[发明专利]一种连续性平动式压轧机及其压轧方法

说明书

本发明涉及一种连续性平动式压轧机及其压轧方法，包括均水平设置上辊和下辊，上辊的下表面设置第一轧槽，下辊的上表面设置第二轧槽，第一轧槽和第二轧槽均为波形；上辊能够相对下辊进行水平往复运动，且在初始位置时，第一轧槽和第二轧槽能够相互啮合。本发明通过设置相对轧槽的上辊和下辊，上辊和下辊相差一个波齿，组装后波峰和波谷相对，上辊以一定的速度水平做往复运动，上辊和下辊之间会在对坯料施加压应力的同时对坯料产生切向的剪切作用。在压应力和剪切应力的作用下，变形体更容易进入塑性变形状态，同时可以降低变形载荷，有利于材料的塑性变形过程，同时可以消除坯料内部的某些微缺陷，能够满足工件的连续性加工，加工精度高。

技术领域

本发明属于金属材料冷轧模具技术领域，具体涉及一种连续性平动式压轧机及其压轧方法。

背景技术

轴类零件是机械工业生产常见的典型回转体零件之一，其在机床、汽车、航天航空等众多领域中具有广泛的应用，且多数为设备的核心部件。在机器中起着支承其他零件、传递转矩的作用。若轴类零件发生失效，则轴上零件的运动精度难以保证，轴上零件的使用寿命将会缩短，甚至可能导致难以预料的灾难性事故。为此，提高轴类零件在压轧成型时的锻透性以及制坯过程的连续性尤为重要。

压轧机是实现金属轧制过程的主要设备，现有技术中的压轧机主要有两类。一类是保持坯料位置不动，由高压力直线运动的轧机进行轧制过程，该类压轧机对坯料的精确度无法严格控制，容易造成坯料局部大变形甚至压碎损坏；另一类是轧机不动，工件被拉动做直线运动从而进行轧制过程，此类压轧机效率低下，不能满足较粗的压轧坯料，工件需要多次压轧才能完成成型加工。例如中国专利CN102921733A公开的一种上下两个锥体波形辊交错组合的模具装置，能够使工件保持原位置不动，通过上下辊的转动迅速使工件成型。然而随着轧制过程的进行，上下辊间隙摩擦力的变化导致轧制力波动，无法满足工件的精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种连续性平动式压轧机及其压轧方法，能够进行连续性平动式压轧，加工精度高。

为了达到上述目的，本发明压轧机采用如下技术方案：

包括均水平设置上辊和下辊，上辊的下表面设置第一轧槽，下辊的上表面设置第二轧槽，第一轧槽和第二轧槽均为波形；上辊能够相对下辊进行水平往复运动，且在初始位置时，第一轧槽和第二轧槽能够相互啮合。

进一步地，第一轧槽和第二轧槽的波形曲线方程为y＝Asin(ωt)，其中：A为波形幅值，ω与sin函数的周期相关，t为角弧度，其取值范围为0～2π。

进一步地，A的取值范围为待加工的坯料直径的0.8～1.2倍，ω的取值范围为待加工的坯料直径的0.95～2倍。

进一步地，下辊的出料端设置平台，该平台与第二轧槽上的波谷处于同一水平面上。

进一步地，下辊的出料端后侧设置挡板。

本发明连续性平动式压轧方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：首先将下辊水平固定安装，在下辊的上方安装能够进行水平往复运动的上辊，上辊的下表面设置第一轧槽，下辊的上表面设置第二轧槽，第一轧槽和第二轧槽均为波形，且在在初始位置时，保证第一轧槽的波峰正对第二轧槽的波谷；调整上辊和下辊之间的辊面距离；

步骤二：将坯料保温处理后放置在下辊进料端的波谷上，调整上辊的位置直至与坯料接触；通过上辊水平移动，并带动坯料朝下辊的出料端运动直至到达出料端，完成第一周期压轧；通过上辊反向水平移动再带动坯料回到下辊的进料端，如此往复循环若干次，达到预期尺寸和精度要求后，坯料从下辊的出料端出料。

进一步地，上辊的速度为0.24～0.5m/s。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：