CN110153652B - 一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺，包括上料—软化退火—二辊矫直机粗矫—剥皮机剥皮—二辊矫直机精矫碾光—涡流探伤—锯切定尺—涂防锈油—包装的工艺步骤。本发明中，采用软化退火和剥皮机剥皮的组合，增大热轧棒材内碳化物颗粒的平均直径,从而有效地降低硬度，再对其进行剥皮，控制刀具去除量，这样热轧棒材不易出现崩离现象，提高金属成材率；在剥皮机剥皮工序前的二辊矫直机粗矫提高热轧棒材的直线度，降低因直线度导致的过渡切削，降低刀具磨损，而在皮机剥皮工序后的二辊矫直机精矫碾光，修正剥皮过程中，刀具抵触热轧棒材造成的直线度问题，并通过砂带磨床抛光，消除刀具切割对银亮材的损伤。

Description

一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，具体涉及一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺。

背景技术

随着制造业的发展，对原材料内部和外观质量要求不断提升，弹簧材料首当其冲，尤其对外观尺寸、表面缺陷控制要求极高，尺寸达到h9级甚至更高要求，表面要求零缺陷供货，表面不得有加工硬化层，为保证质量，高应力稳定杆均用弹簧钢采用银亮状态交货。

目前，使用通过黑皮棒料生产铁路弹簧磨削银亮材的工艺，主要采用黑皮棒料剥皮+碾光+砂轮磨削等为主的生产工艺，该种工艺存在生产工序复杂，工艺之间配合度低，对产品质量不易控制，造成银亮材表面划伤和脱碳层残留现象，金属成材率低、生产成本高等问题。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺，采用软化退火和剥皮机剥皮的组合，增大热轧棒材内碳化物颗粒的平均直径,从而有效地降低硬度，再对其进行剥皮，控制刀具去除量直径方向0.7—1.2mm，剥皮刀具每转进6—10mm/rev，这样热轧棒材不易出现崩离现象，提高金属成材率；采用二辊矫直机粗矫和二辊矫直机精矫碾光的工艺组合，在剥皮机剥皮工序前的二辊矫直机粗矫提高热轧棒材的直线度，降低因直线度导致的过渡切削，降低刀具磨损，而在皮机剥皮工序后的二辊矫直机精矫碾光，修正剥皮过程中，刀具抵触热轧棒材造成的直线度问题，并通过带有五个不同粗糙度的砂带磨床进行抛光，实现由粗磨到精磨的快速加工，消除刀具切割对银亮材的损伤。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺，包括上料—软化退火—二辊矫直机粗矫—剥皮机剥皮—二辊矫直机精矫碾光—涡流探伤—锯切定尺—涂防锈油—包装的工艺步骤，具体步骤如下：

1)上料：通过天车将热轧棒材吊装运输至棒材辊底式加热炉输入端的加热辊上部；

2)软化退火：将棒材辊底式加热炉内部温度升高至550—700℃，启动加热辊将热轧棒材送入棒材辊底式加热炉内部，对其进行软化退火处理；

3)二辊矫直机粗矫：将步骤2)软化退火后的热轧棒材，送入二辊矫直机，矫直抛光机通过弯曲矫直方式，通过改变矫直辊角度，引起挠度变化，实现矫直，矫直机直线度要求≤0.6mm/m；

4)剥皮机剥皮：将步骤3)粗矫后的热轧棒材送至剥皮及进行剥皮，通过硬质合金刀具进行高速车削，将热轧棒材表面碎屑去除；

5)二辊矫直机精矫碾光：将步骤4)剥皮后的热轧棒材，送至二辊矫直机进行精矫碾光，碾光后的直线度≤1mm/m，然后通过将碾光后的热轧棒材从砂带磨床的输入端投入，通过驱动电机带动主动辊旋转，利用主动辊与从动辊之间的传动，带动砂带高速旋转，带动热轧棒材旋转移动，从而将热轧棒材加工成银亮材；

