一種電塑性等徑軋制軋的制造方法
【專利摘要】一種電塑性等徑軋制軋機(jī)，其主要是：在二輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上，加入由導(dǎo)板與等徑角模具組成的等徑角軋制機(jī)構(gòu)和由電脈沖接口與電源組成的電致塑性加工機(jī)構(gòu)。本發(fā)明省去了常規(guī)等徑角軋制過程中必須的預(yù)熱和熱軋?jiān)O(shè)備，軋制后也無需對(duì)板料進(jìn)行退火處理，常溫下即可進(jìn)行，大大減少了工序和加工成本，亦可以進(jìn)行連軋，加工過程簡(jiǎn)單高效，既可獲得常規(guī)等徑角軋制后板料綜合力學(xué)性能大幅改善的效果，又大大簡(jiǎn)化了常規(guī)等徑角軋制過程中繁瑣的工序和笨重的設(shè)備，適合進(jìn)行鎂合金等低塑性難軋制金屬材料以及高溫合金、高強(qiáng)鋼等高強(qiáng)度難變形金屬材料的軋制和性能改良。
【專利說明】一種電塑性等徑軋制軋機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二輥軋機(jī)，尤其是涉及一種電塑性等徑軋制軋機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]軋制是一種常用的金屬塑性加工方法，主要用來生產(chǎn)型材、板材、管材等。軋制可按金屬在軋制時(shí)是否立即產(chǎn)生軟化、回復(fù)和再結(jié)晶分為熱軋和冷軋。軋機(jī)即是實(shí)現(xiàn)金屬軋制過程的設(shè)備。
[0003]有一些金屬材料或合金具有良好的性能，但是通常條件下塑性很差，難以通過塑性變形進(jìn)行加工，例如鎂合金、鋁合金，以及合金鋼、鈦合金、高溫合金等。如鎂合金等有色輕金屬具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、電磁屏蔽性好、減震性好等良好性能，鈦合金具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)，這些金屬材料性能突出，但常溫下變形能力差，加工困難成本高，使得其使用受到很大限制。
[0004]大多數(shù)金屬材料在冷軋過程中均有不同程度的加工硬化產(chǎn)生，在多次冷軋加工后，必須對(duì)合金進(jìn)行再結(jié)晶退火，以恢復(fù)材料原有的塑性。對(duì)于耐高溫、耐磨損等高合金材料，變形抗力較大，加工硬化、形成織構(gòu)的傾向性較高，有些脆性材料基本沒有軋制的可能，這是當(dāng)代軋制技術(shù)面臨的瓶頸問題。
[0005]等徑角軋制技術(shù)對(duì)板料綜合力學(xué)性能的提升作用顯而易見，但在實(shí)際操作中存在工序繁雜、成本高、加工效率低的缺點(diǎn)，例如對(duì)某種鎂合金板料的等徑角軋制，需要使用雙輥熱軋機(jī)，并且鎂合金板料在進(jìn)行等徑角軋制前需要進(jìn)行5分鐘400°C的預(yù)熱以提升原料塑性，減小變形抗力并改善金屬內(nèi)部組織，以便于軋制，預(yù)熱溫度和時(shí)間需要嚴(yán)格控制，否則容易造成板料內(nèi)部晶粒長(zhǎng)大、塑性降低，軋制完成后需要對(duì)板料進(jìn)行再結(jié)晶退火處理以消除殘余應(yīng)力，恢復(fù)塑性，才可得到合格的產(chǎn)品。
