CN112846671A - 金属棒材的生产方法和生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属棒材的生产方法和生产设备，其中，金属棒材的生产方法包括：轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材。通过该方案，避免了采用多种切分设备以得到不同外径尺寸金属棒材的生产方式，减少了切分设备的使用种类，简化了设备的管理工作；避免了频繁更换切分设备，节省了生产所需时间，提高了生产效率；在切分后设置多次轧制过程，提高了金属棒材的精度；减少切分设备与待轧件在切分单位体积待轧件时的接触面积，降低了切分设备的损耗，提高了切分设备的使用寿命。

Description

金属棒材的生产方法和生产设备

技术领域

本发明属于金属棒材生产方法技术领域，具体而言，涉及一种金属棒材的生产方法和生产设备。

背景技术

目前国内所使用的金属棒材生产方法大都是粗轧+中轧+预精轧+精轧模式，轧件在预精轧机组完成切分后直接进入精轧轧制成为成品。此种生产模式需要多套切分设备，生产不同规格的金属棒材时，需要更换不同的切分设备，此种生产方法作业率低、劳动强度大、生产成本高。降低金属棒材的生产成本，提高作业率已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提供一种金属棒材的生产方法。

本发明的另一个目的在于提供一种金属棒材的生产设备。

有鉴于此，本发明第一方面提出了一种金属棒材的生产方法，金属棒材的生产方法包括：轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材。

本发明提供的生产方法首先轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件以得到第一轧件。能够理解的是，金属棒材的生产过程是将待轧件经过多道生产工序的加工进而得到金属棒材的过程，金属棒材具有多个预定的直径尺寸，待轧件直径大于金属棒材，如果使待轧件经过生产加工成为金属棒材，需要使待轧件的外径尺寸经生产加工由大变小，进而根据不同的需求得到不同直径尺寸的金属棒材。为此，本发明首先通过对待轧件进行轧制，使待轧件的外径尺寸变小，然后沿待轧件的延伸方向对待轧件进行切分，切分后的待轧件外廓尺寸变小。能够理解的是，经过轧制的待轧件外径尺寸变化不能超过预定的阈值，以避免短时内由于外径尺寸变化过大导致待轧件破坏，并且快速地将待轧件外径尺寸由大变小会对生产设备造成较大的负担，导致生产设备寿命缩短。因此，在待轧件进行轧制后，沿待轧件的延伸方向切分待轧件以得到第一轧件，可以快速减小待轧件的外廓尺寸，减少了轧制工序，提高了生产效率。

在得到第一轧件后，将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材。能够理解的是，经过切分得到的第一轧件，表面粗糙度以及外形圆整度较差，并且经过切分得到的第一轧件尺寸单一，无法满足多种直径尺寸金属棒材的要求，需要对第一轧件继续进行至少两组轧制处理，对第一轧件的表面粗糙度、圆度以及外径尺寸进行调整，第一轧件经过轧制处理的次数不同，得到金属棒材的外径尺寸不同，可根据金属棒材不同的尺寸需求设定不同的轧制处理次数，最终得到多种直径尺寸的金属棒材。

由于在切分后得到的第一轧件要经过至少两组轧制处理，在轧制过程中可多次对第一轧件的外径尺寸和外形圆整度进行调整，可以理解的，轧制过程越多，对第一轧件的外径尺寸和外形圆整度调整的机会越多，金属棒材的精度越高，多次轧制有益于金属棒材精度的提高。

由于待轧件在经过切分之前仅经过一次轧制，此时待轧件的外径尺寸仍然较大，可以理解地，待轧件在切分过程中外廓表面与切分设备表面接触，待轧件外径尺寸越大，切分设备在切分相同体积的待轧件时待轧件与切分设备所接触的外廓表面积越小，切分设备的损耗越小。

本发明通过轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件得到第一轧件，将第一轧件经过至少两组轧制处理得到金属棒材的生产方法，可以得到以下有益效果：避免了采用多种切分设备以得到不同外径尺寸金属棒材的生产方式，减少了切分设备的使用种类，简化了设备的管理工作；避免了频繁更换切分设备，节省了生产所需时间，提高了生产效率；在切分后设置多次轧制过程，提高了金属棒材的精度；减少切分设备与待轧件在切分单位体积待轧件时的接触面积，降低了切分设备的损耗，提高了切分设备的使用寿命。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的金属棒材的生产方法，还可以具有如下附加技术特征：

在一种可能的设计中，将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材的步骤，具体包括：将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材。

在该设计中，第一轧件在经过切分处理后，外廓尺寸、外形圆整度以及表面粗糙度均不符合金属棒材成品的要求，需要对其进行预精轧处理和精轧处理。在预精轧处理过程中，对第一轧件的外径尺寸和精度进行初步调整，得到第二轧件，然后进入精轧处理，进一步对第二轧件的外径尺寸和精度进行调整，最终得到金属棒材。在精轧处理之前设置预精轧处理步骤，可以使经过预精轧的第二轧件更加稳定地进入精轧设备，并对不满足精轧设备尺寸要求的第一轧件进行预精轧处理以得到满足精轧设备尺寸要求的第二轧件。