6)涡流探伤：将步骤5)处理后的热轧棒材，通过涡流探伤仪进行校测；

7)锯切定尺：将步骤6)中符合探伤精度要求的银亮材送至金属圆盘锯处，根据加工长度要求进行锯切；

8)涂防锈油：经步骤7)锯切分割后的成品，送至防锈油涂抹处，对其表面涂抹防锈油，并将防锈油沥干；

9)包装：将步骤8)已涂抹并沥干防锈油的银亮材进行捆扎，并对捆扎后的银亮材包裹防雨布。

进一步在于：步骤4)所述的剥皮机对热轧棒材的去除量直径方向0.7—1.2mm，剥皮刀具每转进6—10mm/rev。

进一步在于：步骤5)所述的砂带抛光在热轧棒材抛光直线进给速度30m/min，抛光去除量直径方向0.02mm，抛光后表面粗糙度≤1.6μm。

进一步在于：步骤7)所述的锯切精度为±5mm以内。

进一步在于：步骤6)所述的涡流探伤仪设定的探伤精度为0.1mm—0.15mm。

进一步在于：所述砂带磨床包括台板，所述台板中间开设矩形通孔的板体结构，所述台板的底部四个拐角处均焊接有支撑腿，所述台板的顶面关于台板的竖直中心线中心对称焊接有两个从动辊架，两个所述从动辊架均包括与台板垂直连接的立架，所述立架的水平截面为冖型，所述立架的中心板内部通过轴承活动连接有五个等距设置的摇臂，五个所述摇臂临近台板竖直中心面的一侧均通过轴承活动连接有从动辊，所述摇臂远离台板竖直中心面的一侧设置有与五个摇臂转动连接的驱动杆，所述立架的侧板开设有竖直设置的滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有螺母滑块，所述螺母滑块的内部旋合连接有与驱动杆活动连接的螺纹杆，所述螺纹杆的端部焊接有调节握把；

所述台板的底部中心位置处通过四个均匀设置的第二液压缸与支撑运输辊架传动连接，所述支撑运输辊架包括与第二液压缸连接的连接板，所述连接板的上部通过两个辊架活动连接有一对平行设置的支撑传动辊；

所述台板的顶面位于两个从动辊架的一侧通过一对第一液压缸传动连接有第一托板，所述台板的顶面位于两个从动辊架的另一侧通过一对第一液压缸传动连接有第二托板，所述第一托板和第二托板的顶面均通过主动辊活动架活动连接有主动辊，所述第一托板的顶面固定有与主动辊传动连接的驱动电机，所述主动辊的外壁套接有五个与对应从动辊传动连接的砂带。

进一步在于：所述主动辊的外壁开设有五个间距与相邻两个摇臂中心距相同，且宽度大于砂带外宽的凹槽。

进一步在于：所述主动辊的轴线与两个支撑传动辊的轴线平行。

进一步在于：所述支撑传动辊的外壁套设有传输管材用的螺纹套。

进一步在于：所述砂带磨床工作时，将砂带磨床的五个砂带，按照粗糙度从输入端到输出端逐渐减小的顺序放置，同时调节两个调节握把，通过改变螺纹杆与螺母滑块的相对距离带动驱动杆连接的摇臂旋转，使得处于底部的砂带在从动辊的旋转作用下发生扭曲，然后通过控制第一液压缸上升，使得砂带处于紧绷状态，控制第二液压缸带动支撑运输辊移动至合适高度，便于热轧棒材放置，然后将热轧棒材从砂带磨床的输入端投入，通过驱动电机带动主动辊旋转，利用主动辊与从动辊之间的传动，带动砂带高速旋转，通过高速旋转的砂带对热轧棒材外壁进行磨削，随着砂带的传动，热轧棒材实现由粗磨到精磨的转变。

