專利名稱：往復(fù)式變徑輥軋機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軋機(jī)，尤其涉及一種往復(fù)式軋機(jī)。
背景技術(shù)：
軋機(jī)是一種將工件，按要求產(chǎn)生塑性變形的機(jī)械加工設(shè)備；軋機(jī)的基本工作原理是這樣的通過(guò)二個(gè)相同的、并且相反方向旋轉(zhuǎn)的圓形輥，將工件咬入、軋制、成型。
為了達(dá)到這樣的目的，現(xiàn)有技術(shù)中有二種這樣的加工機(jī)械一種是普通軋鋼機(jī)，普通軋鋼機(jī)由于受咬入角的限制，當(dāng)工件需要大加工率時(shí)，也就是工件從較大斷面變成較小斷面時(shí)，往往采用多臺(tái)軋機(jī)來(lái)完成軋制；多臺(tái)軋機(jī)中的某一臺(tái)只是解決了某一斷面的軋制，這樣造成了軋制工藝流程長(zhǎng)，自動(dòng)控制復(fù)雜。
為了縮短軋制工藝流程，節(jié)省工程造價(jià)，降低生產(chǎn)成本，單機(jī)架，大壓下軋機(jī)一直是人們追求的理想軋機(jī)，往復(fù)式軋機(jī)就是其中的一種；通常的往復(fù)式軋機(jī)與一般普通軋機(jī)相同點(diǎn)是它們都是由電機(jī)、減速器、人字齒輪座、萬(wàn)向接手、軋機(jī)機(jī)架、軋輥、壓下裝置等組成；不同點(diǎn)是通常的往復(fù)軋機(jī)的軋輥是在特定的曲線段來(lái)回?cái)[動(dòng)，而且軋機(jī)機(jī)架往復(fù)運(yùn)動(dòng)，軋輥在特定的曲線段來(lái)回?cái)[動(dòng)解決了普通軋鋼機(jī)中采用多臺(tái)軋機(jī)對(duì)不同厚度的咬入角問(wèn)題，而軋機(jī)機(jī)架的往復(fù)運(yùn)動(dòng)解決了工件的定型問(wèn)題。但由于軋鋼機(jī)械軋制力大，設(shè)備重，軋機(jī)機(jī)架的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和軋輥的來(lái)回?cái)[動(dòng)，必然造成該類設(shè)備機(jī)構(gòu)龐大，由此產(chǎn)生一系例的問(wèn)題，如設(shè)備故障率高，設(shè)備的穩(wěn)定性能差。設(shè)備的能耗高等等。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，旨在解決上述的缺陷。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括工件，后活套，軋機(jī)本體，前活套；軋機(jī)本體中包括軋輥和軋機(jī)機(jī)架，前活套包括一個(gè)固定改向輪；所述的軋輥的斷面是變徑斷面，并且作繞軸固定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述的軋機(jī)機(jī)架固定；所述的后活套還包括一個(gè)使工件前、后移動(dòng)的進(jìn)給拉動(dòng)機(jī)構(gòu)，前活套還包括一個(gè)與固定改向輪相連的、可向上或者向下移動(dòng)的活動(dòng)改向輪。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是由于采用的軋輥是變徑的，一對(duì)二個(gè)軋輥只需作繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；而工件的從后活套到前活套作進(jìn)多退少的移動(dòng)，使軋機(jī)機(jī)架不需要作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；可以使設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，能耗低；軋制工藝流程短，產(chǎn)品精度高，工程造價(jià)低，生產(chǎn)成本低，特別適合于中、小企業(yè)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中變徑軋輥斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為通過(guò)本實(shí)用新型軋出的軋件橫斷面示意圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述由圖1可見(jiàn)本實(shí)用新型包括工件4，后活套3，軋機(jī)本體2，前活套1；軋機(jī)本體2中包括軋輥21和軋機(jī)機(jī)架22，前活套1包括一個(gè)固定改向輪11；所述的軋輥21的斷面是變徑斷面，并且作繞軸23固定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述的軋機(jī)機(jī)架22固定；所述的后活套3還包括一個(gè)使工件前、后移動(dòng)