[0006]電致塑性效應(yīng)是材料在電的作用(包括電子照射、電場(chǎng)、電脈沖等電刺激)下，變形抗力降低、塑性增加的一種現(xiàn)象。電致塑性技術(shù)最引人注意的是將其應(yīng)用于難成形或低塑性材料的軋制加工，電致塑性軋制過程中，脈沖電流使金屬在較低溫度下具有良好的塑性變形能力，變形抗力降低，最終產(chǎn)品較常規(guī)軋制強(qiáng)度更高、韌性和表面質(zhì)量更好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種在常溫下工作的設(shè)備簡(jiǎn)單、加工效率高、成本低、可提高難軋制金屬綜合力學(xué)性能的電塑性等徑軋制軋機(jī)。本發(fā)明主要是在常規(guī)二輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上，加入等徑角軋制機(jī)構(gòu)和電致塑性加工機(jī)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明的具體方案如下:二輥軋機(jī)主要包括機(jī)架、軋輥組件、平衡機(jī)構(gòu)和壓下機(jī)構(gòu)等。封閉式四柱機(jī)架內(nèi)用于安放兩個(gè)軋輥，兩個(gè)軋輥呈上下排列，上軋輥軸承座上部與壓下機(jī)構(gòu)相連，通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架頂部的齒輪組可以使壓下機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，該壓下機(jī)構(gòu)上端穿過機(jī)架頂上的豎直通孔與齒輪組相連，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組，使壓下機(jī)構(gòu)與兩個(gè)軸承座相連的部分同步移動(dòng)。在壓下機(jī)構(gòu)左右兩側(cè)設(shè)有平衡機(jī)構(gòu)，其下端與上軋輥軸承座相連。上下兩個(gè)軋輥分別裝在兩個(gè)軸承座內(nèi)，每個(gè)軸承座安裝在兩個(gè)立柱之間，立柱內(nèi)側(cè)裝有導(dǎo)軌，兩個(gè)下軋輥軸承座固定，兩個(gè)上輥軸承座可以由機(jī)架上部的壓下裝置調(diào)節(jié)沿著導(dǎo)軌上下移動(dòng)，用來根據(jù)軋制板材厚度需要調(diào)節(jié)軋輥間距。每個(gè)軸承座內(nèi)安裝有兩個(gè)對(duì)稱并列的圓錐滾子軸承，軋輥輥頸置于軸承之中，端蓋安裝于軸承座外側(cè)，頂在外側(cè)軸承的外圈。兩個(gè)圓錐滾子軸承被套在圓筒形軸承絕緣套中，安裝于上述軸承座中，在圓錐滾子軸承外圈與軸承座端蓋之間設(shè)圓環(huán)形軸承絕緣墊，絕緣墊外徑與軸承外徑相當(dāng)，上述絕緣套和絕緣墊可使軋輥軸承與軸承座絕緣，從而保證軋輥與機(jī)架其他部位絕緣。
[0009]所述等徑角軋制機(jī)構(gòu)，在與兩軋輥垂直方向一側(cè)的兩根立柱之間設(shè)有導(dǎo)板，由導(dǎo)板架和導(dǎo)板插板組成，由絕緣材料制成的橫截面為U形的導(dǎo)板插板插在導(dǎo)板架的插槽內(nèi)，導(dǎo)板插板的兩側(cè)邊高于導(dǎo)板架，使軋制過程中導(dǎo)板上的板料不會(huì)與導(dǎo)板架接觸。導(dǎo)板架上部是供導(dǎo)板插板插入的一對(duì)插槽，導(dǎo)板架下部是導(dǎo)板架主體部分和與立柱固定的部分，橫截面呈倒U字型，兩側(cè)開有與導(dǎo)板長(zhǎng)度方向平行的水平條孔，螺栓可以穿過條孔將導(dǎo)板架固定在立柱上，一側(cè)使用兩個(gè)螺栓，由于條孔的設(shè)計(jì)，使得導(dǎo)板架的位置可以前后調(diào)節(jié)。