CN210450333U - 一种高温软钎料减径用辊模 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温软钎料减径用辊模，包括辊模架机构和拉辊机构，所述拉辊机构和辊模架机构相连；所述辊模架机构包括辊模架本体和压板，所述辊模架本体设有两个连通的腔体；所述拉辊机构包括进坯拉辊、出坯拉辊、轴承、拉辊轴和轴向调整片，所述进、出坯拉辊分别位于辊模架的两个腔体内，进坯拉辊呈垂直设置，出坯拉辊呈水平设置；所述压板和辊模架本体上分别设有相适配的缺口，所述缺口构成拉辊轴的定位孔。本实用新型的辊模成本低、使用简单、减径效率高和环保性能佳，能有效保证高温软钎料减径后的产品质量。

Description

一种高温软钎料减径用辊模

技术领域

本实用新型涉及辊模拉拔减径领域，尤其涉及一种用于高温软钎料减径的辊模。

背景技术

辊模拉拔减径技术广泛应用于金属材料减径加工领域，一般常由多个辊模组成一套连续的减径设备，可以起到连续轧制减径的效果。辊模拉拔减径技术介于轧制减径和拉丝模拉拔减径技术，故吸收了轧制和拉拔的优点；首先其具有轧制的特性，线坯经辊模是通过滚动压变形实现减径，具有细化晶粒、力学性能稳定的优势；辊模减径拉拔力小，线坯中的微小缺陷不易扩展，因此可加工难以用拉丝模拉拔减径加工材料。由于线坯经辊模减径是通过滚动变形，无摩擦发热现象，因此能耗低于拉丝模拉拔技术；同时由于辊模减径过程只有线坯的变形热，没有滑动摩擦热，发热量小，故对线坯润滑的要求低，产生的废弃物更少，环保性较佳。

高温软钎料的熔点介于250℃～450℃之间，一般以锌及其合金和锡及其合金为主，抗拉强度低于250N/mm2。辊模拉拔减径技术同样可适用于高温软钎料，但现有辊模技术用于高温软钎料线坯的减径加工，存在着以下一些不足之处：

1）与黑色金属和铜铝有色金属行业相比，软钎料行业比较偏小，企业规模较小。而现有的辊模结构复杂，所用的拉辊材料采用钨钢硬质材料，加工和配件成本高，需要专业人员进行装配、调整和维护，故适合于加工高附加值的金属材料，如钛合金线材加工，而对一般的金属材料，其成本偏高；

2）钨是一种稀有金属，价格高、资源少；钨钢是高硬度材料，但脆性较大，受到敲击、冲撞时容易破碎，使用过程需小心维护；同时钨钢材料不适合其内孔直接配装轴承等零件，因此需要先加装一个内套，为了达到所需的轴承设计寿命，需加大内套的尺寸，从而使整体的结构体积变大；

3）虽然现有辊模技术可用于锌及其合金减径加工，但实际上根据软钎料的特性，现有拉辊的孔型用于软钎料拉拔减径并不理想，主要存在变形量小（一般只有20%以下），拉拔效率低，没有发挥出辊模应有的大变形量的优势；

4）高温软钎料抗拉强度远低于黑色金属、铜铝和钛合金，因此在辊模减径时线坯，如果采用较大的减面率，线坯容易翻转，造成线坯飞边和毛刺现象发生，难以满足高端顾客的需求。

由于辊模技术用于高温软钎料粗线坯减径加工存在的问题，其高昂的成本和较高的维护要求，制约了辊模技术在高温软钎料领域的推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种高温软钎料减径用辊模，以降低使用、维护成本。

本实用新型采用的技术方案是：一种高温软钎料减径用辊模，包括辊模架机构和拉辊机构，所述拉辊机构和辊模架机构相连；所述辊模架机构包括辊模架本体和压板，所述辊模架本体设有两个连通的腔体；所述拉辊机构包括进坯拉辊、出坯拉辊、轴承、拉辊轴和轴向调整片，所述进、出坯拉辊分别位于辊模架的两个腔体内，进坯拉辊呈垂直设置，出坯拉辊呈水平设置；所述压板和辊模架本体上分别设有相适配的缺口，所述缺口构成拉辊轴的定位孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述辊模架的进料端通过固定螺栓固接进坯导向件。

作为本实用新型的进一步改进，所述辊模架本体和压板通过紧固螺栓相连，所述辊模架本体和压板之间留有0.4～0.6毫米的间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述缺口构成的定位孔配有辊缝调整片。