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)31，前活套1還包括與固定改向輪11相連的、可向上或者向下移動(dòng)的活動(dòng)改向輪12；當(dāng)工件4退回時(shí)，所述的前活套1通過(guò)一個(gè)與固定改向輪11相連的活動(dòng)改向輪12使固定改向輪11作原有方向的運(yùn)動(dòng)，而活動(dòng)改向輪12向上移動(dòng)；當(dāng)工件4前進(jìn)時(shí)，所述的活動(dòng)改向輪12向下移動(dòng)；所述的軋輥21的變徑斷面是由曲線封閉組成；考慮加工的原因，所述封閉曲線可由多個(gè)不同半徑的偏心圓弧組成；所述封閉曲線是由工件的加工率及材料變形的力學(xué)性能綜合考慮所得。
所述的后活套3還包括壓下輥33、改向輥32；所述的活動(dòng)改向輪12向上移動(dòng)的距離與工件4退回的距離相同；所述向上移動(dòng)的活動(dòng)改向輪12與液壓缸13或重錘連接；本實(shí)用新型的軋輥斷面形狀與現(xiàn)有軋輥斷面形狀不一樣，現(xiàn)有軋輥斷面形狀為圓形，本實(shí)用新型的軋輥斷面形狀為多曲線斷面，其目的是考慮冷壓力加工特性，軋件的屈服極限σs與總加工率ε∑大都是呈冪函數(shù)曲線變化的。一般總加工率在30％以下σs隨ε∑增加而迅速增加，按軋件材料σs與ε∑變化關(guān)系，合理的選擇軋制區(qū)曲線能使軋制壓力的分配控制在最佳范圍；在考慮軋制壓力的同時(shí)還必須考慮軋件的咬入角，現(xiàn)有軋機(jī)軋制時(shí)壓下量確定后，咬入角就確定了，要保證軋件能自然咬入就必須使軋制時(shí)的咬入角小于磨擦角，否則軋制不能建立；本實(shí)用新型由于是大加工率，按現(xiàn)有軋制方法，咬入角是無(wú)法滿足的，因此軋輥面軋制區(qū)曲線是按咬入條件設(shè)計(jì)的，在軋制區(qū)咬入角是隨接觸弧而變化的；由圖2可見(jiàn)軋件通過(guò)變徑軋輥軋制區(qū)211后，軋件由一個(gè)等截面體變成了一變截面體，為了得到形狀一樣的新等截面體，軋輥多曲線斷面上除了有軋制區(qū)211外還必須有定厚區(qū)210和分離區(qū)212；定厚區(qū)的功能是使軋件軋制后有精確厚度的等截面體，定厚區(qū)在設(shè)計(jì)上有足夠的長(zhǎng)度，保證軋件能多次通過(guò)，以提高軋件的厚度公差；分離區(qū)的功能則是讓軋件能夠脫離軋輥，在進(jìn)給機(jī)構(gòu)的拉動(dòng)下能回退一定的行程，讓軋件開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)的軋制，從而得到連續(xù)的形狀一樣的新等截面體；換言之本實(shí)用新型的軋制過(guò)程中軋件的運(yùn)動(dòng)是一步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的軋制過(guò)程與現(xiàn)有的往復(fù)式軋機(jī)不一樣，通常的往復(fù)式軋機(jī)是使工作輥在特定的曲線段來(lái)回?cái)[動(dòng)，軋機(jī)機(jī)架往復(fù)運(yùn)動(dòng)，軋件向前運(yùn)動(dòng)；而本實(shí)用新型的軋機(jī)軋輥只作單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，機(jī)架固定不動(dòng)，但軋件必須往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是由前活套和后活套配合完成的。
前活套可由活動(dòng)改向輪和液壓缸組成，亦可由活動(dòng)改向輪和重錘組成，功能是平衡和補(bǔ)償軋機(jī)與卷取機(jī)之間工件的進(jìn)退。因?yàn)樵谲堉七^(guò)程中軋件始終是向前移動(dòng)，換言之在軋制時(shí)卷取機(jī)始終是向前卷取，為了不影響軋件的后退和干涉軋機(jī)的正常工作，前活套通過(guò)活動(dòng)改向輪的上、下移動(dòng)完成平衡和補(bǔ)償功能。
軋機(jī)本體由電機(jī)、減速器、人字齒輪座、萬(wàn)向接手、軋機(jī)機(jī)架、變徑軋輥、壓下裝置等組成，功能是軋出規(guī)定尺寸的軋件。
后活套由壓下輥33、改向輥32、進(jìn)給機(jī)構(gòu)31和進(jìn)給控制裝置等組成，功能是平衡和補(bǔ)償軋機(jī)與前活套之間軋件的進(jìn)、退以及拖動(dòng)軋件后移，完成軋件由變截面體，到新等截面體的過(guò)程和后活套的成型。
如圖2所示，變徑軋輥斷面由數(shù)段曲線組成三個(gè)區(qū)軋制區(qū)211、定厚區(qū)210、分離區(qū)212。
軋制區(qū)，在該區(qū)曲線半徑由小至大，考慮材料屈服極限σs與總加工率ε∑的關(guān)系，該曲線由數(shù)段不同的曲線組成，以保證軋制壓力的分配、金屬流動(dòng)和咬入角控制在最佳范圍，不同的材料該曲線段有不同的曲線組合。由圖3可見(jiàn)軋件通過(guò)該區(qū)后形成一為變截面體213。