本发明的有益效果：

1、采用软化退火和剥皮机剥皮的组合，将热轧棒材放置在内部温度为550—700℃棒材辊底式加热炉对其进行软化退火，将冷变形的热轧棒材加热到低于再结晶温度并保温，使之发生回复内部晶体内发生的位错在微小的距离内发生迁移，而增大碳化物颗粒的平均直径,从而有效地降低硬度，再对其进行剥皮，控制刀具去除量直径方向0.7—1.2mm，剥皮刀具每转进6—10mm/rev，这样热轧棒材不易出现崩离现象，提高金属成材率；

2、采用二辊矫直机粗矫和二辊矫直机精矫碾光的工艺组合，在剥皮机剥皮工序前的二辊矫直机粗矫能够对热轧棒材粗矫，提高热轧棒材的直线度，降低因直线度导致的过渡切削，降低刀具磨损，而在皮机剥皮工序后的二辊矫直机精矫碾光，修正剥皮过程中，刀具抵触热轧棒材造成的直线度问题，并通过带有五个不同粗糙度的砂带磨床进行抛光，实现由粗磨到精磨的快速加工，消除刀具切割对银亮材的损伤。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明砂带磨床的结构示意图；

图3是本发明支撑运输辊架的结构示意图；

图4是本发明从动辊架的结构示意图；

图5是本发明从动辊和摇臂的组合结构示意图。

图中：1、第一托板；2、驱动电机；3、主动辊活动架；4、砂带；5、主动辊；6、第二托板；7、第一液压缸；8、台板；9、支撑腿；10、支撑运输辊架；101、支撑传动辊；102、辊架；103、连接板；11、第二液压缸；12、从动辊架；121、从动辊；122、摇臂；123、驱动杆；124、螺纹杆；125、螺母滑块；126、调节握把；127、滑槽；128、立架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺，包括上料—软化退火—二辊矫直机粗矫—剥皮机剥皮—二辊矫直机精矫碾光—涡流探伤—锯切定尺—涂防锈油—包装的工艺步骤，具体步骤如下：

1)上料：通过天车将热轧棒材吊装运输至棒材辊底式加热炉输入端的加热辊上部；

2)软化退火：将棒材辊底式加热炉内部温度升高至550—700℃，启动加热辊将热轧棒材送入棒材辊底式加热炉内部，对其进行软化退火处理；

3)二辊矫直机粗矫：将步骤2)软化退火后的热轧棒材，送入二辊矫直机，矫直抛光机通过弯曲矫直方式，通过改变矫直辊角度，引起挠度变化，实现矫直，矫直机直线度要求≤0.6mm/m；

4)剥皮机剥皮：将步骤3)粗矫后的热轧棒材送至剥皮及进行剥皮，通过硬质合金刀具进行高速车削，将热轧棒材表面碎屑去除；

5)二辊矫直机精矫碾光：将步骤4)剥皮后的热轧棒材，送至二辊矫直机进行精矫碾光，碾光后的直线度≤1mm/m，然后通过将碾光后的热轧棒材从砂带磨床的输入端投入，通过驱动电机2带动主动辊5旋转，利用主动辊5与从动辊121之间的传动，带动砂带4高速旋转，带动热轧棒材旋转移动，从而将热轧棒材加工成银亮材；

6)涡流探伤：将步骤5)处理后的热轧棒材，通过涡流探伤仪进行校测；

7)锯切定尺：将步骤6)中符合探伤精度要求的银亮材送至金属圆盘锯处，根据加工长度要求进行锯切；

8)涂防锈油：经步骤7)锯切分割后的成品，送至防锈油涂抹处，对其表面涂抹防锈油，并将防锈油沥干；

9)包装：将步骤8)已涂抹并沥干防锈油的银亮材进行捆扎，并对捆扎后的银亮材包裹防雨布。

步骤4)的剥皮机对热轧棒材的去除量直径方向0.7—1.2mm，剥皮刀具每转进6—10mm/rev，步骤5)的砂带抛光在热轧棒材抛光直线进给速度30m/mi n，抛光去除量直径方向0.02mm，抛光后表面粗糙度≤1.6μm，步骤7)的锯切精度为±5mm以内，步骤6)的涡流探伤仪设定的探伤精度为0.1mm—0.15mm。

