CN104942541A - 电池极片轧辊辊坯的锻造方法 - Google Patents

电池极片轧辊辊坯的锻造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池极片轧辊辊坯的锻造方法，包括以下步骤：（1）将轧辊辊坯拔长至直径小于辊身工艺直径的尺寸；（2）将拔长后的轧辊辊坯切肩，切肩后锻出两端辊颈；（3）将辊身进行局部镦粗，使辊身直径大于辊身工艺直径；（4）拔长辊身至工艺直径，修整辊颈至工艺尺寸。本发明增加切肩时长度与直径的比值，从而达到减少切肩余料甚至不产生切肩余料的效果，同时，因切肩后进行了镦粗，辊身与辊颈交接处的端面平齐，减少藏料质量，取消了镦粗前的压钳把工序，减少了锻造火次。本发明通过新的锻造方法，减少了原材料浪费，减少了能源浪费，节约了生产成本。

Description

电池极片轧辊辊坯的锻造方法
技术领域
本发明涉及一种轴类锻件的锻造工艺，具体涉及一种电池极片轧辊辊坯的锻造方法。
背景技术
轧制电池极片用轧辊辊型特殊，多为辊身直径大、长度短，辊颈直径小、长度短，辊身与辊颈直径落差达到400mm以上，俗称“短粗辊”，此类轧辊辊坯锻造成型时难度大：第一，两端辊颈不能锻出，常规锻造方法为压钳把、镦粗、拔长、切肩、成型，此方法需要增加较多的原材料，且辊身与辊颈连接处“藏料”较多，以上均造成原材料浪费；第二，因辊身直径较大，需要采取镦粗的方法保证锻比，生产火次多，生产效率低。
例如：图1为一种电池极片轧辊辊坯锻件图。Ⅰ区、Ⅲ区为辊颈部分，Ⅱ区为辊身部分。Ⅰ区所占重量约为270kg，Ⅱ区所占重量约为3000kg，Ⅲ区所占重量约为330kg。锻造切肩时，辊身直径（D）约为830mm（预留后续精整量），Ⅰ区、Ⅲ区辊颈切肩长度（L）分别约为64mm、78mm，按照锻造理论L/D必须大于1/3，否则会出现“包料”现象，形成 “缩孔”，两区的切肩长度均不能达到要求，辊颈无法锻出，因此需要增加原材料以满足切肩长度要求，经计算Ⅰ区、Ⅲ区切肩分别需要增加原材料重量900kg、840kg。
此辊坯辊身与辊颈直径落差为460mm，按照经验公式计算每侧辊身与辊颈交接处藏料需要90kg以上。
按照锻比2.5计算，生产此辊坯需要钢锭直径在1260mm以上，一般与此辊坯重量匹配的钢锭直径达不到要求，均需要进行镦粗，需要3个锻造火次。
综上所述，按照常规锻造方法，造成大量原材料浪费，增加锻造火次造成能源浪费，增加了产品的生产成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池极片轧辊辊坯的锻造方法，通过新的锻造方法，使这类“短粗辊”辊坯锻造成型时，减少切肩原材料浪费，减少辊身与辊颈交接处的藏料重量，减少锻造火次，节约生产成本。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电池极片轧辊辊坯的锻造方法，包括以下步骤：
（1）将轧辊辊坯拔长至直径小于辊身工艺直径的尺寸；
（2）将拔长后的轧辊辊坯切肩，切肩后锻出两端辊颈；
（3）将辊身进行局部镦粗，使辊身直径大于辊身工艺直径；
（4）拔长辊身至工艺直径，修整辊颈至工艺尺寸。
作为本发明的进一步改进在于，所述步骤（2）中，轧辊辊坯切肩长度与直径的比值大于1/3。
作为本发明的进一步改进在于，所述步骤（3）中，镦粗比大于1.5。
作为本发明的进一步改进在于，所述步骤（3）中，利用上下镦粗漏盘将辊身进行局部镦粗。
作为本发明的进一步改进在于，所述镦粗漏盘是内孔直径大于辊颈直径而小于辊身直径、厚度大于辊颈长度的圆环，在对辊身进行局部镦粗时，将步骤所得毛坯的辊颈放入镦粗漏盘的内孔中，使步骤所得毛坯的辊身支撑在镦粗漏盘的端面上，然后对辊身进行镦粗。
本发明的有益效果在于：