在一种可能的设计中，沿待轧件的延伸方向切分待轧件的步骤之前，还包括：将待轧件经过粗轧处理。

在该设计中，在沿待轧件的延伸方向切分待轧件的步骤之前，对待轧件进行粗轧处理。待轧件在未经轧制处理的状态下，外径尺寸和精度难以满足切分设备的切分要求。为满足切分设备的切分要求，首先对待轧件进行粗轧处理，对待轧件的外径尺寸及精度进行调整，使待轧件的外径尺寸及精度能够满足切分设备的要求。

在一种可能的设计中，将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材的步骤之前，还包括：将第一轧件折弯处理。

在该设计中，经过切分处理后得到第一轧件，第一轧件在经过预精轧处理前，需将第一轧件进行折弯处理。第一轧件经过切分后匀速移动至预精轧设备，第一轧件经过预精轧处理后，外径尺寸变小，能够理解的是，单位时间内，未进入预精轧设备的第一轧件与进入预精轧设备的第一轧件移动的总体积不同，进入预精轧设备的第一轧件单位时间内移动的体积小于未进入预精轧设备的第一轧件单位时间内移动的体积，若不对第一轧件进行相应处理，会导致第一轧件在预精轧设备的进料口堆积。

在第一轧件进行预精轧处理前，先对第一轧件进行折弯处理，使第一轧件进入预精轧设备的行程加长，并且折弯的大小可随第一轧件的状态进行调整。当第一轧件出现堆积时，折弯增大，使第一轧件的行程加长，避免堆积，当第一轧件的堆积消除，出现拉伸状态时，折弯减小，使第一轧件的行程缩短，避免将第一轧件拉断。通过将第一轧件进行折弯处理，使第一轧件在进行轧制处理时避免了堆积或拉伸的状态。

在一种可能的设计中，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材的步骤，具体包括：将第一轧件经过2至6次轧制，以得到第二轧件；将第二轧件经过2至6次轧制，以得到金属棒材。

在该设计中，将第一轧件经过2至6次轧制，得到第二轧件，将第二轧件经过2至6次轧制，得到金属棒材。轧件在轧制过程中，首先对轧件的两侧施加压力进行第一次轧制，经过第一次轧制后的轧件其横截面形状变为椭圆形，然后对轧件进行第二次轧制，在轧件两侧沿椭圆形较长轴的方向对轧件施加压力，使轧件由椭圆形变为圆形，并且外径尺寸变小。能够理解的是，由于轧件为刚性材料，每一次轧制的变形量较小，如果要得到外径较小的金属棒材需要进行多次轧制。可根据所需金属棒材的不同尺寸对轧件设置不同的轧制次数。根据经验，在预精轧处理过程设置2至6次轧制，在精轧处理过程设置2至6次轧制可以满足所有常用规格金属棒材的生产要求。

由于轧件在轧制时横截面经过一道轧制工序先变成椭圆形，再经过一道轧制工序变成圆形，为保证轧件的横截面为圆形，轧件的轧制次数必须为偶数。

在一种可能的设计中，将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材的步骤之后，还包括：将金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材。

在该设计中，在第一轧件经过至少两组轧制处理之后，将金属棒材进行水冷处理，以得到冷却金属棒材。第一轧件在经过至少两组轧制处理得到金属棒材后，产生大量的热，由于金属棒材过热无法进行后续的处理，需要对金属棒材进行冷却处理，过热的金属棒材通过水冷装置后，通过热交换金属棒材的热量被冷媒带走，金属棒材的温度降低，完成冷却过程。通过对金属棒材进行水冷处理，可以使金属棒材温度降低，减少过热金属棒材对生产设备的热冲击，提高生产设备的使用寿命；防止金属棒材过高的温度导致金属棒材的性能发生改变。

在一种可能的设计中，将金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材的步骤之后，还包括：将冷却金属棒材进行倍尺飞剪处理，以得到预定长度倍数的待切割金属棒材；切割待切割金属棒材，以得到多个预定长度的子金属棒材。

在该设计中，为了便于后续对金属棒材进行切割以得到预定长度的子金属棒材，首先采用剪切设备对冷却后的金属棒材进行横向剪切，使金属棒材沿横截面截断，截断的金属棒材长度为预定长度的倍数，完成对冷却后金属棒材的倍尺飞剪。然后对截断后的金属棒材继续进行切割，以得到多个预定长度的子金属棒材。

在一种可能的设计中，将金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材的步骤，具体包括：将金属棒材经过至少两次水冷处理，以得到冷却金属棒材。

在该设计中，在第一轧件经过至少两组轧制处理之后，将金属棒材进行水冷处理，水冷处理次数至少为两次。金属棒材在经过至少两组轧制处理后，产生了较大的变形量，金属棒材温度急剧提高，为了避免金属棒材过高的温度对后续处理产生影响，对金属棒材进行水冷处理，使金属棒材的温度下降至合理范围内。由于温度的快速变化会导致金属组织性能的改变，进而导致金属变脆，使金属温度阶段性的降低可避免该问题。对金属棒材进行第一次水冷处理，使金属棒材降低一定温度，然后对金属棒材进行第二次水冷处理，使金属棒材降至预定温度。

