专利名称：黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及黄铜棒线材精整处理，尤其是涉及一种黄铜棒线材矫直-滚光-调控 应力的装置。
背景技术：
经过拉拔加工的黄铜棒材表面存在的残余拉应力是极为有害的，表面拉应力是 合金产生应力腐蚀和裂纹的根源。在生产中，黄铜拉拔棒材常常因为存放时间稍长，未 及时进行退火处理，在含有氨或者SO2气氛的作用下产生裂纹而报废。易切削黄铜由于 含有大量的脆性元素，应力腐蚀开裂的倾向更强，传统工艺一般采用在270-350°C温度下 进行去应力退火，退火以后的黄铜还需进行扒皮和酸洗处理。目前，两辊矫直机广泛采 用的是“凹平”辊型，多用于矫直直径在18mm以下的线棒材。这种小规格材常常进行 两次矫直，第一道用多辊矫或者拉弯矫进行预矫，第二道用两辊矫进行精矫。矫前需要 有经验的操作者花很长时间调整矫直机压下量和辊子斜角；改变被矫材直径、材质，需 要重调辊子斜角，而且没有确定的规律可循，引起矫直质量不稳定。产生的原因是辊子 要给棒材很大的压紧力，靠滚压和少量的反弯来矫直，辊子表面磨损快并形成麻点；有 时产生棒材缩径现象；采用退火_酸洗-扒皮以及两道次矫直工艺，虽能达到棒材精矫滚 光的目的，存在工序繁杂、金属损耗大、成材率低、生产成本高等问题。国内很多矫直 机厂的辊子因为是仿制的，不管什么材质、不论什么规格，都用一套一成不变的经验辊 子。要达到理想的矫直效果，当棒材直径、弹性模量、屈服强度改变时，辊形要作相应 调整，一种辊型只能矫一定范围的棒材。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能一次矫直_辊光 直径在25-80mm的易切削黄铜棒材，通过调控黄铜棒材表面的应力分布，实现黄铜棒 材免退火和免酸洗工艺，实现缩短工艺流程、降低生产成本、满足大规格黄铜棒材矫 直-滚光-免退火和免酸洗的工艺要求。为实现上述目的，本发明的解决方案是本发明提出的一种黄铜棒线材矫 直-滚光-调控应力的装置，上辊通过辊轴与上辊主传动连接，下辊通过辊轴与下辊主传 动连接，所述上辊和下辊分别装在上支架和下支架上，上支架与横梁连接，下支架与底 座连接，所述上辊的凹辊辊面是通过液压涨辊系统可调的柔性辊面，所述下辊的辊面设 置为与上辊辊面相适配的凸辊面。所述上辊的内腔设有中空的高压油腔，其辊轴内设有进油口，进油口和高压油 腔组成上辊的辊面可调液压涨辊系统。所述下辊的凸辊辊面长度比上辊的凹辊辊面长40%，下辊的辊体曲面为连续的 空间曲面，中间粗两端细，辊体两端为双曲面辊体，紧挨双曲面体的是直径不同的两段圆 柱体，两段圆柱体之间为双曲面辊体。
所述下支架连接有横移装置，使下支架在底座上可进行横向位移。调节凸辊与 凹辊的配合面。所述上辊和下辊之间设置有辊缝倾转机构，所述辊缝倾转机构上配有手动棘轮 微调机构，所述辊缝倾转机构对上辊和下辊之间的辊缝依进行调节。本发明提出的黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，其上辊、下辊具有特 殊的“凸凹”辊型，凹辊的柔性辊面可以进行调节，凸辊辊面为五段式结构，辊面长度 比凹辊辊面长40%，从辊子外形看，辊体曲面为连续的空间曲面，中间粗两端细，辊体 两端为双曲面辊体，紧挨双曲面体的是直径不同的两段圆柱体，两段圆柱体之间为双曲面 辊体，辊体两端直径不一致，粗端适用于矫直直径为50-80mm的棒材，细端适用于矫直 直径为25-50mm的棒材，上辊的辊面通过液压涨辊系统进行辊面调节，与凸辊的辊面 凸度相适应，克服了传统辊体在矫直不同规格的棒材时矫直效果时好时坏的缺点，保证 不同规格的棒材与矫直辊全部接触，实现最佳的矫直效果。辊缝倾转机构使凸辊、凹辊 与矫直轴线倾斜成一定的角度，在下辊侧向装有横移装置，使上下辊子形成矫直孔型， 采用错辊、叉辊、抽辊、涨辊等手段调节辊缝和孔型。棒材在辊缝中经过多导程等曲率 大变形压弯和等曲率小变形反向压弯，前者使棒材各处残留弯曲达到一致，后者使棒材 全长得到矫直。辊形曲线由矫直、滚光和过渡区组成，入口侧辊缝起到咬入及预矫直作 用，使棒材的全长弯曲方向得到统一，出口侧辊缝起到矫直作用，辊腰处的等曲率区起 到统一残留弯曲和消除表面拉应力作用。两辊碾压、搓动棒材使棒材表面层产生塑性变 形，并在棒材表面形成一个封闭的压应力层，消除了棒材表面的残余拉应力；当表面形 成的螺旋形辊压面互相衔接成一体时，棒材达到抛光效果。实现黄铜棒材免退火和免酸 洗的工艺要求，缩短工艺流程、降低生产成本、满足25-80mm黄铜棒材矫直-滚光-免 退火和免酸洗的工艺要求。解决了一般矫直机对棒材头尾不能矫直，随着棒材直径改 变矫直效果也发生飘移的难题；使矫直质量得到明显提升，棒材矫后的残留绕度减少 到0.1-0.3mm/m;对棒材的外径有较强的圆整作用；可以有效消除棒材矫直后的缩径现 象，保证尺寸精度；两个辊子能形成一定的包角，矫直稳定性好、导板磨损轻、辊子寿 命。