導(dǎo)板插板沿長(zhǎng)度方向中部設(shè)有凹槽，凹槽寬度略小于等徑角模具通道寬度，軋制時(shí)板料沿凹槽進(jìn)行推送，使得板料可以對(duì)準(zhǔn)等徑角模具通道而不會(huì)偏離。在與兩軋輥垂直方向另一側(cè)的兩根立柱之間設(shè)有等徑角模具，其主要包括:模具固定板、等徑角模具上模、等徑角模具下模和模具絕緣套。等徑角模具上模朝向軋輥的一側(cè)為上下兩個(gè)分別與上下軋輥對(duì)應(yīng)的弧面，上弧面要與上軋輥盡量貼近而不接觸，間隙必須小于板料厚度，下弧面與下軋輥之間要留出供板材通過的間隙，同樣下模朝向軋輥的一側(cè)為與下軋輥對(duì)應(yīng)的弧面，要求二者間隙小于板料厚度。上模底平面位于等徑角模具下模上平面上，該等徑角模具下模兩側(cè)向上延伸并將等徑角模具上模部分包容，在等徑角模具下模向上延伸部分與等徑角模具上模之間設(shè)有對(duì)應(yīng)的通孔，可用銷插入通孔固定上、下模相對(duì)位置。該等徑角模具上、下模朝向機(jī)架外側(cè)的一端設(shè)有模具固定板，其凹形開口卡在等徑角模具下模外端兩側(cè)，其中間部分的長(zhǎng)條形板料出口與等徑角模具上、下模間隙相通。在模具固定板中間部分設(shè)上下兩個(gè)通孔，分別與等徑角模具上、下模上的螺紋孔對(duì)應(yīng)，通過螺栓將等徑角模具上、下模固定在模具固定板上，在模具固定板左右兩端分別開有條形通孔，模具絕緣套兩個(gè)一對(duì)扣在模具固定板每一端，該模具絕緣套上開有與模具固定板對(duì)應(yīng)的條形通孔，穿過該條形通孔的螺栓將模具固定板固定在機(jī)架上，絕緣套的空心柱形結(jié)構(gòu)保證螺栓不與模具固定板接觸。模具固定板一角設(shè)有接線柱，用于連接脈沖電源。
[0010]所述電致塑性加工機(jī)構(gòu)，其電脈沖接口主要包括:電脈沖接口架、壓板、彈簧、接線柱及絕緣墊等。其中，電脈沖接口架為L(zhǎng)形板，其較短的一邊打有通孔，兩個(gè)帶孔的絕緣墊扣在其上，絕緣墊為空心柱形結(jié)構(gòu)，螺栓穿過通孔將其固定于入口側(cè)的一根立柱上，該接口架較長(zhǎng)的一邊上有一大四小共五個(gè)通孔，大通孔在中央，四個(gè)小通孔呈矩形分布在大通孔周圍，分別與壓板上的一粗四細(xì)共五根短桿相對(duì)應(yīng)，五根短桿插在通孔內(nèi)，限制壓板只能沿著垂直于接口架方向移動(dòng)，壓板另一面與下軋輥接觸，壓板與接口架之間的彈簧將壓板壓在下軋輥上，保證軋輥在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中壓板與下軋輥保持接觸，使電流回路保持貫通，中心較粗的短桿另一端設(shè)有接線柱，該接線柱通過導(dǎo)線與脈沖電源正極相連。脈沖電源負(fù)極通過導(dǎo)線與模具固定板上的接線柱相連，脈沖電源的正極通過電脈沖接口與下軋輥相連，于是脈沖電流由脈沖電源的正極出發(fā)依次到電脈沖接口、下軋輥、板料、等徑角模具，再回到脈沖電源的負(fù)極構(gòu)成回路。脈沖電源的正極與下軋輥相連使得板料與等徑角模具接觸時(shí)電源即接通，板料軋制后期，板料后部進(jìn)入等徑角模具上模和下軋輥之間，此時(shí)板料脫離了上軋輥，但與下軋輥仍然接觸，下軋輥仍可提供軋制所需摩擦力，脈沖電源的正極與下軋輥相連保證了整個(gè)軋制過程中板料上始終有電流通過，當(dāng)板料離開下軋輥時(shí)電流回路才切斷。
