Procédé pour produire dans un ruban de métal plat une partie de bord marginale amincie
La présente invention se rapporte à un procédé pour produire dans un ruban de métal plat une partie de bord marginale amincie.
Dans plusieurs applications, telles que la production d'un ruban de cuivre pour la formation de connexions électriques, il est nécessaire de ménager deux épaisseurs dans le ruban de métal. Jusqu'ici, lorsque deux épaisseurs étaient nécessaires dans une application donnée, le procédé pour produire l'amincissement consistait en une opération de meulage. Dans l'opération de meulage un petit tronçon est produit, mais l'objection principale à une opération de meulage est 1Q vitesse lente à laquelle elle est exécutée. Les vitesses de meulage dans ces applications sont habituellement de l'ordre de seulement environ 1,22m à 3.05 m/mn. Selon le procédé objet de la présente invention, un ruban de métal à double écartement peut être ménagé avec une partie de bord margiraie à écartement réduit par une opération de laminage.
Ceci peut être obtenu à des vitesses allant jusqu'à 122 mlmn.
L'invention se rapporte à un procédé pour produire dans un ruban de métal plat, une partie de bord marginale amincie dans un ruban en amenant le ruban de métal plat longitudinalement à travers le rétrécissement d'un jeu de cylindres opposés, un des cylindres présentant une partie de diamètre en gradin à une de ses extrémités, ou limite le déplacement latéral du ruban de métal par rapport auxdits cylindres, alors qu'on avance le ruban à travers ceux-ci et on aligne le ruban avec son bord à amincir sous une partie de la partie de diamètre agrandi du cylindre mais espacé du bord latéral voisin de l'ouverture formée entre les cylindres serrés,
et on lamine le ruban de métal ainsi aligné en serrant les cylindres sous pression contre le ruban mobile ainsi emprisonné pour refouler le métal latéralement vers l'extérieur sous la partie du cylindre de diamètre agrandi avec une réduction sensiblement inférieure du reste du ruban de métal pour produire un ruban présentant une partie de bord marginale amincie.
Le procédé est utilisable en particulier en relation avec un jeu de cylindres dans lequel un des cylindres présente des tronçons de collier de diamètre agrandi et un bord latéral du ruban de métal est retenu à l'encontre du déplacement latéral en l'alignant et en le maintenant contre une partie de collier et l'autre bord est écarté initialement de l'autre tronçon de collier mais s'écoule latéralement contre ce tronçon de collier lors du laminage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil pour la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en plan de cet appareil.
La fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 1.
Comme représenté en fig. 1, un ruban de métal mince 10 est amené dans la direction de la flèche entre un jeu de cylindres opposés supérieur et inférieur 11 et 12 respectivement. Une paire de guides d'acier espacés 13 et 14 sont placés juste avant le jeu de cylindres. Les guides d'acier allongés 13 et 14 sont espacés latéralement d'une distance légèrement supérieure à la largeur du ruban de métal 10 et sont de longueur suffisante pour retenir le ruban de métal 10 à l'encontre d'un déplacement latéral et aligne le ruban de métal par rapport à l'étranglement des cylindres 1 1 et 12.
La fig. 2 représente les cylindres supérieur et inférieur 1 1 et 12 dans leur position respective avant le serrement des rouleaux, et dans cette forme d'exécution, le rouleau supérieur présente la construction de diamètres en gradins dans laquelle la largeur principale du cylindre forme une partie du plus petit diamètre 15 et une partie latérale agrandie 16 séparée par un épaulement incliné 17. Le cylindre inférieur présente une surface de cylindre 18 de diamètre uniforme et présente des tronçons de colliers annulaires latéraux 19 et 20 s'étendant radialement.
Les tronçons de colliers 19 et 20 sont espacés late- ralement pour permettre aux cylindres supérieurs 1 1 de s'ajuster entre eux lors de l'opération de laminage et ainsi les cylindres supérieurs et inférieurs ménagent un espace limité à travers lequel le ruban de métal 10 est avancé.