使金属棒材经过至少两次水冷，可以避免金属棒材的温度下降过快，导致金属阻值性能发生变化，影响金属性能。

在一种可能的设计中，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件的步骤之前，还包括：将待轧件加热至预定时长。

在该设计中，在切分待轧件前需要对待轧件进行加热，当加热时长达到预定时长后，待轧件温度升高，待轧件硬度下降，更易切分，然后对加热后的待轧件进行切分处理。待轧件在切分时温度应在合理范围内，不可过高或过低。当待轧件温度过低时，切分时所产生的应力过大，对切分设备造成较大损耗，降低切分设备的使用寿命，并且容易导致待轧件在切分过程中由于硬度过大出现局部崩裂。当待轧件温度过高时，待轧件在切分过程中会瞬时产生大量的热，若此时待轧件自身温度过高，易导致切分设备与待轧件粘连，造成第一轧件的切断面不规则。因此，使待轧件加热至预定时长，使待轧件的温度保证在合理范围内，便于后续对待轧件进行切分处理。

本发明的第二方面提出了一种金属棒材的生产设备，包括：粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组。粗轧机组用于将待轧件进行粗轧处理；中轧机组用于将待轧件进行中轧处理并对待轧件进行切分，以得到第一轧件；预精轧机组用于将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；精轧机组用于将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材。

在该设计中，金属棒材的生产设备包括粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组，对待轧件进行轧制处理以及切分处理，以得到金属棒材。能够理解的是，金属棒材的生产过程是将待轧件经过多道生产工序的加工进而得到金属棒材的过程，金属棒材具有多个预定的直径尺寸，待轧件直径大于金属棒材，如果使待轧件经过生产加工成为金属棒材，需要使待轧件的外径尺寸经生产加工由大变小，进而根据不同的需求得到不同直径尺寸的金属棒材。粗轧机组首先通过对待轧件进行粗轧，使待轧件的外径尺寸变小，然后中轧机组沿待轧件的延伸方向对待轧件进行切分，切分后的待轧件外廓尺寸变小。能够理解的是，经过粗轧机组轧制的待轧件外径尺寸变化不能超过预定的阈值，以避免短时内由于外径尺寸变化过大导致待轧件破坏，并且快速地将待轧件外径尺寸由大变小会对粗轧机组造成较大的负担，导致粗轧机组寿命缩短。因此，在待轧件进行粗轧后，中轧机组沿待轧件的延伸方向切分待轧件以得到第一轧件，可以快速减小待轧件的外廓尺寸，减少了轧制工序，提高了生产效率。

在得到第一轧件后，将第一轧件经过预精轧机组和精轧机组的轧制处理，以得到金属棒材。能够理解的是，经过中轧机组切分得到的第一轧件精度较差，并且经过中轧机组切分得到的第一轧件尺寸单一，无法满足多种直径尺寸金属棒材的要求，需要通过预精轧机组和精轧机组继续对第一轧件继续进行轧制，调整第一轧件的精度以及外径尺寸，第一轧件经过轧制处理的次数不同，得到金属棒材的外径尺寸不同，可根据金属棒材不同的尺寸需求设定不同的轧制处理次数，最终得到多种直径尺寸的金属棒材。预精轧机组和精轧机组对第一轧件进行了多次轧制，对第一轧件的外径尺寸和精度进行了多次调整，有益于提高金属棒材的精度。中轧机组对待轧件进行切分的工序设置在预精轧和精轧工序之前，此时待轧件的外径尺寸较大，可以理解地，待轧件在切分过程中外廓表面与中轧机组内表面接触，待轧件外径尺寸越大，中轧机组在切分相同体积的待轧件时待轧件与中轧机组所接触的外廓表面积越小，中轧机组的损耗越小。

进一步地，中轧机组包括切分设备和中轧设备，切分设备能够对待轧件进行切分处理，中轧设备能够对进行轧制处理。

中轧机组包括切分设备和中轧设备，切分设备能够对待轧件进行切分处理，使待轧件由一根变为多根，进而使待轧件的外廓尺寸迅速变小，减少了后续对待轧件的轧制次数，提高了生产效率，将切分设备设置在预精轧机组和精轧机组之前，避免了设置多组切分设备以保证得到多种规格的金属棒材，仅通过一组切分设备即可满足需求。中轧设备能够对待轧件进行轧制处理，对待轧件进行切分之前，通过中轧设备对待轧件进行轧制，调整待轧件外径尺寸。