[0011]本發(fā)明工作過程大致如下:板料(厚度不宜超過IOmm)經(jīng)由導(dǎo)板進(jìn)入兩個(gè)軋輥之間，兩個(gè)軋輥之間的間距事先調(diào)整到比板料厚度略小，兩個(gè)軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓板料提供的摩擦力將板料擠入等徑角模具上模與下軋輥之間的通道，通道中有一個(gè)一定角度的轉(zhuǎn)角，板料在通過轉(zhuǎn)角時(shí)受限制完成剪切變形，進(jìn)入等徑角模具上、下模之間的通道，最后板料在等徑角模具固定板上的出口擠出，板料軋制完成；整個(gè)軋制過程中，脈沖電源提供的脈沖電流，經(jīng)由脈沖電源的正極,通過導(dǎo)線導(dǎo)入與機(jī)架絕緣的電脈沖接口，再經(jīng)由電脈沖接口導(dǎo)入與機(jī)架絕緣的下軋輥，再經(jīng)過與軋輥接觸的板料、與機(jī)架絕緣的等徑角模具以及導(dǎo)線流回脈沖電源的負(fù)極，整個(gè)軋制過程中板料中始終通有脈沖電流，電致塑性效應(yīng)的作用貫穿始終。所述軋機(jī)設(shè)計(jì)的絕緣結(jié)構(gòu)使軋制過程中，脈沖電流只經(jīng)過電脈沖接口、軋輥、板料、等徑角模具等形成電流回路必須的部分，而與軋機(jī)其它部分絕緣，保證人員安全和不對(duì)軋機(jī)其它部分的造成影響。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本發(fā)明大幅度改進(jìn)了常規(guī)等徑角軋制設(shè)備，主要是加入電致塑性加工技術(shù)，使得常規(guī)等徑角軋制中板料需要提前預(yù)熱、熱軋機(jī)需要預(yù)熱、加工后板料需要進(jìn)行退火等步驟被簡(jiǎn)化，從而等徑角軋制在常溫下就可以有效進(jìn)行，改善了工作條件，也省去了笨重的加熱設(shè)備和熱軋機(jī)，使得等徑角軋制效率提高，成本降低。
[0014]2、等徑角軋制技術(shù)和電致塑性加工技術(shù)的結(jié)合，共同改善了難加工金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)，晶粒得到細(xì)化，強(qiáng)度、塑性和韌性等力學(xué)性能大大提高，沖壓性能明顯提高，同時(shí)由于軋制在常溫下進(jìn)行，金屬材料表面氧化現(xiàn)象大大減少，避免了晶粒的長(zhǎng)大，加工后產(chǎn)品的表面質(zhì)量也遠(yuǎn)好于熱軋。
[0015]3、本發(fā)明電塑性等徑軋制軋機(jī)，軋機(jī)改造于常規(guī)二輥軋機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，無需加熱設(shè)備，易操作，軋制后效果明顯，使得難加工金屬材料或合金也可以使用等徑角軋制技術(shù)來提升力學(xué)性能，特別適用于軋制鎂合金、鈦合金等難加工金屬材料或合金板材及帶材，可進(jìn)行連續(xù)軋制，軋制前后板料厚度基本不變，板材的寬度應(yīng)不大于200_，厚度不大于IOmm,是一種簡(jiǎn)單有效大幅提高難加工金屬材料綜合力學(xué)性能的方法和設(shè)備，也很大程度避免了常規(guī)等徑角軋制中容易出現(xiàn)的板材褶皺、開裂等，節(jié)約了成本和空間，通過更換等徑角模具上模以及調(diào)節(jié)上下軋輥間距調(diào)，可以進(jìn)行不同厚度金屬或合金板材的軋制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明立體示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明半剖立體視圖；