砂带磨床包括台板8，台板8中间开设矩形通孔的板体结构，台板8的底部四个拐角处均焊接有支撑腿9，台板8的顶面关于台板8的竖直中心线中心对称焊接有两个从动辊架12，两个从动辊架12均包括与台板8垂直连接的立架128，立架128的水平截面为冖型，立架128的中心板内部通过轴承活动连接有五个等距设置的摇臂122，五个摇臂122临近台板8竖直中心面的一侧均通过轴承活动连接有从动辊121，摇臂122远离台板8竖直中心面的一侧设置有与五个摇臂122转动连接的驱动杆123，立架128的侧板开设有竖直设置的滑槽127，滑槽127的内部滑动连接有螺母滑块125，螺母滑块125的内部旋合连接有与驱动杆123活动连接的螺纹杆124，螺纹杆124的端部焊接有调节握把126；

台板8的底部中心位置处通过四个均匀设置的第二液压缸11与支撑运输辊架10传动连接，支撑运输辊架10包括与第二液压缸11连接的连接板103，连接板103的上部通过两个辊架102活动连接有一对平行设置的支撑传动辊101；

台板8的顶面位于两个从动辊架12的一侧通过一对第一液压缸7传动连接有第一托板1，台板8的顶面位于两个从动辊架12的另一侧通过一对第一液压缸7传动连接有第二托板6，第一托板1和第二托板6的顶面均通过主动辊活动架3活动连接有主动辊5，第一托板1的顶面固定有与主动辊5传动连接的驱动电机2，主动辊5的外壁套接有五个与对应从动辊121传动连接的砂带4。

主动辊5的外壁开设有五个间距与相邻两个摇臂122中心距相同，且宽度大于砂带4外宽的凹槽，主动辊5的轴线与两个支撑传动辊101的轴线平行，支撑传动辊101的外壁套设有传输管材用的螺纹套。

砂带磨床工作原理：工作时，将砂带磨床的五个砂带4，按照粗糙度从输入端到输出端逐渐减小的顺序放置，同时调节两个调节握把126，通过改变螺纹杆124与螺母滑块125的相对距离带动驱动杆123连接的摇臂122旋转，使得处于底部的砂带4在从动辊121的旋转作用下发生扭曲，然后通过控制第一液压缸7上升，使得砂带4处于紧绷状态，控制第二液压缸11带动支撑运输辊10移动至合适高度，便于热轧棒材放置，然后将热轧棒材从砂带磨床的输入端投入，通过驱动电机2带动主动辊5旋转，利用主动辊5与从动辊121之间的传动，带动砂带4高速旋转，通过高速旋转的砂带4对热轧棒材外壁进行磨削，随着砂带4的传动，热轧棒材实现由粗磨到精磨的转变。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺，其特征在于，包括上料—软化退火—二辊矫直机粗矫—剥皮机剥皮—二辊矫直机精矫碾光—涡流探伤—锯切定尺—涂防锈油—包装的工艺步骤，具体步骤如下：

1）上料：通过天车将热轧棒材吊装运输至棒材辊底式加热炉输入端的加热辊上部；

2）软化退火：将棒材辊底式加热炉内部温度升高至550—700℃，启动加热辊将热轧棒材送入棒材辊底式加热炉内部，对其进行软化退火处理；

3）二辊矫直机粗矫：将步骤2）软化退火后的热轧棒材，送入二辊矫直机，二辊矫直机通过弯曲矫直方式，通过改变矫直辊角度，引起挠度变化，实现矫直，矫直机直线度要求≤0.6mm/m；

4）剥皮机剥皮：将步骤3）粗矫后的热轧棒材送至剥皮机进行剥皮，通过硬质合金刀具进行高速车削，将热轧棒材表面碎屑去除；

5）二辊矫直机精矫碾光：将步骤4）剥皮后的热轧棒材，送至二辊矫直机进行精矫碾光，碾光后的直线度≤1mm/m，然后通过将碾光后的热轧棒材从砂带磨床的输入端投入，通过驱动电机带动主动辊旋转，利用主动辊与从动辊之间的传动，带动砂带高速旋转，带动热轧棒材旋转移动，从而将热轧棒材加工成银亮材；

