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一种异形截面无缝环件轧制生产用碾环机制造技术

技术编号:9658009 阅读:121 留言:0更新日期:2014-02-13 02:11
一种异形截面无缝环件轧制生产用碾环机。将碾环机上用于成形环件截面形状轮廓的上锥辊、下锥辊和主轧辊布置在碾环机上的同一处位置。上、下锥辊可沿自身轴线旋转,也可沿环件轴向上下直线移动;主轧辊可沿自身轴线旋转,也可沿环件径向直线移动。环件轧制变形时只有一个轧制变形区,环件的上表面、下表面以及内外径表面在轧制变形区受到上锥辊、下锥辊和主轧辊表面的约束,保证环件截面成形。环件外侧对称布置有两对抱辊,保证环件轧制过程的稳定性,有利于异形截面环件尺寸和形状的准确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种异形截面无缝环件轧制生产用碾环机
本专利技术属于金属材料加工领域,涉及一种专门用于轧制生产异形截面无缝环件的碾环机。
技术介绍
异形截面的无缝环件在航空航天、汽车、机械、化工、能源等领域具有广泛的应用。目前,异形截面无缝环件生产主要采用传统的径向轧制碾环机或者径-轴向联合轧制碾环机来完成生产。但是,径向轧制碾环机只能使环件内外径表面形成一定的轮廓形状,无法实现环件上下端面的成形。而传统径-轴向轧制碾环机的径向轧制区和轴向轧制区不在设备上的同一处,两向变形区在环件的径向位置相差180°,处于相对的位置上,导致被轧环件在一向轧制区获得的轮廓形状在转动180°到达另一向轧制区时很容易变形走样,异形环件截面形状难于准确控制。另一方面,传统碾环机只布置有一对抱辊,而异形截面环件形状复杂,轧制过程中材料的流动难以控制,这会导致轧制过程不稳定,环件的形状尺寸难以得到保证。采用传统的径-轴向碾环机轧制生产异形截面环件会出现轧制过程不稳定、截面形状不能准确控制、后续机械加工量大、材料利用率低和生产效率不高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述传统的径向轧制碾环机和径-轴向联合轧制碾环机在轧制异形截面环件时的不足,提供一种专门用于轧制生产异形截面无缝环件的碾环机。该碾环机能有效保证环件的截面形状,减小后续机械加工余量,提高材料利用率。为实现上述目的,本专利技术所涉及的异形截面无缝环件轧制碾环机采用的技术方案是:碾环机的上、下锥辊和主轧辊布置在设备同一位置,环件径-轴向轧制时其径向变形区和轴向变形区重合。四个抱辊紧贴环件外侧,在沿主轧辊中心与环件圆心连线方向及其垂直方向两两对称。初始的环件毛坯为矩形截面,放置于碾环机工作台上。上、下锥辊和主轧辊的型面具有和环件对应的轮廓形状。上、下锥辊和主轧辊沿各自轴线旋转,带动环件连续旋转。上、下锥辊沿环件的轴向进给、主轧辊沿环件的径向进给,两向变形区位于环件同一区域,同时轧制环件使其截面厚度和高度尺寸减小、轮廓成形,环件直径扩大。四个抱辊对环件进行约束和导向,矫正轧制过程中的不圆现象,保证环件轧制过程的稳定。碾环机控制系统保证环件外径尺寸达到要求的同时,各工作轧辊到达所需位置,截面刚好完成成形。本专利技术所涉及的异形截面无缝环件轧制碾环机的有益效果是:无缝环件的径向和轴向轧制变形区布置在设备的同一处,环件截面上、下端面以及内外径表面同时受到轧辊约束,保证环件截面轮廓成形。通过更换具有不同型面的轧辊,该碾环机可以生产具有不同截面形状的无缝环件。在环件外侧布置两对轧辊,保证轧制过程的稳定性,有利于异形截面无缝环件形状尺寸的准确控制。【附图说明】图1是本专利技术涉及的碾环机的轧辊布置示意图。图2是环件毛坯(a)和最终环件(b)成形形状示意图。图1中1-上锥棍,2-主轧辊,3-下锥棍,4-抱棍,5-信号棍,6_环件。【具体实施方式】结合附图和实施例对本专利技术进行进一步说明。实施例本实施例的环件毛坯为图2 Ca)标示的矩形截面环件,最终轧制成形环件形状如图2 (b)所示。矩形截面环件毛坯经加热保温后转移至碾环机上,主轧辊、上锥辊和下锥辊旋转,带动环件旋转。上锥辊沿环件轴向向下以0.8mm/s的速度进给;下锥辊沿环件轴向不移动;主轧辊沿着环件径向向环件圆心以0.5mm/s的速度进给;用于测量的信号辊测得环件外径,反馈给控制系统实时控制抱辊位置,保证环件轧制稳定性。经过20s轧制后,主轧辊和上锥辊停止直线进给但仍继续旋转,环件再旋转2-3转,最终截面成形,环件外径达到所需尺寸,如图2 (b)所示。完成轧制后环件转移至冷却区,等待后续处理。本实施例表明,本专利技术所涉及的异形截面无缝环件轧制生产用碾环机能有效保证异形截面环件轧制成形,环件尺寸具有较高精度,材料利用率及生产效率高。需要说明的是,图1和图2所示的实施例只是本专利技术介绍的其中一种实施例,本领域技术人员在此基础上,可以很容易地通过更改主轧辊和上、下锥辊的形状尺寸等方式轧制出各种径向和轴向异形的无缝环件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异形截面无缝环件轧制生产用碾环机,该碾环机由上锥辊、下锥辊、主轧辊、四个抱辊和一个信号辊以及控制系统组成,其特征是:上锥辊、下锥辊以及主轧辊的轮廓可以加工成一定形状,使得轧制时环件获得所需的截面形状。

【技术特征摘要】
1.一种异形截面无缝环件轧制生产用碾环机,该碾环机由上锥辊、下锥辊、主轧辊、四个抱辊和一个信号辊以及控制系统组成,其特征是:上锥辊、下锥辊以及主轧辊的轮廓可以加工成一定形状,使得轧制时环件获得所需的截面形状。2.根据权利要求1所述的碾环机,其结构上的特征是:上锥辊、下锥辊和主轧辊设置在碾环机上的同一处位置,环件径-轴向轧制时其径向变形区和轴向变形区重合,即环件径-轴向轧制只有一个轧制变形区,上锥辊、下锥辊可以沿自身轴线旋转也可以沿环件的轴向上下移动,主轧辊可以沿自身轴线旋转也可以在环件的径向直线移动,上...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐戊矫杨小兵王巧丽姜中原周杰
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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