[0018]圖3為本發(fā)明等徑角模具立體示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明模具絕緣套例I立體示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明模具絕緣套例2立體示意圖；
[0021]圖6為本發(fā)明電脈沖接口立體示意圖；[0022]圖7為本發(fā)明電脈沖接口絕緣墊立體示意圖；
[0023]圖8為本發(fā)明導(dǎo)板組合立體示意圖；
[0024]圖9為本發(fā)明導(dǎo)板拆分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖10為本發(fā)明軸承座局剖示意圖；
[0026]圖11為本發(fā)明絕緣套的立體示意圖；
[0027]圖12為本發(fā)明絕緣墊的立體示意圖。
[0028]圖中:1、機(jī)架，2、脈沖電源，3、等徑角模具(3-1、等徑角模具上模，3-2、等徑角模具下模，3-3、模具絕緣套，3-4、模具固定板，3-5、接線柱)，4、電脈沖接口(4-1、壓板，4-2、彈簧，4-3、電脈沖接口架,4-4、絕緣墊,4-5、短桿，4-6、接線導(dǎo)柱),5、導(dǎo)板(5-1、導(dǎo)板插板，5-2、導(dǎo)板架)，6、軋輥組件(6-1、軸承絕緣套，6-2、軸承絕緣墊，6-3、軋輥，6_4、圓錐滾子軸承，6-5、軸承座，6-6、端蓋)，7、平衡機(jī)構(gòu)，8、壓下機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在圖1和圖2所示的電塑性等徑軋制軋機(jī)的示意圖中，二輥軋機(jī)主體為封閉式四柱機(jī)架1，每側(cè)兩個(gè)立柱之間設(shè)有上下設(shè)置，兩個(gè)輥身的公稱直徑為180mm的軋輥6，上軋輥軸承座6-5上部設(shè)有螺紋式壓下機(jī)構(gòu)8，可手動(dòng)進(jìn)行輥間距的調(diào)整，手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于機(jī)架頂部，穿過機(jī)架頂上的豎直通孔與上輥軸承座6-5相連。在壓下機(jī)構(gòu)左右兩側(cè)設(shè)有平衡機(jī)構(gòu)7，其下端與上輥軸承座相連，該壓下機(jī)構(gòu)上端穿過機(jī)架頂上的豎直通孔與齒輪組相連，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組，帶動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)與兩個(gè)上輥軸承座相連的部分同步移動(dòng)。
[0030]在與兩軋輥垂直方向一側(cè)的兩根立柱之間設(shè)有等徑角模具3，結(jié)構(gòu)如圖3所示。等徑角模具上模3-1朝向軋輥的一側(cè)為上下兩個(gè)分別與上下軋輥對(duì)應(yīng)的弧面，上弧面與上軋輥盡量貼近而不接觸，間隙必須小于板料厚度，下弧面與下軋輥之間要留出供板材通過的間隙，同樣等徑角模具下模3-2朝向軋輥的一側(cè)為與下軋輥對(duì)應(yīng)的弧面，二者間隙小于板料厚度但不能接觸。