定厚區(qū)，在該區(qū)圓弧半徑相同，且是變徑輥斷面半徑最大的區(qū)域，設(shè)計(jì)上該區(qū)的弧長(zhǎng)有足夠的長(zhǎng)度，保證軋件能多次通過(guò)，以提高軋件的厚度精度。軋件通過(guò)該區(qū)后形成所需的等截面體214(見(jiàn)圖3)。
分離區(qū)，是變徑軋輥斷面半徑最小的區(qū)域，在設(shè)計(jì)上該區(qū)要讓軋件能夠脫離軋輥，并能滿足回退一定行程的時(shí)間要求，讓軋件開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)的軋制，從而得到連續(xù)的形狀一樣的新等截面體。
由圖3可見(jiàn)變徑軋輥軋出的軋件，橫斷面是由變截面體和等截面體組成，為了得到連續(xù)的形狀一樣的等截面體，軋件必須后退一定的行程使軋件在下一個(gè)循環(huán)的軋制中產(chǎn)生新的等截面體，如此循環(huán)完成整個(gè)軋制過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，包括工件(4)，后活套(3)，軋機(jī)本體(2)，前活套(1)；軋機(jī)本體(2)中包括軋輥(21)和軋機(jī)機(jī)架(22)，前活套(1)包括一個(gè)固定改向輪(11)；其特征在于所述的軋輥(21)的斷面是變徑斷面，并且作繞軸(23)固定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述的軋機(jī)機(jī)架(22)固定；所述的后活套(3)還包括一個(gè)使工件前、后移動(dòng)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)(31)，前活套(1)還包括一個(gè)與固定改向輪(11)相連的、可向上或者向下移動(dòng)的活動(dòng)改向輪(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，其特征在于所述的軋輥(21)的變徑斷面是由曲線封閉組成；所述封閉曲線可由多個(gè)不同半徑的偏心圓弧組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，其特征在于所述的后活套(3)還包括壓下輥(33)、改向輥(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，其特征在于所述的活動(dòng)改向輪(12)向上移動(dòng)的距離與工件(4)退回的距離相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，其特征在于所述的活動(dòng)改向輪(12)向上移動(dòng)的距離與工件(4)退回的距離相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，其特征在于所述向上移動(dòng)的活動(dòng)改向輪(12)與液壓缸(13)或重錘連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，其特征在于所述向上移動(dòng)的活動(dòng)改向輪(12)與液壓缸(13)或重錘連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種往復(fù)式變徑輥軋機(jī)，軋機(jī)本體(2)中包括軋輥(21)和軋機(jī)機(jī)架(22)，前活套(1)包括一個(gè)固定改向輪(11)；軋輥(21)的斷面是變徑斷面，并且作繞軸(23)固定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；軋機(jī)機(jī)架(22)固定；后活套(3)還包括一個(gè)使工件前、后移動(dòng)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)(31)，前活套(1)還包括一個(gè)活動(dòng)改向輪(12)；當(dāng)工件(4)退回時(shí)，前活套(1)通過(guò)一個(gè)與固定改向輪(11)相連的活動(dòng)改向輪(12)使固定改向輪(11)作原有方向的運(yùn)動(dòng)，而活動(dòng)改向輪(12)向上移動(dòng)；當(dāng)工件(4)前進(jìn)時(shí)，活動(dòng)改向輪(12)向下移動(dòng)；有益效果是單機(jī)架，大加工率(90％)，并可實(shí)現(xiàn)連鑄連軋，投資省，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，能耗低。
文檔編號(hào)B21B41/00GK2868478SQ20052004714
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
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