On notera que le ruban de métal 10 est aligné avec les guides d'acier 13 et 14 et qu'un tronçon de bord bute pratiquement contre le tronçon de collier 20 et est bloqué efficacement contre le tronçon de collier 20 de sorte qu'aucun déplacement latéral du métal peut se produire le long de ce bord latéral du ruban de métal. Ce bord latéral du ruban qui est bloqué contre le collier 20 est également la partie du ruban de métal qui est au-dessous de la partie de diamètre plus petit 15 du cylindre supérieur 11. Une partie de bord latéral marginale 21 du bord latéral libre opposé du ruban de métal, comme représenté en fig. 2, est placée en partie au-dessous de la partie de diamètre agrandie 16 du cylindre supérieur 1 1 et une distance X est ménagée entre le bord latéral libre du ruban de métal et le collier 19.
Les rouleaux 11 et 12 comme représenté en fig. 3 sont ensuite pincés l'un contre l'autre tandis que le ruban de métal 10 est avancé à travers ceux-ci à des vitesses allant jusqu'à 122 mè treslmn et le métal de la partie de bord latéral marginal 21 du ruban 10 s'étale ou s'écoule latéralement sous la pression de la partie de diamètre agrandi 16 du cylindre supérieur 11 et est réduit sensiblement à l'épaisseur d'écartement et augmente de largeur (comme représenté en fig. 1 et en fig. 3) avec le bord latéral libre du ruban de métal s'écoulant sur la distance X et butant contre le tronçon de collier 19.
Dans un exemple, un alliage de cuivre présentant une dimension initiale de 18,415 mm sur 1,27 mm était laminé par impédance à 20,5mm sur un écartement de 0,8910,43 mm. Ce ruban à double écartement était ensuite recuit et étiré à une dimension finale de 20,17 mm de large sur 0,79/0,33 mm d'écartement.
Dans un second exemple, un alliage de cuivre (alliage
No 110) présentant une dimension initiale de 33,8 mm de large sur une épaisseur d'écartement de 2,79 mm était laminé par le procédé décrit à une dimension de 35,56 mm de large sur 2,2911,68 mm d'épaisseur d'écartement.
Dans un troisième exemple, un alliage bronze-phosphore (alliage No 5182) était laminé à partir de la même dimension d'ébauche initiale que l'exemple No 2 à la même dimension terminée à double écartement donnée dans l'exemple No 2. On a trouvé que l'alliage ne produisait aucune différence dans l'écoulement du métal et il établit que seulement une augmentation de la pression des cylindres serait nécessaire pour compenser - les différences d'alliages.
Alors que l'alliage choisi, sauf en ce qui concerne la pression des cylindres, ne semble pas offrir de limitation aux procédés décrits, il apparaît que le diamètre des cylindres influencera la valeur de l'étalement réalisé.
Dans un exemple utilisant un cylindre de 177,8 mm de diamètre, le ruban de métal initial avait 15,7 mm de large sur 2,79 mm d'épaisseur d'écartement, une partie de bord marginale de 5,03 mm était placée au-dessous de la partie du diamètre agrandi du cylindre supérieur.
Après laminage, le ruban s'était étalé de 1,52 mm à une largeur de ruban de 17,22 mm et la partie de bord marginale avait été réduite de 61 5S depuis 2,79mm à 1,09 mm tandis que le reste du ruban était réduit de 2,79 mm à 1,96 mm c'est-à-dire une réduction d'environ 30%.
Method for producing a thinned marginal edge portion in a flat metal strip
The present invention relates to a method for producing a thinned marginal edge portion in a flat metal strip.
In many applications, such as the production of copper tape for forming electrical connections, it is necessary to provide two plies in the metal tape. Heretofore, when two plies were needed in a given application, the process for producing the thinning has been a grinding operation. In the grinding operation a small section is produced, but the main objection to a grinding operation is the slow speed at which it is performed. Grinding speeds in these applications are usually on the order of only about 1.22m to 3.05m / min. According to the method which is the subject of the present invention, a double-spaced metal strip can be provided with a small-spaced marginal edge portion by a rolling operation.
This can be achieved at speeds of up to 122 mlm.
The invention relates to a method of producing in a flat strip of metal a thinned marginal edge portion in a strip by feeding the flat metal strip longitudinally through the constriction of an opposing set of rolls, one of the rolls having a stepped diameter portion at one of its ends, or limits the lateral displacement of the metal strip with respect to said cylinders, as the tape is advanced through them and the tape is aligned with its edge to be thinned under a part of the portion of the cylinder having an enlarged diameter but spaced from the adjacent side edge of the opening formed between the clamped cylinders,
and the strip of metal thus aligned is rolled by squeezing the cylinders under pressure against the movable strip thus trapped to force the metal laterally outward under the portion of the cylinder of enlarged diameter with a substantially less reduction of the remainder of the strip of metal to producing a ribbon having a thinned marginal edge portion.
