[发明专利]一种圆棒材两辊斜轧成形装置及方法

说明书

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，提供了一种圆棒材两辊斜轧成形装置及方法，该装置包括2个斜轧辊、导板、进料端导料筒和出料端导料筒；2个斜轧辊交错倾斜布置，其轴线与圆棒材轴线呈相同夹角；导板固定布置在2斜轧辊之间，圆棒材在两斜轧辊间转动；进料端导料筒布置在进料侧，限制轧前圆棒材甩摆；出料端导料筒布置在出料侧，限制轧后圆棒材甩摆。两斜轧辊作同向等速回转运动，圆棒材在轧辊/圆棒材的摩擦力作用下，在两个斜轧辊和导板构成的空间内，作绕轴旋转及轴向进给运动，由大直径圆棒材斜轧成小直径圆棒材。本发明具有成形设备简单、成形精度高、工艺流程短、生产成本低的优点，适合于中小批量圆棒材的轧制工艺。

技术领域

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别涉及一种圆棒材两辊斜轧成形装置及方法。

背景技术

圆棒材在国民经济中有着大量的应用，是金属塑性成形工艺与装备技术领域的重要基础原料。锻造成形工艺由于材料处于多向压应力应变状态，能提高金属内部的塑性变形，被广泛应用，但存在设备投入大、成形精度低、生产效率低等局限性，一般适合于大直径圆棒材的铸锭开坯；轧制成形利用“以轧代锻”的思路，利用多个轧辊对圆棒材精确成形，由于成材率高，精度也可满足要求，得到了很好的推广和应用，是目前棒材的主要制备工艺，主要有多机架二辊横列式、二辊连轧式和三辊连轧式、行星轧制、螺旋轧制等，但设备较为复杂，导致投入成本较高，一般投产在钢铁厂的中小直径的圆棒材大批量生产中。

针对钛合金、镁合金、复合材料等圆棒材的成形，其一般对成形工艺的产能要求不高，而更加需要成形精度高、成形性能好、成本小的成形工艺。本发明提出两辊斜轧棒材的工艺，仅驱动两个轧辊旋转，即可完成棒材的精确轧制，具有成形设备简单、投入成本低、成形精度高、成形性能好的优点，适合于圆棒材的中小批量成形。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种圆棒材两辊斜轧成形装置及方法，通过驱动两个交错倾斜布置的斜轧辊同向同速旋转，由导板保证圆棒材在两斜轧辊间转动，由导料筒防止坯料的甩摆，在轧辊/圆棒料的摩擦力作用下，完成圆棒材自动咬入，实现圆棒材两辊斜轧。

本发明采用如下技术方案：

一种圆棒材两辊斜轧成形装置，包括第一斜轧辊、第二斜轧辊、导板、进料端导料筒和出料端导料筒；

所述第一斜轧辊、第二斜轧辊的几何尺寸相同，从进料端至出料端依次包括进料段、成形段、精整段和出料段；

所述第一斜轧辊、第二斜轧辊在圆棒料的轴线两侧交错倾斜布置，两轧辊的轴线与圆棒料的轴线分别相交并具有相同夹角；所述第一斜轧辊、第二斜轧辊的精整段径向中心线重合；

所述导板固定布置在所述第一斜轧辊、第二斜轧辊之间，用来保证圆棒材在两斜轧辊间转动；

所述进料端导料筒固定布置在轧辊的进料段外侧，用来限制轧前圆棒材的甩摆；

所述出料端导料筒固定布置在轧辊的出料段外侧，用来限制轧后圆棒材的甩摆；

大直径轧前圆棒材在所述第一斜轧辊、第二斜轧辊、导板共同构成的空间内被斜轧成小直径轧后圆棒材。

进一步的，所述进料段、精整段、出料段均为圆柱形状，所述成形段为圆台形状；所述进料段直径最小、入料侧面有倒角；所述精整段直径最大；所述成形段直径介于进料段直径与精整段直径之间；由进料段直径过渡到精整段直径。

进一步的，所述第一斜轧辊、第二斜轧辊的进料段、成形段均加工有用来增大摩擦力的表面特征，所述表面特征为滚花、拉毛、刻制凹痕或凹坑。

进一步的，所述导板在圆棒料侧面为单侧导板或双侧导板，导板高度H比轧后圆棒料的直径d小0.5～3mm。