上模底平面位于等徑角模具下模上平面上，兩者所夾空間和等徑角模具上模與下軋輥所夾空間一起作為板料經(jīng)過的通道，兩段通道之間的夾角為120°，該等徑角模具下模兩側(cè)向上延伸并將等徑角模具上模部分包容，在等徑角模具下模3-2向上延伸部分與等徑角模具上模3-1之間設(shè)有位置對(duì)應(yīng)的通孔，可用銷插入通孔固定上、下模相對(duì)位置，該等徑角模具上、下模朝向機(jī)架外側(cè)的一端設(shè)有模具固定板3-4，其凹形開口卡在等徑角模具下模3-2外側(cè)，其中間部分設(shè)與等徑角模具上、下模間通道相通的條形板料出口。在模具固定板3-4中間部分設(shè)上下兩個(gè)通孔，其分別與等徑角模具上、下模上的螺紋孔對(duì)應(yīng)，通過螺栓將等徑角模具上、下模固定在模具固定板3-4上。在模具固定板3-4左右兩端分別開有條形通孔，模具絕緣套3-3兩個(gè)一對(duì)扣在模具固定板3-4每一端，該模具絕緣套
3-3上設(shè)有條形通孔，穿過該條形通孔的螺栓將模具固定板3-4固定在機(jī)架上，絕緣套為空心柱形結(jié)構(gòu)，如圖4和圖5所示，模具固定板3-4 —側(cè)設(shè)有接線柱3-5。
[0031]所述電致塑性加工機(jī)構(gòu)的電脈沖接口 4如圖6所示，其中電脈沖接口架4-3為L(zhǎng)形板，其較短的一邊打有通孔，兩個(gè)帶孔的絕緣墊4-4扣在其上，使用螺栓穿過通孔將其固定于入口側(cè)的一根立柱上,絕緣墊4-4的空心柱形結(jié)構(gòu)保證螺栓不與電脈沖接口架4-3接觸，如圖7所示，該接口架4-3較長(zhǎng)的一邊上有一大四小共五個(gè)通孔，大通孔在中央，四個(gè)小通孔呈矩形分布在大通孔周圍，分別與壓板4-1上的一粗四細(xì)共五根短桿4-5相對(duì)應(yīng)，短桿
4-5插入通孔中，限制壓板4-1只能沿著垂直于接口架4-3方向移動(dòng)，壓板4-1另一面與下軋輥接觸，壓板4-1與接口架4-3之間有彈簧4-2，將壓板4-1壓在下軋輥上，保證軋輥在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中壓板4-1與下軋輥保持接觸，使電流回路保持暢通，中心較粗的短桿另一端設(shè)有接線柱4-6，該接線柱4-6通過導(dǎo)線與脈沖電源2正極相連。
[0032]在與兩軋輥垂直方向另一側(cè)的兩根立柱之間設(shè)有導(dǎo)板5，結(jié)構(gòu)如圖8和圖9所示，由導(dǎo)板架5-2和導(dǎo)板插板5-1組成，導(dǎo)板架5-2上部是供導(dǎo)板插板5-1插入的一對(duì)插槽，導(dǎo)板架5-2下部是導(dǎo)板架主體部分和與立柱固定的部分，橫截面呈倒U字型，兩側(cè)開有與導(dǎo)板5長(zhǎng)度方向平行的水平條孔，螺栓可以穿過條孔將導(dǎo)板架5-2固定在立柱上，一側(cè)使用兩個(gè)螺栓，條孔的設(shè)計(jì)使導(dǎo)板架5-2的位置可以前后調(diào)節(jié)。由絕緣材料制成的橫截面為U形的導(dǎo)板插板5-1插在導(dǎo)板架5-2的插槽內(nèi)，并且該導(dǎo)板插板5-1的兩側(cè)邊高于導(dǎo)板架5-2，使整個(gè)軋制過程，導(dǎo)板插板5-1上的板料不與導(dǎo)板架5-2接觸，從而與機(jī)架I絕緣。導(dǎo)板插板5-1沿長(zhǎng)度方向中部設(shè)有凹槽，凹槽寬度略小于等徑角模具3的通道寬度，板料沿凹槽推送，可以使板料順利對(duì)準(zhǔn)等徑角模具通道。