作为本实用新型的进一步改进，所述拉辊机构和辊模架机构通过调节螺钉相连。

作为本实用新型的更进一步改进，所述拉辊的材料为Cr12MoV。

作为本实用新型的更进一步改进，所述拉辊表面做喷丸处理。

作为本实用新型的更进一步改进，所述进、出坯拉辊的孔型相同，采用圆菱相结合的结构。

作为本实用新型的更进一步改进，所述拉辊轴两端分别为等边矩形，等边矩形的四面与拉辊轴的中心距离之间有0.05毫米的偏差。

作为本实用新型的更进一步改进，所述拉辊轴为中空结构。

本实用新型采用的有益效果是：采用本结构的辊模具备如下优点：1、适合锌及其合金、锡及其合金等高温软钎料减径用辊模，其减面率可达到30%以上；2、同一组辊模的4个拉辊机构仅用一种孔型，进坯和出坯拉辊可以通用，方便装配； 3、采用开合式固定拉辊组，及辊缝调整片，配合拉辊轴用以调节线坯的圆度，大大简化了结构，实现在线精确调整线坯的圆度（无需到专用的平台上进行调整），稍具有机械技能的维修人员均可方便精确调整；4、取消了钨钢材料，以Cr12MoV替代，并经表面喷丸强化处理，可提高拉辊表面的硬度至HRc60以上，延长了使用寿命；5、经喷丸处理的拉辊，有效消除减径时线坯翻转的现象，解决了线坯飞边和毛刺的现象，确保了产品质量；6、与市场上同规格的辊模相比，具有较强的竞争优势；7、拉辊轴设计成中空结构，以利散热，减径过程对辊模的冷却要求低；8、减径过程无需拉丝油等对线坯进行循环润滑和冷却，产生的危废物极少，环保性能好。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图2为本实用新型的辊模架示意图。

图3为本实用新型的实施例1的孔型示意图。

图4为本实用新型的实施例1的拉辊轴两端等边矩形面与拉辊轴的示意图。

图5为本实用新型的实施例2的拉辊表面示意图。

图6为本实用新型的实施例2的拉辊表面效果放大图。

图中所示：1 进坯导向件，2 辊模架本体，3 调节螺钉，4 拉辊机构，5 紧固螺栓，6固定螺栓，7 压块，8 辊缝调整片。

具体实施方式

下面结合图1，对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，一种高温软钎料减径用辊模，包括辊模架机构和拉辊机构4，所述拉辊机构4和辊模架机构相连；所述辊模架机构包括辊模架本体2和压板7，所述辊模架本体2设有两个连通的腔体；所述拉辊机构4包括进坯拉辊、出坯拉辊、轴承、拉辊轴和轴向调整片，所述进、出坯拉辊分别位于辊模架本体2的两个腔体内，进坯拉辊呈垂直设置，出坯拉辊呈水平设置；所述压板7和辊模架本体2上分别设有相适配的缺口，所述缺口构成拉辊轴的定位孔。

为提高本实用新型的使用效果，辊模架的进料端通过固定螺栓6固接进坯导向件1，从而保证进料的准确。

为提高本实用新型的使用效果，所述缺口构成的定位孔配有辊缝调整片8。压板是用于固定拉辊机构的，因此可以通过更换辊缝调整片来灵活调整辊缝，以弥补拉辊使用过程中产生的磨损，同时可以通过配合调节螺钉及其配件，调节拉辊的孔型对中。

常规辊模的孔型，进坯拉辊和出坯拉辊组成一个辊模组，进坯拉辊将坯料辊压成椭圆，出坯拉辊将椭圆坯料压成圆形，故进坯和出坯拉辊的孔型是不一样的，一般采用椭-圆设计。因此辊模加工、安装和调整要求高，非专业人员难以达到理想的状态。本结构设计根据软钎料的特性，通过大量的试验和研究，发现软钎料在适当的减面率的条件下具备小宽展的特性，并在特定的减面率和软钎料合金条件下（如微合金化锌合金、高锡含量的锡锌合金等），呈现零宽展的特性，因此一个辊模组的进坯和出坯拉辊，采用相同孔型的设计方案，简化了拉辊加工工序，也简化了装配调整的要求。

实施例1，一种高温软钎料减径用辊模，包括辊模架机构和拉辊机构4，所述拉辊机构4和辊模架机构相连；所述辊模架机构包括辊模架本体2和压板7，所述辊模架本体2设有两个连通的腔体；所述拉辊机构4包括进坯拉辊、出坯拉辊、轴承、拉辊轴和轴向调整片，所述进、出坯拉辊分别位于辊模架本体2的两个腔体内，进坯拉辊呈垂直设置，出坯拉辊呈水平设置；所述压板7和辊模架本体2上分别设有相适配的缺口，所述缺口构成拉辊轴的定位孔，缺口构成的定位孔配有辊缝调整片8；拉辊轴两端为长方体结构，其四面为等边矩形，四个矩形的面按顺时针分别设为a、b、c、d，a与拉辊轴的中心距L，b与拉辊轴的中心距为L-0.05mm，c与拉辊轴的中心距为L-0.1mm，d与拉辊轴中心距为L-0.15mm；定位孔与拉辊轴相适配，拉辊轴的a面，初始配装时与辊缝调整片贴合；辊模架的进料端通过固定螺栓6固接进坯导向件1，固定螺栓的配件还包括垫片；调节螺钉的配件包括螺母、配套的弹簧垫、平垫；辊模架本体2和压板7通过紧固螺栓5相连，紧固螺钉的配件包括弹簧垫；拉辊轴为中空结构；所述进、出坯拉辊的孔型相同，采用圆菱相结合的结构。进坯和出坯的拉辊孔型尺寸是一致的，采用的是圆菱相结合的结构，大量的试验表明，菱形的角度为60°为最佳值，可以保证软钎料线坯经辊拉后，线径的椭圆度保证在±0.05mm精度，满足后续拉拔减径要求，其减面率可到达30%左右。拉辊轴两端的a、b、c、d四面，其四面与拉辊轴中心互相之间的偏差0.05mm，用以调节线坯的圆度，在初始配装辊模时，将拉辊轴两端矩形a面与辊缝调整片贴合，使用后可以根据拉辊磨损程度，选择适合的面，实现在线精确调整线坯的圆度。