进一步地，金属棒材的生产设备还包括折弯设备，折弯设备设置在中轧机组与预精轧机组以及预精轧机组与精轧机组之间，对第一轧件进行折弯处理。

金属棒材的生产设备还包括折弯设备，折弯设备设置在中轧机组与预精轧机组以及预精轧机组与精轧机组之间，对第一轧件进行折弯处理。待轧件经过中轧机组的切分处理后，得到第一轧件，第一轧件在进入预精轧机组之前，通过折弯设备对其进行折弯处理，并且折弯的大小可随第一轧件的状态进行调整。当第一轧件出现堆积时，折弯增大，使第一轧件的行程加长，避免堆积，当第一轧件的堆积消除，出现拉伸状态时，折弯减小，使第一轧件的行程缩短，避免将第一轧件拉断。通过折弯设备对第一轧件进行折弯处理，使第一轧件在进行轧制处理时避免了堆积或拉伸的状态。

进一步地，金属棒材的生产设备还包括加热组件，加热组件设置在粗轧机组之前，对待轧件进行加热处理。

加热组件对待轧件进行加热处理，当加热时长达到预定时长后，待轧件温度升高，使待轧件便于切分。待轧件在切分时温度应在合理范围内，不可过高或过低。当待轧件温度过低时，切分时所产生的应力过大，对切分设备造成较大损耗，降低切分设备的使用寿命，并且容易导致待轧件在切分过程中破坏。当待轧件温度过高时，待轧件在切分过程中会瞬时产生大量的热，若此时待轧件自身温度过高，易导致切分设备与待轧件粘连，造成第一轧件的切断面不规则。因此，使待轧件加热至预定时长，使待轧件的温度保证在合理范围内，便于后续对待轧件进行切分处理。

进一步地，金属棒材的生产设备还包括水冷组件，水冷组件设置在精轧机组之后，对经过精轧的金属棒材进行冷却处理。

第一轧件在经过精轧机组的轧制后得到金属棒材，产生大量的热，由于金属棒材过热无法进行后续的处理，需要对金属棒材进行冷却处理，过热的金属棒材通过水冷组件后，通过热交换金属棒材的热量被冷媒带走，金属棒材的温度降低，完成冷却过程。通过水冷组件对金属棒材的水冷处理，可以使金属棒材温度降低，减少过热金属棒材对生产设备的热冲击，提高生产设备的使用寿命；防止金属棒材过高的温度导致金属棒材的性能发生改变。

进一步地，金属棒材的生产设备还包括倍尺飞剪组件，倍尺飞剪组件设置于水冷组件之后，对金属棒材进行截断，以得到多个预定长度的子金属棒材。

为了便于后续对金属棒材进行切割以得到预定长度的子金属棒材，倍尺飞剪组件对冷却后的金属棒材进行横向剪切，使金属棒材沿横截面截断，截断的金属棒材长度为预定长度的倍数，然后对截断后的金属棒材继续进行切割，以得到多个预定长度的子金属棒材。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明的一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图2示出了本发明的另一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图3示出了本发明的又一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图4示出了本发明的又一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图5示出了本发明的又一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图6示出了本发明的又一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图7示出了本发明的又一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图8示出了本发明的又一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图9示出了本发明的又一个实施例的金属棒材的生产方法的流程示意图；

图10示出了本发明的一个实施例的金属棒材的生产设备的示意框图；

图11示出了本发明的另一个实施例的金属棒材的生产设备的结构示意图；

图12示出了本发明的一个实施例的金属棒材的生产工艺示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图12描述根据本发明的一些实施例提供的金属棒材的生产方法。

实施例一：

一种金属棒材的生产方法，如图1所示，本发明第一方面提出了一种金属棒材的生产方法，金属棒材的生产方法包括：

步骤S102，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S104，将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材。

在该实施例中，本实施例提供的生产方法首先轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件以得到第一轧件。能够理解的是，金属棒材的生产过程是将待轧件经过多道生产工序的加工进而得到金属棒材的过程，金属棒材具有多个预定的直径尺寸，待轧件直径大于金属棒材，如果使待轧件经过生产加工成为金属棒材，需要使待轧件的外径尺寸经生产加工由大变小，进而根据不同的需求得到不同直径尺寸的金属棒材。为此，本发明首先通过对待轧件进行轧制，使待轧件的外径尺寸变小，然后沿待轧件的延伸方向对待轧件进行切分，切分后的待轧件外廓尺寸变小。能够理解的是，经过轧制的待轧件外径尺寸变化不能超过预定的阈值，以避免短时内由于外径尺寸变化过大导致待轧件破坏，并且快速地将待轧件外径尺寸由大变小会对生产设备造成较大的负担，导致生产设备寿命缩短。因此，在待轧件进行轧制后，沿待轧件的延伸方向切分待轧件以得到第一轧件，可以快速减小待轧件的外廓尺寸，减少了轧制工序，提高了生产效率。

在得到第一轧件后，将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材。能够理解的是，经过切分得到的第一轧件，表面粗糙度以及外形圆整度较差，并且经过切分得到的第一轧件尺寸单一，无法满足多种直径尺寸金属棒材的要求，需要对第一轧件继续进行至少两组轧制处理，对第一轧件的表面粗糙度、圆度以及外径尺寸进行调整，第一轧件经过轧制处理的次数不同，得到金属棒材的外径尺寸不同，可根据金属棒材不同的尺寸需求设定不同的轧制处理次数，最终得到多种直径尺寸的金属棒材。