[0033]如圖10所示，上下兩個(gè)軋輥6-3分別裝在兩個(gè)軸承座6-5內(nèi)，每個(gè)軸承座6-5安裝在兩個(gè)立柱之間，立柱內(nèi)側(cè)裝有導(dǎo)軌，兩個(gè)下軋輥軸承座固定，兩個(gè)上輥軸承座可以由機(jī)架上部的壓下機(jī)構(gòu)8調(diào)節(jié)沿著導(dǎo)軌上下移動(dòng)，用來根據(jù)軋制板材厚度需要調(diào)節(jié)軋輥間距。每個(gè)軸承座6-5內(nèi)安裝有兩個(gè)對(duì)稱并列的圓錐滾子軸承6-4，軋輥6-3的輥頸置于軸承6-4之中，端蓋6-6安裝于軸承座6-5外側(cè)，頂在外側(cè)軸承的外圈。在上述軸承座6-5與圓錐滾子軸承6-4之間隔有圓筒形軸承絕緣套6-1，見圖11，在圓錐滾子軸承6-4與軸承座端蓋6-6之間設(shè)圓環(huán)形軸承絕緣墊6-2，見圖12，絕緣墊6-2外徑與軸承外徑相當(dāng)，套在輥頸上，使外側(cè)軸承與端蓋6-6絕緣。 [0034]脈沖電源2的負(fù)極通過導(dǎo)線與模具固定板3-4上的接線柱3-5相連，脈沖電源2的正極通過導(dǎo)線與電脈沖接口 4上的接線導(dǎo)柱4-6相連，于是脈沖電流由脈沖電源2的正極出發(fā)依次到電脈沖接口 4、下軋輥6-3、板料、等徑角模具3，再回到脈沖電源2的負(fù)極構(gòu)成回路。用于電致塑性軋制的高能脈沖電流，其參數(shù)要求脈沖寬度10-200μ S，頻率100-1500Ηζ,電流密度幅值要求≥500A/mm2o
[0035]在AZ91D鎂合金軋制試驗(yàn)中，AZ91D鎂合金變形率很低，塑性很差，即使第一道次的很小下壓量的軋制就可能發(fā)生嚴(yán)重的裂邊甚至軋碎，幾乎沒有軋制的可能，只有在高溫?zé)峒庸は虏拍茏兊孟鄬?duì)容易,但會(huì)帶來表面質(zhì)量差等問題。在尺寸為板寬100mm,板厚IOmm的AZ91D鎂合金電塑性等徑軋制過程中，單道次最大剪切變形達(dá)到40%，成形性能明顯改善，成形表面質(zhì)量好。在保持板厚與板寬基本保持不變條件下，經(jīng)一道次軋制，抗拉強(qiáng)度由原始試樣的125MPa，提高到236MPa，且表面質(zhì)量良好，雖然軋制過程中還是出現(xiàn)了一定程度的加工硬化，但明顯要小于普通冷軋。
[0036]在尺寸為板寬70mm，板厚5mm的304不銹鋼板坯電塑性等徑軋制過程中，單道次最大剪切變形達(dá)到30%。在保持板厚與板寬基本保持不變條件下，經(jīng)一道次軋制，屈服強(qiáng)度由原始試樣的308MPa，提高到410MPa。在電脈沖條件下，304不銹鋼塑性明顯提高，經(jīng)5道次等徑軋制后表面質(zhì)量良好，板坯表面及邊緣未見裂紋出現(xiàn)，軋制力明顯降低，最大降幅達(dá)40%。
【權(quán)利要求】
1.一種電塑性等徑軋制軋機(jī)，其包括二輥軋機(jī)，軋機(jī)機(jī)架采用封閉式鑄造機(jī)架，共有4根立柱，上下兩個(gè)軋輥分別裝在兩端的兩個(gè)軸承座內(nèi)，每個(gè)軸承座安裝在兩個(gè)立柱之間，立柱內(nèi)側(cè)裝有導(dǎo)軌，兩個(gè)下軋輥軸承座固定，兩個(gè)上輥軸承座可以由機(jī)架上部的壓下裝置調(diào)節(jié)沿著導(dǎo)軌上下移動(dòng)。每個(gè)軸承座內(nèi)安裝有兩個(gè)對(duì)稱并列的圓錐滾子軸承，軋輥輥頸置于軸承之中，端蓋安裝于軸承座外側(cè)，頂在外側(cè)軸承的外圈，其特征在于:兩個(gè)圓錐滾子軸承外套有圓筒形軸承絕緣套，安裝于上述軸承座中，在外側(cè)圓錐滾子軸承外圈與軸承座端蓋之間設(shè)圓環(huán)形軸承絕緣墊，絕緣墊外徑與軸承外徑相當(dāng)； 