[发明专利]一种金属层状复合材料振动辅助轧制复合设备及方法

权利要求书

1.一种金属层状复合材料振动辅助轧制复合设备，其特征在于，包括轧制机构、振动机构和振动方向控制机构三部分，

所述振动机构通过所述振动方向控制机构浮动安装在所述轧制机构上，并采用电机驱动-齿轮传动的方式驱动所述轧制机构进行周期性的振动；

所述振动方向控制机构转动安装在所述轧制机构上，用于连接所述轧制机构和所述振动机构，并控制所述轧制机构进行多个方向的振动，

其中，所述轧制机构包括轧机牌坊、第一/第二轧辊、第一/第二轧辊轴、传动齿轮组、轴承支座、施力螺栓、底板、盖板、轴端盖和轴承，

其中，所述第一/第二轧辊固定安装在所述第一/第二轧辊轴上，所述第二轧辊轴与步进电机连接，并通过所述传动齿轮组将驱动力分流至所述第一轧辊轴，所述盖板固定安装在所述轧机牌坊的上方，所述施力螺栓安装在所述盖板上，通过调整安装在所述盖板上的所述施力螺栓的旋进量调整轧制压下量，

其中，所述振动机构包括伺服电机、电机支架、振动变速装置、振动轴、振动轴承、偏心轮、导向块、滑块、导轨和导杆，

其中，所述伺服电机固定安装在所述电机支架上，所述伺服电机的动力经过所述振动变速装置实现变速并将动力分流至多根所述振动轴上，所述振动轴的下端部与所述偏心轮固定连接，所述偏心轮内孔与所述振动轴同轴心安装，所述电机支架与所述导向块滑动安装在多根所述导杆上；所述导轨固定安装在所述轴承支座的上方，所述滑块滑动安装在所述导轨上。

2.根据权利要求1所述的振动辅助轧制复合设备，其特征在于，所述振动方向控制机构包括振动块、轴端限位螺栓、纵向限位螺栓和限位块，

其中，所述限位块滑动安装在振动块内部，所述振动块与所述偏心轮的外圆间隙配合，所述振动块侧面设置有导向条，所述导向块沿所述第一轧辊轴的轴向设置有与所述振动块侧面相配合的导向槽，且与所述振动块沿所述第一轧辊轴的轴向滑动安装。

3.如权利要求1所述一种金属层状复合材料振动辅助轧制复合设备，其特征在于，所述振动变速装置包括第一振动齿轮和第二振动齿轮，

其中，所述振动变速装置通过模数相等、齿数不同的所述第一振动齿轮与所述第二振动齿轮啮合实现变速功能，并能够根据需要多级变速。

4.如权利要求1所述一种金属层状复合材料振动辅助轧制复合设备，其特征在于，所述轴承支座与所述轧机牌坊之间设置有大于振动最大振幅的间隙。

5.如权利要求1所述一种金属层状复合材料振动辅助轧制复合设备，其特征在，所述轴承支座与所述轧机牌坊之间垫有硅胶垫片。

6.如权利要求1所述一种金属层状复合材料振动辅助轧制复合设备，其特征在于，所述第一/第二轧辊的表面加工有粗糙的滚花。

7.如权利要求2所述一种金属层状复合材料振动辅助轧制复合设备，其特征在于，两个所述限位块在所述纵向限位螺栓旋紧极限位置所形成的圆孔与所述偏心轮形成过渡配合。

8.一种采用权利要求1-7中任一项所述金属层状复合材料振动辅助轧制复合设备的振动辅助轧制复合方法，其特征在于，具体步骤如下：

第一步：将基材和覆材进行轧前表面处理；

第二步：将表面处理后的所述基材和所述覆材层叠组坯，获得金属层叠板坯；

第三步：将所述金属层叠板坯送入振动辅助轧制复合设备中进行轧制预复合，获得金属层状复合板坯；

第四步：将所述金属层状复合板坯进行加热；

第五步：将加热后的所述金属层状复合板坯再次送入所述振动辅助轧制复合设备中进行1～10次的轧制复合，获得界面实现冶金结合的金属层状复合材料。