由于在切分后得到的第一轧件要经过至少两组轧制处理，在轧制过程中可多次对第一轧件的外径尺寸和外形圆整度进行调整，可以理解的，轧制过程越多，对第一轧件的外径尺寸和外形圆整度调整的机会越多，金属棒材的精度越高，多次轧制有益于金属棒材精度的提高。

由于待轧件在经过切分之前仅经过一次轧制，此时待轧件的外径尺寸仍然较大，可以理解地，待轧件在切分过程中外廓表面与切分设备表面接触，待轧件外径尺寸越大，切分设备在切分相同体积的待轧件时待轧件与切分设备所接触的外廓表面积越小，切分设备的损耗越小。

本发明通过轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件得到第一轧件，将第一轧件经过至少两组轧制处理得到金属棒材的生产方法，可以得到以下有益效果：避免了采用多种切分设备以得到不同外径尺寸金属棒材的生产方式，减少了切分设备的使用种类，简化了设备的管理工作；避免了频繁更换切分设备，节省了生产所需时间，提高了生产效率；在切分后设置多次轧制过程，提高了金属棒材的精度；减少切分设备与待轧件在切分单位体积待轧件时的接触面积，降低了切分设备的损耗，提高了切分设备的使用寿命。

实施例二：

如图2所示，在实施例一的基础上，将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材的步骤，具体包括：将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材。

金属棒材的生产方法包括：

步骤S202，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S204，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

步骤S206，将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材。

第一轧件在经过切分处理后，外廓尺寸、外形圆整度以及表面粗糙度均不符合金属棒材成品的要求，需要对其进行预精轧处理和精轧处理。在预精轧处理过程中，对第一轧件的外径尺寸和精度进行初步调整，得到第二轧件，然后进入精轧处理，进一步对第二轧件的外径尺寸和精度进行调整，最终得到金属棒材。在精轧处理之前设置预精轧处理步骤，可以使经过预精轧的第二轧件更加稳定地进入精轧设备，并对不满足精轧设备尺寸要求的第一轧件进行预精轧处理以得到满足精轧设备尺寸要求的第二轧件。

如图3所示，金属棒材的生产方法包括：

步骤S302，将待轧件经过粗轧处理；

步骤S304，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S306，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

步骤S308，将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材。

在沿待轧件的延伸方向切分待轧件的步骤之前，对待轧件进行粗轧处理。待轧件在未经轧制处理的状态下，外径尺寸和精度难以满足切分设备的切分要求。为满足切分设备的切分要求，首先对待轧件进行粗轧处理，对待轧件的外径尺寸及精度进行调整，使待轧件的外径尺寸及精度能够满足切分设备的要求。

如图4所示，金属棒材的生产方法包括：

步骤S402，将待轧件经过粗轧处理；

步骤S404，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S406，将第一轧件折弯处理；

步骤S408，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

步骤S410，将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材。

经过切分处理后得到第一轧件，第一轧件在经过预精轧处理前，需将第一轧件进行折弯处理。第一轧件经过切分后匀速移动至预精轧设备，第一轧件经过预精轧处理后，外径尺寸变小，能够理解的是，单位时间内，未进入预精轧设备的第一轧件与进入预精轧设备的第一轧件移动的总体积不同，进入预精轧设备的第一轧件单位时间内移动的体积小于未进入预精轧设备的第一轧件单位时间内移动的体积，若不对第一轧件进行相应处理，会导致第一轧件在预精轧设备的进料口堆积。

在第一轧件进行预精轧处理前，先对第一轧件进行折弯处理，使第一轧件进入预精轧设备的行程加长，并且折弯的大小可随第一轧件的状态进行调整。当第一轧件出现堆积时，折弯增大，使第一轧件的行程加长，避免堆积，当第一轧件的堆积消除，出现拉伸状态时，折弯减小，使第一轧件的行程缩短，避免将第一轧件拉断。通过将第一轧件进行折弯处理，使第一轧件在进行轧制处理时避免了堆积或拉伸的状态。

实施例三：

如图5所示，在前述实施例的基础上，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材的步骤，具体包括：将第一轧件经过2至6次轧制，以得到第二轧件；将第二轧件经过2至6次轧制，以得到金属棒材。

金属棒材的生产方法包括：

步骤S502，将待轧件经过粗轧处理；

步骤S504，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S506，将第一轧件折弯处理；

步骤S508，将第一轧件经过2至6次轧制，以得到第二轧件；

步骤S510，将第二轧件经过2至6次轧制，以得到金属棒材。

将第一轧件经过2至6次轧制，得到第二轧件，将第二轧件经过2至6次轧制，得到金属棒材。轧件在轧制过程中，首先对轧件的两侧施加压力进行第一次轧制，经过第一次轧制后的轧件其横截面形状变为椭圆形，然后对轧件进行第二次轧制，在轧件两侧沿椭圆形较长轴的方向对轧件施加压力，使轧件由椭圆形变为圆形，并且外径尺寸变小。能够理解的是，由于轧件为刚性材料，每一次轧制的变形量较小，如果要得到外径较小的金属棒材需要进行多次轧制。可根据所需金属棒材的不同尺寸对轧件设置不同的轧制次数。根据经验，在预精轧处理过程设置2至6次轧制，在精轧处理过程设置2至6次轧制可以满足所有常用规格金属棒材的生产要求。