在與兩軋輥垂直方向一側(cè)的兩根立柱之間設(shè)有導(dǎo)板，由導(dǎo)板架和導(dǎo)板插板組成，由絕緣材料制成的橫截面為凹字形的導(dǎo)板插板插在導(dǎo)板架的插槽內(nèi)，并且該導(dǎo)板插板的兩側(cè)邊高于導(dǎo)板架； 在與兩軋輥垂直方向另一側(cè)的兩根立柱之間設(shè)有等徑角模具，在模具固定板中間部分設(shè)上下兩個(gè)通孔，其分別與等徑角模具上、下模上的螺紋孔對(duì)應(yīng)，通過螺栓將模具固定板固定在等徑角模具上、下模上，在模具固定板左右兩端分別開有條形通孔，模具絕緣套兩個(gè)一對(duì)扣在模具固定板每一端，該模具絕緣套上設(shè)有與模具固定板上通孔對(duì)應(yīng)的條形通孔，穿過該條形通孔的螺栓將模具固定板固定在機(jī)架上，絕緣套為空心柱形結(jié)構(gòu)，模具固定板一角設(shè)有接線柱； 電脈沖接口架為L(zhǎng)形板，其較短的一邊打有通孔，兩個(gè)帶孔的絕緣墊扣在其上，絕緣墊為空心柱形結(jié)構(gòu)，螺栓穿過通孔將其固定于入口側(cè)的一根立柱上，該接口架較長(zhǎng)的一邊上有一大四小共五個(gè)通孔，大通孔在中央，四個(gè)小通孔呈矩形分布在大通孔周圍，分別與固定在壓板上的一粗四細(xì)共五根短桿相對(duì)應(yīng)，短桿插在通孔中，壓板另一面與下軋輥接觸，壓板與接口架之間有壓力彈簧，中間較粗的短桿另一端設(shè)有接線柱，該接線柱通過導(dǎo)線與脈沖電源正極相連，該脈沖電源負(fù)極通過導(dǎo)線與模具固定板上的接線柱相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電塑性等徑軋制軋機(jī)，其特征在于:導(dǎo)板架上部是供導(dǎo)板插板插入的一對(duì)插槽，導(dǎo)板架下部是導(dǎo)板架主體部分和與立柱固定的部分，橫截面呈倒U字型，兩側(cè)開有與導(dǎo)板長(zhǎng)度方向平行的水平條孔，螺栓穿過條孔將導(dǎo)板架固定在立柱上，一側(cè)使用兩個(gè)螺栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電塑性等徑軋制軋機(jī)，其特征在于:導(dǎo)板插板沿長(zhǎng)度方向中部設(shè)有凹槽，凹槽寬度略小于等徑角模具通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電塑性等徑軋制軋機(jī)，其特征在于:等徑角模具上模朝向軋輥的一側(cè)為上下兩個(gè)分別與上下軋輥對(duì)應(yīng)的弧面，上弧面與上軋輥貼近而不接觸，且間隙小于板料厚度，下弧面與下軋輥之間留出供板材通過的間隙，同樣下模朝向軋輥的一側(cè)為與下軋輥對(duì)應(yīng)的弧面，二者間隙小于板料厚度但不接觸。上模底平面位于等徑角模具下模上平面上，該等徑角模具下模兩側(cè)向上延伸并將等徑角模具上模部分包容，在等徑角模具下模向上延伸部分與等徑角模具上模之間設(shè)有對(duì)應(yīng)的通孔，銷插入通孔固定上下模相對(duì)位置，該等徑角模具上、下模朝向機(jī)架外側(cè)的一端設(shè)有模具固定板，其凹形開口卡在等徑角模具下模外側(cè)，其中間部分的長(zhǎng)條形板料出口與等徑角模具上、下模間隙相通。
【文檔編號(hào)】B21B13/06GK103846278SQ201410016006
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】呂知清, 呂棟, 厲勇, 王振華, 孫淑華, 傅萬堂 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)