实施例2，进一步地，当前采用钨钢作为拉辊材料，其目的是提高材料的硬度，但其带来了辊模体积偏大、结构复化、成本和配装要求高的问题。本实施例采用Cr12MoV为拉辊材料，经热处理使其硬度不低于HRc55。并对拉辊表面喷丸处理，其目的主要如下：1）采用φ0.5mm以下高强度钢质球丸对拉辊孔型表面进行喷丸处理，使拉辊表面具备一定的粗糙度，线坯经过一定粗糙度的拉辊，在较大的减面率情况下，可以起到良好的防止线坯翻转的效果，解决了产品飞边和毛刺的现象，图4是表面喷丸处理的情况，图5是20倍放大的喷丸效果。经喷丸处理的拉辊减径，线坯表面比较粗糙，故本实用新型应特别注意：采用多个辊模组成一套连续或不连续的减径设备，则最后一道次拉拔的辊模，其拉辊不经喷丸处理，拉辊应保证其表面光洁，孔型表面粗糙度达到1.6μm左右，且其减面率不超过8%。2）试验表明，经表面强化处理的拉辊，其硬度可以进一步提升到HRc60以上，耐磨性明显增加，可提高辊模的使用寿命20%以上。

本结构适合锌及其合金、锡及其合金等高温软钎料减径用辊模，具备如下优点：1）其减面率可达到30%以上；2）同一组辊模仅用一种孔型，进坯和出坯拉辊可以通用；3）采用开合式固定拉辊组，及辊缝调整片，配合拉辊轴用以调节线坯的圆度，大大简化了结构，实现在线精确调整线坯的圆度（无需到专用的平台上进行调整），稍具有机械技能的维修人员均可方便精确调整；4）取消了钨钢材料，以Cr12MoV替代，并经表面喷丸强化处理，可提高拉辊表面的硬度至HRc60以上，延长了使用寿命，使用表明，线径为φ5m规格的软钎料线坯，单组辊模使用寿命可达到4500吨以上；5）经喷丸处理的拉辊，有效消除减径时线坯翻转的现象，解决了线坯飞边和毛刺的现象，确保了产品质量。6）本结构设计的辊模，与市场上同规格的辊模相比，具有较强的竞争优势。7）采用本结构设计的辊模，轴承采用耐120℃的润滑脂，拉辊轴设计成中空结构，以利散热，减径过程对辊模的冷却要求低；8）减径过程无需拉丝油等对线坯进行循环润滑和冷却，产生危废物极少，环保性能好。

本领域技术人员应当知晓，本实用新型的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本实用新型精神的前提下，对本实用新型进行的各种变换均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高温软钎料减径用辊模，其特征是包括辊模架机构和拉辊机构（4），所述拉辊机构（4）和辊模架机构相连；所述辊模架机构包括辊模架本体（2）和压板（7），所述辊模架本体（2）设有两个连通的腔体；所述拉辊机构（4）包括进坯拉辊、出坯拉辊、轴承、拉辊轴和轴向调整片，所述进、出坯拉辊分别位于辊模架本体（2）的两个腔体内，进坯拉辊呈垂直设置，出坯拉辊呈水平设置；所述压板（7）和辊模架本体（2）上分别设有相适配的等边矩形缺口，所述等边矩形缺口构成拉辊轴的定位孔。

2.根据权利要求1所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述辊模架机构的进料端通过固定螺栓（6）固接进坯导向件（1）。

3.根据权利要求1所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述辊模架本体（2）和压板（7）通过紧固螺栓（5）相连，所述辊模架本体（2）和压板（7）之间留有0.4～0.6毫米的间隙。

4.根据权利要求1所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述缺口构成的定位孔配有辊缝调整片（8）。

5.根据权利要求1所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述拉辊机构（4）和辊模架机构通过调节螺钉（3）相连。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述拉辊的材料为Cr12MoV。

7.根据权利要求6所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述拉辊表面做喷丸处理。

8.根据权利要求6所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述进、出坯拉辊的孔型相同，采用圆菱相结合的结构。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述拉辊轴两端分别为长方体结构，其四面为等边矩形，所述四面与拉辊轴的中心距离之间有0.05毫米的偏差。

10.根据权利要求9所述的一种高温软钎料减径用辊模，其特征是所述拉辊轴为中空结构。

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