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明所述的黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，其上辊3 通过辊轴与上辊主传动2连接，下辊5通过辊轴与下辊主传动6连接，使上辊1和下辊5 分别由上辊主传动2和下辊主传动6来驱动。所述上辊3和下辊5分别装在上支架4和 下支架7上，上支架4与横梁连接，两个横梁之间用四根立柱组成的牌坊11连接，牌坊 11的四根拉杆用液压螺母施加预应力，变刚性机架为柔性机架。上辊支架4上海装有升 降装置，该升降装置装在一件特制的平面型的锻件上，是由蜗轮蜗杆9及液压上提装置8 连接调节其高度，两个辊端轴承装在一个转盘上，直接与压下螺丝相对应，可以使棒材 头尾出入辊缝时造成的偏心不超过牌坊的支撑范围。下支架7与底座10连接，所述上辊1的凹辊辊面是通过液压涨辊系统可调的柔性辊面。上辊1的内腔设有中空的高压油腔 3，其辊轴内设有进油口，进油口和高压油腔3组成上辊1的辊面可调液压涨辊系统。所 述下辊5的辊面设置为与上辊1辊面相适配的凸辊面。所述所述下辊5的凸辊辊面长度 比上辊1的凹辊辊面长40%，下辊5的辊体曲面为连续的空间曲面，中间粗两端细，辊体 两端为双曲面辊体，紧挨双曲面体的是直径不同的两段圆柱体，两段圆柱体之间为双曲面 辊体。所述下支架7连接有横移装置12，使下支架7在底座10上可进行横向位移。调 节凸辊与凹辊的配合面。所述上辊1和下辊5之间设置有辊缝倾转机构13，所述辊缝倾 转机构13上配有手动棘轮微调机构，所述辊缝倾转机构13对上辊1和下辊5之间的辊缝 依进行调节。在辊缝处装上喷油嘴润滑辊面和清洗棒材表面，在棒材出料导套上再装上 吹扫风幕，用于吹干棒材表面的油。
权利要求
1.一种黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，上辊(3)通过辊轴与上辊主传动 (2)连接，下辊(5)通过辊轴与下辊主传动(6)连接，所述上辊(3)和下辊(5)分别装在上支架(4)和下支架(7)上，上支架(4)与横梁连接，下支架(7)与底 座(10)连接，其特征在于所述上辊(1)的凹辊辊面是通过液压涨辊系统可调的柔 性辊面，所述下辊(5)的辊面设置为与上辊(1)辊面相适配的凸辊面。
2.根据权利要求1所述的黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，其特征在于所 述上辊(1)的内腔设有中空的高压油腔(3)，其辊轴内设有进油口，进油口和高压油 腔(3)组成上辊(1)的辊面可调液压涨辊系统。
3.根据权利要求1所述的黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，其特征在于所 述下辊(5)的凸辊辊面长度比上辊(1)的凹辊辊面长40%，下辊(5)的辊体曲面为 连续的空间曲面，中间粗两端细，辊体两端为双曲面辊体，紧挨双曲面体的是直径不同的 两段圆柱体，两段圆柱体之间为双曲面辊体。
4.根据权利要求1所述的黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，其特征在于所 述下支架(7)连接有横移装置(12)，使下支架(7)在底座(10)上可进行横向位 移，调节凸辊与凹辊的配合面。
5.根据权利要求1所述的黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，其特征在于所 述上辊(1)和下辊(5)之间设置有辊缝倾转机构(13)，所述辊缝倾转机构(13)上 配有手动棘轮微调机构，所述辊缝倾转机构(13)对上辊(1)和下辊(5)之间的辊缝 依进行调节。
全文摘要
本发明公开了一种黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，上辊和下辊分别装在上支架和下支架上，上支架与横梁连接，下支架与底座连接，所述上辊的凹辊辊面是通过液压涨辊系统可调的柔性辊面，所述下辊的辊面设置为与上辊1辊面相适配的凸辊面。本发明提出的黄铜棒线材矫直-滚光-调控应力的装置，其上辊、下辊具有特殊的“凸凹”辊型，凹辊的柔性辊面可以进行调节，凸辊从辊子外形看，中间粗两端细，粗端适用于矫直直径为50-80mm的棒材，细端适用于矫直直径为25-50mm的棒材，克服了传统辊体在矫直不同规格的棒材时矫直效果时好时坏的缺点，保证不同规格的棒材与矫直辊全部接触，实现最佳的矫直效果。
文档编号B21D3/02GK102009320SQ20101057275
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月4日 优先权日2010年12月4日
发明者宋蕊丽, 杨志强, 贺永东, 赵多平 申请人:金川集团有限公司