专利名称：七辊棒材矫直机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于棒材矫直机械设备领域。
由于合金棒材屈服极限高，在矫直过程中不象管材可以产生压扁，加之原始曲率大等特点，对矫直机提出更高要求。目前世界上采用的棒材矫直机大体上可分为两种槽型辊式和斜辊式。
(一)槽型辊式矫直机它是把开有半圆槽型的矫直辊布置在一个或两个平面内，在矫直过程中棒材不旋转，依靠递减反弯达到目的。由于棒材弯曲方向随机不定，矫直精度(直度)只能达到4～8％，效果差，只适用于棒材弯曲特大的粗矫。尽管国内厂家仍有使用，但将逐渐被淘汰。
(二)斜辊式矫直机它的矫直原理是旋转反弯矫直。其中有多斜辊式和二斜辊式矫直机。
1，多斜辊矫直机该种矫直机采用准双曲线辊型，其辊系布置有多种方案，如1－1、2－2布置辊系及复合辊系。鉴于该种辊型的特点，棒材反弯只能靠中间辊超调来实现。由于受结构限制，矫直辊辊距不可能太小，头尾总有一定长度无法实现反弯，达不到矫枉过正的目的，降低了矫直精度。特别是在解决头尾鹅头弯方面显得无能为力。该种矫直机在我国应用较广，矫直精度一般在4～6％，个别可达到3％。苏联是目前世界上应用该种矫直机具有代表性的国家，在辊型设计，提高棒材坯料原始精度及使用工艺上做了大量工作，成绩显著。其矫直精度可达1.5％，矫直速度为15～90m／min。
2，二斜辊矫直机该种矫直机采用凸凹辊型。由于设计时保证棒材在两辊之间获得矫直所需的反弯曲率，犹如辊距无究小的多对2－2辊系的综合，加之其下辊设有液压恒压保护装置，矫直精度非常，可达0.5％。但由于矫直辊斜倾角太小，棒材咬入困难，矫直速度低，最高只能达到30m／min。为了棒材对中孔型须采用侧导板，该导板磨损快，且易擦伤棒材表面。当今应用该种矫直机具有代表性的国家英国，该国布朗克斯公司生产的二斜辊矫直机出口许多国家，我国近几年也有少量引进。
随着国民经济的发展，国内特殊钢厂对高精度合金钢棒材的需求日益增加，以满足产品升级、执行国际标准的需要。国内现有的矫直机矫直精度(直度)只能达到4～6％，同国际先进标准2％相差较大，距世界先进水平1％更远。
本实用新型的目的是采用新的矫直原理的新型矫直机。它针对上述的多斜辊和二斜辊矫直机所存在的优缺点，将二斜辊矫直原理移植到多斜辊矫直机上，使凸凹辊型在大夹角情况下得以应用，构成准双曲线型与深浅凹型的复合辊型，从而吸收了两者的优点，克服了两者的缺点，它矫直精度高达0.32～0.14％。消除椭圆度0.17～0.48。
本实用新型是这样实现的，一种七辊棒材矫直机，其特征是，它的矫直辊是具有准双曲线辊和具有深、浅凹型矫直辊混合组成，位于上部的位置第1，3，5的辊和具有液压恒压保护系统丝杠相连接，第3辊的辊型为浅凹型辊，第4辊为深凹型辊，而第1，2，5，6，7的辊型为准双曲线。
多斜辊矫直机采用准双曲线辊型，该种辊型是在假设棒材为理想的直圆柱体与倾斜体布置的矫直辊空间线接触条件下求得的，因而只有靠中间辊子超调达到棒材反弯实现矫枉过正的目的。由于受结构限制，辊距不能太小，矫直过程中头尾等于二倍辊距的棒材端部在旋转前进中将失去支撑，无法实现反弯，降低了矫直精度。
二斜辊式矫直机采用凸凹辊型，该种辊型是在假设棒材具有一弯曲曲率与倾斜布置的矫直辊空间线接触情况下求得的。从而保证棒材在两辊之间获得矫直所需的反弯曲率，犹如辊距无穷小的多对2－2辊系的综合，矫直精度高，特别是在解决头尾鹅头弯方面比其它任何方法都好。但由于矫直辊倾斜角小，棒材咬入困难，矫直速度低。棒材对中孔型须采用侧导板，该导板磨损快，且易擦伤棒材表面。