本发明针对电池极片轧辊这类“短粗辊”切肩长度与直径的比值小的问题，先将轧辊辊坯拔长至直径小于辊身工艺直径的尺寸，再在辊坯直径较小的情况下进行切肩，切肩后锻出两端辊颈，再将辊身进行局部镦粗，最后精整成型，这样既保证了产品对镦粗比参数的技术要求，使产品性能、质量水平不下降，也可增加切肩时长度与直径的比值，从而达到减少切肩余料甚至不产生切肩余料的效果；同时，因切肩后进行了镦粗，辊身与辊颈交接处的端面平齐，减少藏料质量，同时取消了镦粗前的压钳把工序，减少了锻造火次。
总之，本发明通过新的锻造方法，减少了原材料浪费，减少了能源浪费，节约了生产成本。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为一种电池极片轧辊辊坯锻件图；
图2为本发明实施例步骤（2）得到的锻件图；
图3为镦粗漏盘的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
以图1所示产品为例，本发明的新的锻造方法为：
（1）将轧辊辊坯拔长至直径为650mm，此时辊坯直径小于辊身工艺直径；辊身工艺直径是锻造工艺要求的轧辊辊身毛坯直径；
（2）将拔长后的轧辊辊坯进行切肩，切肩后锻出两端辊颈，如图2所示；
（3）利用上下镦粗漏盘将辊身进行局部镦粗至直径为950mm，此时辊身直径大于辊身工艺直径；镦粗漏盘的结构如图3所示，是内孔为φ420的镦粗漏盘；镦粗漏盘是一带内孔的圆环，圆环的内孔直径大于辊颈直径而小于辊身直径，镦粗漏盘的厚度大于辊颈长度，在对辊身进行局部镦粗时，将步骤（2）所得毛坯的辊颈放入镦粗漏盘的内孔中，使步骤（2）所得毛坯的辊身支撑在镦粗漏盘的端面上，然后对辊身进行镦粗；
（4）拔长辊身至工艺直径，即使辊身直径达到辊身工艺直径要求的800mm；然后修整辊颈至工艺尺寸直径340mm。
上述新的锻造方法的技术效果：
1、按照新工艺，Ⅰ区、Ⅲ区切肩分别需要增加原材料重量约290kg、235kg，与传统工艺相比，由于切肩长度与直径的比值增加，需要增加的原材料分别减少610kg、605kg，合计减少原材料消耗1215kg；
2、采用新工艺后辊身与辊颈交接处几乎无藏料存在，较传统工艺减少原材料消耗约180kg；
3、采用新工艺较传统工艺节省了压钳把火次，节约加热时间7小时，缩短了生产周期，节能降耗。
本发明中，通过增加切肩长度与直径的比值，从而达到减少切肩余料的效果，甚至切肩长度与直径的比值大于1/3时，不产生切肩余料；后续辊身镦粗比大于1.5。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种电池极片轧辊辊坯的锻造方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将轧辊辊坯拔长至直径小于辊身工艺直径的尺寸；
（2）将拔长后的轧辊辊坯切肩，切肩后锻出两端辊颈；
（3）将辊身进行局部镦粗，使辊身直径大于辊身工艺直径；
（4）拔长辊身至工艺直径，修整辊颈至工艺尺寸。
2.根据权利要求1所述的电池极片轧辊辊坯的锻造方法，其特征在于：所述步骤（2）中，轧辊辊坯切肩长度与直径的比值大于1/3。
3.根据权利要求1所述的电池极片轧辊辊坯的锻造方法，其特征在于：所述步骤（3）中，镦粗比大于1.5。
4.根据权利要求1所述的电池极片轧辊辊坯的锻造方法，其特征在于：所述步骤（3）中，利用上下镦粗漏盘将辊身进行局部镦粗。
5.根据权利要求4所述的电池极片轧辊辊坯的锻造方法，其特征在于：所述镦粗漏盘是内孔直径大于辊颈直径而小于辊身直径、厚度大于辊颈长度的圆环，在对辊身进行局部镦粗时，将步骤（2）所得毛坯的辊颈放入镦粗漏盘的内孔中，使步骤（2）所得毛坯的辊身支撑在镦粗漏盘的端面上，然后对辊身进行镦粗。
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