[發明專利]一種降低金屬材料各向異性的精加工裝置及其方法

在審

• 申請號: 201910536658.7
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110180896A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 胡小東;趙紅陽;王振敏;盧艷青;陳明;張舉
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B21B13/02
• 分類號: B21B13/02;B21B39/02;B21B27/02;B21B35/12;B21B37/16;B21B37/46;B21B37/58
• 代理公司: 鞍山順程商標專利代理事務所(普通合伙) 21246
• 代理人: 范偉琪;陳晴梅

本發明涉及金屬材料軋制加工技術領域，特別涉及一種降低金屬材料各向異性的精加工裝置及其方法，其為二輥軋機，包括上工作輥、下工作輥、牌坊、軋件縱向位置控制器、軋件橫向進給控制器、分速機和傳動裝置，其特征是，所述上工作輥和/或下工作輥的輥面上最少設有一段平面段或弦高小于相鄰輥面的曲面段，輥面的其余部分為圓柱面，所述上工作輥和下工作輥匹配后形成有規律的大輥縫區和小輥縫區。與現有技術相比，本發明的有益效果是：使金屬軋件產生沿與軋件長度方向垂直方向的變形，使軋件的寬度調整靈活，沿軋件寬度方向的變形降低了材料側邊裂紋傾向，改善了材料的各向異性，提高材料的塑性，使金屬制品的質量得以大幅提升，適用范圍更廣。

技術領域

本發明涉及金屬材料軋制加工技術領域，特別涉及一種采用橫向進料縱向軋制方式降低金屬材料各向異性的精加工裝置及其方法。

背景技術

金屬材料軋制一般可以分為縱軋、斜軋、橫軋等種類。縱軋時金屬流動的方向與軋輥表面運動方向相同，例如板帶、圓鋼、棒材、型鋼等的軋制都屬于縱軋，是軋制的主要形式。橫軋時金屬的流動方向垂直于變形工具的運動方向，例如楔橫軋等，可軋制一些變斷面的軸類產品；斜軋則處于縱軋和橫軋之間，變形金屬的流動方向與軋輥的運動方向成一定角度，金屬除了前進運動外，還繞本身軸線轉動，軋件整體做螺旋前進運動，例如鋼管、鋼球、螺紋軋制等。

縱軋時金屬變形方向不變，金屬容易產生各向異性，另外產品寬度不容易控制，用大坯料軋制小斷面時需要改變坯料尺寸或用立輥或立軋孔型控制軋件寬度。橫軋和斜軋時軋件產生旋轉運動，不適合軋制非圓斷面的產品。縱軋可利用強迫寬展的方法獲得較大寬度的軋件，但軋制方向沒有變化，因此不能改善材料的各向異性。為了改善材料的各向異性，一般采用縱橫交替可逆軋制的方法，但這種軋制方法受到軋輥寬度的限制，不能軋制較長的軋件。

發明內容

本發明的目的是提供一種降低金屬材料各向異性的精加工裝置及其方法，克服現有技術的不足，利用二輥或多輥軋機軋機，使軋件從牌坊窗口的一個側面進入機架，然后在與坯料長度垂直的方向上進行往復軋制，在軋制的間隙過程中，使軋件向另一側的牌坊窗口方向運動并軋出，旨在使軋件在寬度方向上獲得大的變形，也可以使軋件在長度方向上產生需要的周期性的變形，降低材料各向異性，使材料各個方向力學性能均勻。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

本發明技術方案之一：一種降低金屬材料各向異性的精加工裝置，其為二輥軋機，包括上工作輥、下工作輥、牌坊、軋件縱向位置控制器、軋件橫向進給控制器、分速機和傳動裝置，所述上工作輥和/或下工作輥的輥面上最少設有一段平面段或弦高小于相鄰輥面的曲面段，輥面的其余部分為圓柱面，所述上工作輥和下工作輥匹配后形成有規律的大輥縫區和小輥縫區。

所述輥面上的平面段或弦高小于相鄰輥面的曲面段在輥面圓周方向上分布的數量為2、3、4、5、6個或更多，相鄰平面段或曲面段之間由圓柱面相間隔。

本發明技術方案之二：一種降低金屬材料各向異性的精加工裝置，其為二輥軋機，包括上工作輥、下工作輥、牌坊、軋件縱向位置控制器、軋件橫向進給控制器、分速機和傳動裝置，所述上工作輥和/或下工作輥的輥面圓周上設有一個或多個臺階或型槽。

多個所述二輥軋機串聯成橫列式軋機機組。

所述分速機為偏置傳動結構，傳動箱內兩個從動齒輪位于兩個主動齒輪的同一側，兩個從動齒輪之間的空間與軋件通過窗相貫通。

所述牌坊的窗口寬度大于軋件目標寬度的2倍。

本發明技術方案之三：一種降低金屬材料各向異性的精加工方法，包括縱向軋制和橫向軋制步驟，具體操作步驟如下：

1）當軋件從牌坊的一側進入機架后，利用軋件縱向位置控制器控制軋件，使軋件在輥縫前后移動，當軋件進入軋輥的大輥縫區時，軋件被拉回到起始位置，當軋件進入軋輥的小輥縫區時實現軋制；