而本实用新型为多斜辊2－2－2－1矫直机，它将中间对辊接凸凹辊型原理设计，其余辊仍为准双曲线辊型，由于矫直辊倾斜角大，构成准双曲线型与深浅凹型复合辊系。矫直过程中，深浅凹辊照样超调，使棒材承受复合变形，合其全长都能达到旋转反弯矫直的目的。它集中了多斜辊与二斜辊两者的优点，克服了两者的缺点。
结合附图进一步说明
图1，为本实用新型(复合辊型)矫直辊布置示意图。
图2，液压恒压保护装置结构图。
图3A，采用准双曲线矫直过程中棒材受力情况图。
图3B，采用复合辊合辊型时矫直过程中棒材受力情况图。
图3C，采用准双曲线辊型时弯矩示意图。
图3D，采用复合辊合辊型时弯矩示意图。
如
图1所示，正如前面所述的在七个矫直辊中将矫直辊(1，2，5，6，7)采准双曲线辊型，矫直辊(3)采用凹型辊，辊(4)采用深凹型辊，因而构成复合型辊系。(3，4，7)辊同多斜辊矫直时一样可超调(压下)，当被矫直的棒材P沿着K方向前进并矫直时，P既经受了多斜辊的矫直过程，又在辊(3，4)中经受大α角(即棒材轴线与矫直辊轴线之间的夹角)情况下的深浅凹型的二斜辊式的矫直力作用，故其矫直过程是综合的，而棒材的受力情况，可参照图3(A，B，C，D)，因而本实用新型是不同于原来单一矫直过程的新的矫直原理。它综合了多斜辊与二斜辊的优点，克服了二者的缺点。
在矫直过程中，矫直辊向被矫棒材施加一定的压力是必须的。因为对辊压紧可控制塑性铰的出现，扩大塑性区范围，提高矫直精度。向弯曲度大，直径尺寸公差大的高强度合金钢棒材施加一定的压力，单靠机械系统调整孔型是难以实现的，往往会使棒材矫不直或发生事故。
基于上述观点，本矫直机在上三辊(1，3，5)设有液压恒压保护装置，见图2，该保护装置采用丝杠、螺母与液压缸串联的形式，矫直过程中，矫直力F的传递顺序为辊体、高压油腔8、活塞9、压下螺母10、丝杠11、机架。矫直过程中，由于棒材尺寸变化等，原因引起的矫直力或孔型变化，将影响到高压油腔8所形成的液压垫变化，但矫直辊却始终以一定的压力紧紧地压着棒材，使矫直照常进行。即通过给定液压系统设置的最大保护力起到了对机械设备的保护作用，同时可使辊缝数值适当地减少0.35～0.8mm，又起到了压紧辊作用，提高了矫直精度。
本实用新型的优点是性能稳定，运转矫直精度高，可达0.14～0.32％，消除棒材椭圆度0.17～0.48，矫直速度快。使用本矫直机，可提高棒材直度，因而节约了钢材，节省了能源。
权利要求1.一种七辊棒材矫直机，其特征是，它的矫直辊是具有准双曲线辊和具有深、浅凹型矫直辊混合组成，位于上部位置的第1，3，5辊与具有液压恒压保护系统丝杠(11)相连接，第3辊的辊型为浅凹型辊，第4辊为深凹型辊，而第1，2，5，6，7辊辊型为准双曲线。
2.根据权利要求1所述的矫直机，其特征是与第1，3，5辊相联接的液压恒压保护系统是由丝杠(11)，压下螺母(10)，活塞(9)，和高压油腔(8)串联而成。
专利摘要本实用新型属棒材矫直设备领域。本实用新型是采用准双曲线型和深浅凹型复合辊型的多斜辊矫直机，位于上部位置的第1，3，5辊与具有液压恒压保护系统丝杠(11)相连接，第3辊的辊型为浅凹型辊，第4辊为深凹型辊，而第1，2，5，6，7辊型为准双曲线。它集中了多斜辊和二斜辊两者的优点，克服了两者的缺点。矫直精度高达0.14～0.32％，消除棒材椭圆度0.17～0.48。
文档编号B21D3/00GK2113842SQ9220243
公开日1992年8月26日 申请日期1992年2月18日 优先权日1992年2月18日
发明者张 荣, 綦立瑄, 张占柱, 胡向南, 曹永福, 王德新 申请人:机械电子工业部西安重型机械厂研究所