由于轧件在轧制时横截面经过一道轧制工序先变成椭圆形，再经过一道轧制工序变成圆形，为保证轧件的横截面为圆形，轧件的轧制次数必须为偶数。

实施例四：

如图6所示，在前述实施例的基础上，将第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到金属棒材的步骤之后，还包括：将金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材。

金属棒材的生产方法包括：

步骤S602，将待轧件经过粗轧处理；

步骤S604，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S606，将第一轧件折弯处理；

步骤S608，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

步骤S610，将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材；

步骤S612，将金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材。

在第一轧件经过至少两组轧制处理之后，将金属棒材进行水冷处理，以得到冷却金属棒材。第一轧件在经过至少两组轧制处理得到金属棒材后，产生大量的热，由于金属棒材过热无法进行后续的处理，需要对金属棒材进行冷却处理，过热的金属棒材通过水冷装置后，通过热交换金属棒材的热量被冷媒带走，金属棒材的温度降低，完成冷却过程。通过对金属棒材进行水冷处理，可以使金属棒材温度降低，减少过热金属棒材对生产设备的热冲击，提高生产设备的使用寿命；防止金属棒材过高的温度导致金属棒材的性能发生改变。

如图7所示，金属棒材的生产方法包括：

步骤S702，将待轧件经过粗轧处理；

步骤S704，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S706，将第一轧件折弯处理；

步骤S708，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

步骤S710，将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材；

步骤S712，将金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材；

步骤S714，将冷却金属棒材进行倍尺飞剪处理，以得到预定长度倍数的待切割金属棒材；

步骤S716，切割待切割金属棒材，以得到多个预定长度的子金属棒材。

为了便于后续对金属棒材进行切割以得到预定长度的子金属棒材，首先采用剪切设备对冷却后的金属棒材进行横向剪切，使金属棒材沿横截面截断，截断的金属棒材长度为预定长度的倍数，完成对冷却后金属棒材的倍尺飞剪。然后对截断后的金属棒材继续进行切割，以得到多个预定长度的子金属棒材。

实施例五：

如图8所示，在前述实施例的基础上，将金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材的步骤，具体包括：将金属棒材经过至少两次水冷处理，以得到冷却金属棒材。

金属棒材的生产方法包括：

步骤S802，将待轧件经过粗轧处理；

步骤S804，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S806，将第一轧件折弯处理；

步骤S808，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

步骤S810，将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材；

步骤S812，将金属棒材经过至少两次水冷处理，以得到冷却金属棒材；

步骤S814，将冷却金属棒材进行倍尺飞剪处理，以得到预定长度倍数的待切割金属棒材；

步骤S816，切割待切割金属棒材，以得到多个预定长度的子金属棒材。

在第一轧件经过至少两组轧制处理之后，将金属棒材进行水冷处理，水冷处理次数至少为两次。金属棒材在经过至少两组轧制处理后，产生了较大的变形量，金属棒材温度急剧提高，为了避免金属棒材过高的温度对后续处理产生影响，对金属棒材进行水冷处理，使金属棒材的温度下降至合理范围内。由于温度的快速变化会导致金属组织性能的改变，进而导致金属变脆，使金属温度阶段性的降低可避免该问题。对金属棒材进行第一次水冷处理，使金属棒材降低一定温度，然后对金属棒材进行第二次水冷处理，使金属棒材降至预定温度。

使金属棒材经过至少两次水冷，可以避免金属棒材的温度下降过快，导致金属阻值性能发生变化，影响金属性能。

实施例六：

如图9所示，在前述实施例的基础上，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件的步骤之前，还包括：将待轧件加热至预定时长。

金属棒材的生产方法包括：

步骤S902，将待轧件经过粗轧处理；

步骤S904，将待轧件加热至预定时长；

步骤S906，轧制待轧件并沿待轧件的延伸方向切分待轧件，以得到第一轧件；

步骤S908，将第一轧件折弯处理；

步骤S910，将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

步骤S912，将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材；

步骤S914，将金属棒材经过至少两次水冷处理，以得到冷却金属棒材；

步骤S916，将冷却金属棒材进行倍尺飞剪处理，以得到预定长度倍数的待切割金属棒材；

步骤S918，切割待切割金属棒材，以得到多个预定长度的子金属棒材。

在切分待轧件前需要对待轧件进行加热，当加热时长达到预定时长后，待轧件温度升高，待轧件硬度下降，更易切分，然后对加热后的待轧件进行切分处理。待轧件在切分时温度应在合理范围内，不可过高或过低。当待轧件温度过低时，切分时所产生的应力过大，对切分设备造成较大损耗，降低切分设备的使用寿命，并且容易导致待轧件在切分过程中由于硬度过大出现局部崩裂。当待轧件温度过高时，待轧件在切分过程中会瞬时产生大量的热，若此时待轧件自身温度过高，易导致切分设备与待轧件粘连，造成第一轧件的切断面不规则。因此，使待轧件加热至预定时长，使待轧件的温度保证在合理范围内，便于后续对待轧件进行切分处理。