The method is useful in particular in connection with a set of rolls in which one of the rolls has collar sections of enlarged diameter and a side edge of the metal strip is retained against lateral displacement by aligning and pulling it. now against a collar part and the other edge is initially separated from the other collar section but flows laterally against this collar section during rolling.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of an apparatus for carrying out the method which is the subject of the present invention.
Fig. 1 is a plan view of this apparatus.
Fig. 2 is a sectional view along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1.
As shown in fig. 1, a thin metal ribbon 10 is fed in the direction of the arrow between a set of upper and lower opposed cylinders 11 and 12 respectively. A pair of spaced steel guides 13 and 14 are placed just before the cylinder set. The elongated steel guides 13 and 14 are laterally spaced a distance slightly greater than the width of the metal strip 10 and are of sufficient length to retain the metal strip 10 against lateral displacement and align the metal tape relative to the constriction of cylinders 1 1 and 12.
Fig. 2 shows the upper and lower rolls 11 and 12 in their respective position before the clamping of the rollers, and in this embodiment the upper roll has the stepped diameter construction in which the main width of the roll forms part of the smaller diameter 15 and an enlarged side portion 16 separated by an inclined shoulder 17. The lower cylinder has a cylinder surface 18 of uniform diameter and has side annular collar sections 19 and 20 extending radially.
The sections of collars 19 and 20 are laterally spaced to allow the upper rolls 1 1 to fit together during the rolling operation and thus the upper and lower rolls leave a limited space through which the metal strip 10 is advanced.
Note that the metal strip 10 is aligned with the steel guides 13 and 14 and that an edge section substantially abuts against the collar section 20 and is effectively locked against the collar section 20 so that no displacement. lateral metal may occur along this lateral edge of the metal tape. This side edge of the tape which is locked against the collar 20 is also the part of the metal tape which is below the smaller diameter part 15 of the upper cylinder 11. A marginal side edge part 21 of the opposite free side edge. metal tape, as shown in fig. 2, is placed partly below the enlarged diameter part 16 of the upper cylinder 11 and a distance X is provided between the free side edge of the metal strip and the collar 19.
The rollers 11 and 12 as shown in fig. 3 are then pinched against each other as the metal tape 10 is advanced through these at speeds of up to 122 meters and the metal from the marginal side edge portion 21 of the tape 10 s 'spreads or flows laterally under the pressure of the enlarged diameter portion 16 of the upper cylinder 11 and is reduced substantially to the gap thickness and increased in width (as shown in Fig. 1 and Fig. 3) with the free side edge of the metal strip flowing over the distance X and abutting against the collar section 19.
In one example, a copper alloy having an initial dimension of 18.415mm by 1.27mm was impedance rolled at 20.5mm over a gap of 0.8910.43mm. This double gap tape was then annealed and stretched to a final dimension of 20.17mm wide by 0.79 / 0.33mm pitch.
In a second example, a copper alloy (alloy
No. 110) having an initial dimension of 33.8mm wide by a gap thickness of 2.79mm was rolled by the method described to a dimension of 35.56mm wide by 2.2911.68mm gap thickness.
In a third example, a bronze-phosphor alloy (Alloy No. 5182) was rolled from the same initial blank size as Example No. 2 to the same double-gauge terminated size given in Example No. 2. found that the alloy produced no difference in the flow of the metal, and he found that only an increase in cylinder pressure would be needed to compensate - the differences in alloys.
While the alloy chosen, except with regard to the pressure of the rolls, does not seem to offer any limitation to the methods described, it appears that the diameter of the rolls will influence the value of the spread achieved.
In an example using a 177.8mm diameter cylinder, the initial metal tape was 15.7mm wide by 2.79mm spacer thickness, a marginal edge portion of 5.03mm was placed. below the enlarged diameter portion of the upper cylinder.
After rolling, the tape had spread 1.52mm to a tape width of 17.22mm and the marginal edge portion had been reduced by 61 5S from 2.79mm to 1.09mm while the rest of the tape was reduced from 2.79 mm to 1.96 mm i.e. a reduction of about 30%.