6）涡流探伤：将步骤5）处理后的热轧棒材，通过涡流探伤仪进行校测；

7）锯切定尺：将步骤6）中符合探伤精度要求的银亮材送至金属圆盘锯处，根据加工长度要求进行锯切；

8）涂防锈油：经步骤7）锯切分割后的成品，送至防锈油涂抹处，对其表面涂抹防锈油，并将防锈油沥干；

9）包装：将步骤8）已涂抹并沥干防锈油的银亮材进行捆扎，并对捆扎后的银亮材包裹防雨布；

步骤5）中所述砂带磨床包括台板，所述台板为中间开设矩形通孔的板体结构，所述台板的底部四个拐角处均焊接有支撑腿，所述台板的顶面关于台板的竖直中心线中心对称焊接有两个从动辊架，两个所述从动辊架均包括与台板垂直连接的立架，所述立架的水平截面为冖型，所述立架的中心板内部通过轴承活动连接有五个等距设置的摇臂，五个所述摇臂临近台板竖直中心面的一侧均通过轴承活动连接有从动辊，所述摇臂远离台板竖直中心面的一侧设置有与五个摇臂转动连接的驱动杆，所述立架的侧板开设有竖直设置的滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有螺母滑块，所述螺母滑块的内部旋合连接有与驱动杆活动连接的螺纹杆，所述螺纹杆的端部焊接有调节握把；

所述台板的底部中心位置处通过四个均匀设置的第二液压缸与支撑运输辊架传动连接，所述支撑运输辊架包括与第二液压缸连接的连接板，所述连接板的上部通过两个辊架活动连接有一对平行设置的支撑传动辊；

所述台板的顶面位于两个从动辊架的一侧通过一对第一液压缸传动连接有第一托板，所述台板的顶面位于两个从动辊架的另一侧通过一对第一液压缸传动连接有第二托板，所述第一托板和第二托板的顶面均通过主动辊活动架活动连接有主动辊，所述第一托板的顶面固定有与主动辊传动连接的驱动电机，所述主动辊的外壁套接有五个与对应从动辊传动连接的砂带。

2.根据权利要求1所述的一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺,其特征在于，步骤4）所述的剥皮机对热轧棒材直径方向的去除量为0.7—1.2mm，剥皮刀具每转进6—10mm。

3.根据权利要求1所述的一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺,其特征在于，步骤5）所述的砂带打磨在热轧棒材打磨直线进给速度30m/min，打磨去除量直径方向0.02mm，打磨后表面粗糙度≤1.6μm。

4.根据权利要求1所述的一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺,其特征在于，步骤7）所述的锯切精度为±5mm以内。

5.根据权利要求1所述的一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺,其特征在于，步骤6）所述的涡流探伤仪设定的探伤精度为0.1mm—0.15mm。

6.根据权利要求1所述的一种铁路弹簧磨削银亮材的生产工艺,其特征在于，所述砂带磨床工作时，将砂带磨床的五个砂带，按照粗糙度从输入端到输出端逐渐减小的顺序放置，同时调节两个调节握把，通过改变螺纹杆与螺母滑块的相对距离带动驱动杆连接的摇臂旋转，使得处于底部的砂带在从动辊的旋转作用下发生扭曲，然后通过控制第一液压缸上升，使得砂带处于紧绷状态，控制第二液压缸带动支撑运输辊移动至合适高度，便于热轧棒材放置，然后将热轧棒材从砂带磨床的输入端投入，通过驱动电机带动主动辊旋转，利用主动辊与从动辊之间的传动，带动砂带高速旋转，通过高速旋转的砂带对热轧棒材外壁进行磨削，随着砂带的传动，热轧棒材实现由粗磨到精磨的转变。

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