实施例七：

如图10、图11和图12所示，本发明的第二方面提出了一种金属棒材的生产设备1000，包括：粗轧机组1002、中轧机组1004、预精轧机组1006和精轧机组1008。粗轧机组1002用于将待轧件进行粗轧处理；中轧机组1004用于将待轧件进行中轧处理并对待轧件进行切分，以得到第一轧件；预精轧机组1006用于将第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；精轧机组1008用于将第二轧件经过精轧处理，以得到金属棒材。

在该设计中，金属棒材的生产设备1000包括粗轧机组1002、中轧机组1004、预精轧机组1006和精轧机组1008，对待轧件进行轧制处理以及切分处理，以得到金属棒材。能够理解的是，金属棒材的生产过程是将待轧件经过多道生产工序的加工进而得到金属棒材的过程，金属棒材具有多个预定的直径尺寸，待轧件直径大于金属棒材，如果使待轧件经过生产加工成为金属棒材，需要使待轧件的外径尺寸经生产加工由大变小，进而根据不同的需求得到不同直径尺寸的金属棒材。粗轧机组1002首先通过对待轧件进行粗轧，使待轧件的外径尺寸变小，然后中轧机组1004沿待轧件的延伸方向对待轧件进行切分，切分后的待轧件外廓尺寸变小。能够理解的是，经过粗轧机组1002轧制的待轧件外径尺寸变化不能超过预定的阈值，以避免短时内由于外径尺寸变化过大导致待轧件破坏，并且快速地将待轧件外径尺寸由大变小会对粗轧机组造成较大的负担，导致粗轧机组1002寿命缩短。因此，在待轧件进行粗轧后，中轧机组1004沿待轧件的延伸方向切分待轧件以得到第一轧件，可以快速减小待轧件的外廓尺寸，减少了轧制工序，提高了生产效率。

在得到第一轧件后，将第一轧件经过预精轧机组1006和精轧机组1008的轧制处理，以得到金属棒材。能够理解的是，经过中轧机组1004切分得到的第一轧件精度较差，并且经过中轧机组1004切分得到的第一轧件尺寸单一，无法满足多种直径尺寸金属棒材的要求，需要通过预精轧机组1006和精轧机组1008继续对第一轧件继续进行轧制，调整第一轧件的精度以及外径尺寸，第一轧件经过轧制处理的次数不同，得到金属棒材的外径尺寸不同，可根据金属棒材不同的尺寸需求设定不同的轧制处理次数，最终得到多种直径尺寸的金属棒材。预精轧机组1006和精轧机组1008对第一轧件进行了多次轧制，对第一轧件的外径尺寸和精度进行了多次调整，有益于提高金属棒材的精度。中轧机组1004对待轧件进行切分的工序设置在预精轧和精轧工序之前，此时待轧件的外径尺寸较大，可以理解地，待轧件在切分过程中外廓表面与中轧机组内表面接触，待轧件外径尺寸越大，中轧机组1004在切分相同体积的待轧件时待轧件与中轧机组1004所接触的外廓表面积越小，中轧机组1004的损耗越小。

进一步地，中轧机组1004包括切分设备和中轧设备，切分设备能够对待轧件进行切分处理，中轧设备能够对进行轧制处理。

中轧机组1004包括切分设备和中轧设备，切分设备能够对待轧件进行切分处理，使待轧件由一根变为多根，进而使待轧件的外廓尺寸迅速变小，减少了后续对待轧件的轧制次数，提高了生产效率，将切分设备设置在预精轧机组和精轧机组之前，避免了设置多组切分设备以保证得到多种规格的金属棒材，仅通过一组切分设备即可满足需求。中轧设备能够对待轧件进行轧制处理，对待轧件进行切分之前，通过中轧设备对待轧件进行轧制，调整待轧件外径尺寸。

进一步地，金属棒材的生产设备1000还包括折弯设备1010，折弯设备1010设置在中轧机组1004与预精轧机组1006以及预精轧机组1006与精轧机组1008之间，对第一轧件进行折弯处理。

金属棒材的生产设备1000还包括折弯设备1010，折弯设备1010设置在中轧机组1004与预精轧机组1006以及预精轧机组1006与精轧机组1008之间，对第一轧件进行折弯处理。待轧件经过中轧机组1004的切分处理后，得到第一轧件，第一轧件在进入预精轧机组1006之前，通过折弯设备1010对其进行折弯处理，并且折弯的大小可随第一轧件的状态进行调整。当第一轧件出现堆积时，折弯增大，使第一轧件的行程加长，避免堆积，当第一轧件的堆积消除，出现拉伸状态时，折弯减小，使第一轧件的行程缩短，避免将第一轧件拉断。通过折弯设备1010对第一轧件进行折弯处理，使第一轧件在进行轧制处理时避免了堆积或拉伸的状态。

