：

5、s1、开卷进料：将两条待成型金属钢带以同向、同速、同轴的方式同步输送至同一套辊压成型工装内，使两条钢带在所述同一套辊压成型工装内位置精准对齐；

6、s2、同步预成型：两条钢带在同一辊压成型工装内同步进行辊压弯折加工，完成型材主体结构的预成型加工，形成相互匹配的半成型结构，两条钢带始终保持同步形变、协同成型状态；

7、s3、初次合并焊接：将预成型后的两条钢带在辊压工装内精准贴合合并，通过焊接设备对贴合部位进行初次焊接，实现两条钢带的初步固定连接，形成具有两个半封闭腔体的半闭合型材；

8、s4、闭合成型：初次焊接后的半闭合型材，继续在同一辊压成型工装内输送，通过辊压工装对半闭合型材两个开放端进行同步辊压弯折加工，逐步辊压形变直至型材完全闭合；

9、s5、终焊定型：待型材完全闭合后，通过焊接设备对闭合部位进行二次焊接加固，完成闭口型金属型材的整体成型与焊接定型，后续进行连续输送、裁切，得到成品封闭型材。

10、本发明的进一步改进在于：在进入辊压成型工装前，通过在线视觉检测机构对两条钢带的边缘位置进行实时检测与校准，确保两条钢带在宽度方向上的位置偏差不大于±0.5mm。

11、本发明的进一步改进在于：在同步预成型步骤中，将至少一条靠近贴合部位的钢带端部向型材外部延伸，形成沿型材纵向连续延伸的一体式法兰边。

12、本发明的进一步改进在于：所述初焊为平面叠料焊，所述终焊为垂直t型搭接焊；所述初焊和终焊的焊接方式为电弧焊或熔焊。

13、一种辊压型材，所述辊压型材是由第一钢带和第二钢带经辊压冷弯成型的矩形封闭式型材，所述辊压型材的横截面呈日字型，包括并排设置且沿型材纵向延伸的第一型腔和第二型腔，所述第一型腔和第二型腔之间通过双层料厚的加强筋进行分隔；所述加强筋由第一钢带与第二钢带在辊压成型过程中沿型材纵向至少部分重叠而成。

14、本发明的进一步改进在于：所述第一钢带/第二钢带的活动端与第一中央支腿/第二中央支腿的顶部贴合。

15、本发明的进一步改进在于：所述第一钢带/第二钢带的活动端与第一中央支腿/第二中央支腿的侧壁贴合。

16、本发明的进一步改进在于：所述第一中央支腿、第二中央支腿的固定端预成型焊接工艺边，第一中央支腿、第二中央支腿的活动端经成型后与焊接工艺边对焊。

17、本发明的进一步改进在于：所述第一钢带、第二钢带的厚度和/或钢材强度相同或不同。

18、由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

19、本发明公开了一种双料带同步内弯辊压成型封闭型材的方法及辊压型材，通过双钢带同步辊压成型、分步焊接闭合的整体工艺改进，实现了闭口金属型材的高精度、高效率、低成本连续加工，克服了传统工艺中成型异步、精度不足、工序繁琐、产品刚度不足的技术弊端，有效提升型材成型精度、结构对称性，简化加工工序，提高生产连续性。

20、具体来说，本发明的有益效果包括：

21、（1）本发明采用两块料带同步成型，中央支腿由两条料带各自成型后叠合焊接形成双层料厚的加强筋，实现了加厚区域精准定位于截面中部的关键受力区域。与传统单块等厚板材成型的日字型型材相比，在同等材料用量下，中央加强筋的抗弯截面模量显著提高，结构承载能力更强；在同等强度要求下，外围壁厚可以适当减薄，实现轻量化。

22、（2）成型精度提升。采用两条钢带同步进入同一辊压工装、同步形变成型的方式，避免了双钢带异步配合导致的尺寸偏差问题，型材整体对中性、贴合度显著提升，有效提升成型精度。

23、（3）工艺流程短，生产效率高，制造成本低。两块料带共用同一套辊压成型工装同步加工，无需两套独立设备，省去单各自成型、缩短生产线布局，中央支腿合并焊接与两侧腔体闭合焊接均在线上连续完成，无需离线转运和二次定位，提升加工连续性与生产效率，适合大规模工业化生产。

24、（4）材料选择灵活，适应性强。本发明的同步辊压、分步焊接工艺，可适配不同厚度、不同材质的金属钢带，即第一料带和第二料带可选用相同或不同厚度的板带，可根据具体应用场景的受力特点进行差异化设计，实现材料分布的进一步优化，满足不同工况的性能要求。

25、（5）适用范围广，产业化应用前景好：本发明双料带同步内弯辊压成型封闭型材的方法具有良好的通用性与广泛适用性，可用于成型门槛加强梁、电池壳边梁、防撞梁、座椅横梁等其他需集成安装功能的结构部件。通过适应性调整法兰边的弯折角度、板带材质、钢带厚度及腔体尺寸，即可适配不同车型的装配需求与受力工况，无需对生产线主体设备进行改造，实用性强，易于实现平台化、系列化生产，极大降低了新产品的开发难度。