进一步地，金属棒材的生产设备1000还包括加热组件1012，加热组件1012设置在粗轧机组1002之前，对待轧件进行加热处理。

加热组件1012对待轧件进行加热处理，当加热时长达到预定时长后，待轧件温度升高，使待轧件便于切分。待轧件在切分时温度应在合理范围内，不可过高或过低。当待轧件温度过低时，切分时所产生的应力过大，对切分设备造成较大损耗，降低切分设备的使用寿命，并且容易导致待轧件在切分过程中破坏。当待轧件温度过高时，待轧件在切分过程中会瞬时产生大量的热，若此时待轧件自身温度过高，易导致切分设备与待轧件粘连，造成第一轧件的切断面不规则。因此，使待轧件加热至预定时长，使待轧件的温度保证在合理范围内，便于后续对待轧件进行切分处理。

进一步地，金属棒材的生产设备1000还包括水冷组件1014，水冷组件1014设置在精轧机组1008之后，对经过精轧的金属棒材进行冷却处理。

第一轧件在经过精轧机组1008的轧制后得到金属棒材，产生大量的热，由于金属棒材过热无法进行后续的处理，需要对金属棒材进行冷却处理，过热的金属棒材通过水冷组件1014后，通过热交换金属棒材的热量被冷媒带走，金属棒材的温度降低，完成冷却过程。通过水冷组件1014对金属棒材的水冷处理，可以使金属棒材温度降低，减少过热金属棒材对生产设备的热冲击，提高生产设备1000的使用寿命；防止金属棒材过高的温度导致金属棒材的性能发生改变。

进一步地，金属棒材的生产设备1000还包括倍尺飞剪组件1016，倍尺飞剪组件1016设置于水冷组件1014之后，对金属棒材进行截断，以得到多个预定长度的子金属棒材。

为了便于后续对金属棒材进行切割以得到预定长度的子金属棒材，倍尺飞剪组件1016对冷却后的金属棒材进行横向剪切，使金属棒材沿横截面截断，截断的金属棒材长度为预定长度的倍数，然后对截断后的金属棒材继续进行切割，以得到多个预定长度的子金属棒材。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属棒材的生产方法，其特征在于，包括：

轧制待轧件并沿所述待轧件的延伸方向切分所述待轧件，以得到第一轧件；

将所述第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到所述金属棒材。

2.根据权利要求1所述的金属棒材的生产方法，其特征在于，所述将所述第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到所述金属棒材的步骤，具体包括：

将所述第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

将所述第二轧件经过精轧处理，以得到所述金属棒材。

3.根据权利要求1所述的金属棒材的生产方法，其特征在于，所述沿所述待轧件的延伸方向切分所述待轧件的步骤之前，还包括：

将所述待轧件经过粗轧处理。

4.根据权利要求1所述的金属棒材的生产方法，其特征在于，所述将所述第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到所述金属棒材的步骤之前，还包括：

将所述第一轧件折弯处理。

5.根据权利要求2所述的金属棒材的生产方法，其特征在于，所述将所述第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；将所述第二轧件经过精轧处理，以得到所述金属棒材的步骤，具体包括：

将所述第一轧件经过2至6次轧制，以得到第二轧件；

将所述第二轧件经过2至6次轧制，以得到所述金属棒材。

6.根据权利要求1所述的金属棒材的生产方法，其特征在于，所述将所述第一轧件经过至少两组轧制处理，以得到所述金属棒材的步骤之后，还包括：

将所述金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材。

7.根据权利要求6所述的金属棒材的生产方法，其特征在于，所述将所述金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材的步骤之后，还包括：

将所述冷却金属棒材进行倍尺飞剪处理，以得到预定长度倍数的待切割金属棒材；

切割所述待切割金属棒材，以得到多个预定长度的子金属棒材。

8.根据权利要求6所述的金属棒材的生产方法，其特征在于，所述将所述金属棒材经过水冷处理，以得到冷却金属棒材的步骤，具体包括：

将所述金属棒材经过至少两次水冷处理，以得到冷却金属棒材。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的金属棒材的生产方法，其特征在于，所述轧制待轧件并沿所述待轧件的延伸方向切分所述待轧件，以得到第一轧件的步骤之前，还包括：

将所述待轧件加热至预定时长。

10.一种金属棒材的生产设备，其特征在于，包括：

粗轧机组，用于将待轧件进行粗轧处理；

中轧机组，用于将所述待轧件进行中轧处理并对所述待轧件进行切分，以得到第一轧件；

预精轧机组，用于将所述第一轧件经过预精轧处理，以得到第二轧件；

精轧进组，用于将所述第二轧件经过精轧处理，以得到所述金属棒材。

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