一种有色金属轧制用六段辊形及三辊轧机的制作方法

1.本发明涉及有色金属热塑性变形加工领域，尤其是一种有色金属轧制用六段辊形及三辊轧机。


背景技术：

2.无缝管生产工艺流程中对有色金属的轧制有着更高的技术要求，区别于黑色无缝管产品的轧制模式，通过技术测试采用三辊轧机进行轧制对比两辊斜轧轧管机，轧制的荒管质量会更加优质，荒管内外表面质量，几何公差会更好，减少了辅助工具带来的表面划伤及内折等缺陷。
3.常规的三辊轧机在将荒管加工成管道后，需要三辊轧机的三个辊子之间产生快开位移，使辊子与管道脱离接触，从而便于将管道从三辊轧机抛出。这就需要现有的三辊轧机安装快开机构以驱动辊子运动，对于有色金属的轧制产生尾端质量缺陷和不抛出。
4.同时，常规的三辊轧机辊形设计在加工有色金属管道(如钛合金管道)时会在管道末端形成尾三角，进而影响钛有色金属管道的成型质量。


技术实现要素：

5.本发明旨在解决上述问题，提供了一种有色金属轧制用六段辊形及三辊轧机，解决了常规三辊轧机辊形在轧制有色金属时无法实现咬入旋转，轧制中卡和顺畅抛管的技术问题。
6.一种有色金属轧制用六段辊形，包括：辊子本体，所述辊子本体从右到左依次形成有接触咬入段、旋转轧制段、集变段、均整段、归圆段和抛管段，所述接触咬入段、旋转轧制段、集变段、均整段、归圆段和抛管段均为圆锥面。
7.进一步地，所述接触咬入段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角范围为7
°
～9
°
，所述旋转轧制段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角范围为6
°
～7
°
，所述集变段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角范围为12
°
～18
°
，所述均整段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角范围为0
°
～1
°0′
，所述归圆段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角范围为1
°
12
′
～1
°
50
′
，所述抛管段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角范围为5
°
～6
°
。
8.进一步地，所述接触咬入段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角为7
°
，所述旋转轧制段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角为6
°
，所述集变段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角为14
°
，所述均整段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角为0
°
50
′
，所述归圆段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角为1
°
12
′
，所述抛管段的母线与辊子本体的旋转轴的夹角为6
°
。
9.进一步地，接触咬入段、旋转轧制段、集变段、均整段、归圆段和抛管段在沿旋转轴方向的辊体长度比值为：4.2:4.0:6.0:1.0-1.7:6.96:2.0。
10.一种使用所述的有色金属轧制用六段辊子的三辊轧机，还包括轧辊轴、轴承座和法兰盘，所述辊子本体的数量为三个，三个辊子本体以轧制中心线为中心做圆周均匀排布，三个辊子本体的旋转轴与轧制中心线所在的第一平面的夹角为4
°1′
12
″
，所述轧辊轴穿过
辊子本体并与辊子本体固定连接，所述轧辊轴端通过法兰盘与主传动万向轴连接进行动力输入，所述轴承座与主机调整机构固定连接，所述第一平面和第二平面垂直，轧制中心线在第二平面上与拽入角为旋转轴与第二平面形成夹角，所述拽入角的调整范围为6
°
～10
°
。
11.进一步地，所述拽入角为8
°
。
12.本发明具有如下优点：
13.1、辊子本体主要为两个工作段：入口段和出口段，入口段又分为三个锥角度(即接触咬入段、旋转轧制段和集变段)，出口段又分为三个锥角度(即均整段、归圆段和抛管段)；接触咬入段、旋转轧制段、集变段、均整段、归圆段和抛管段，依次实现有色金属轧制过程中荒管的咬入、集中变形、均壁厚、减径、归圆、抛管的工艺过程。三个辊以120
°
对角分布，实现荒管的轧制成型；其有益效果是避免了辅助工具对有色金属表面的划伤和结巴，实现了有色金属在三辊轧机上的轧制塑性变形；
14.2、辊子本体的抛管段可以使热轧完成后的有色金属管道从三辊轧机中顺畅抛出，不需要额外增加单独的脱管机构来进行抛管；
15.3、通过辊子本体的集变段、均整段和归圆段，使三辊轧机在轧制过程中通过微集变与均整工艺的结合，实现了有色金属的平稳轧制。经过大量的试验轧制，本发明专利一种有色金属轧制用六段辊形的辊形设计适合有色金属的塑性特性，所设计的六区间段的变形分布，有效的解决了管体尾端尾三角的技术难题；
16.4、由于区间段设计为6段辊形，其设计更合理解决了常规三辊轧机辊形在轧制有色金属时无法实现咬入旋转，轧制中卡和顺畅抛管的技术问题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
18.图1：辊子本体的主视结构示意图；
19.图2：在a处的局部放大结构示意图；
20.图3：在b处的局部放大结构示意图；
21.图4：三辊轧机的局部结构示意图；
22.图5：辊子本体的剖视结构示意图(转轴未剖视)；
23.图6：辊子本体和轧辊轴的结构示意图其一；
24.图7：辊子本体和轧辊轴的结构示意图其二。
具体实施方式
25.下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
26.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.实施例一：
30.如图1到图7所示，本实施例提供了一种有色金属轧制用六段辊形，包括：辊子本体1，所述辊子本体1从右到左依次形成有接触咬入段11、旋转轧制段12、集变段13、均整段14、归圆段15和抛管段16，所述接触咬入段11、旋转轧制段12、集变段13、均整段14、归圆段15和抛管段16均为圆锥面。
31.进一步地，所述接触咬入段11的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角(图中角a)范围为7
°
～9
°
，所述旋转轧制段12的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角(图中角b)范围为6
°
～7
°
，所述集变段13的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角(图中角c)范围为12～18
°
，所述均整段14的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角(图中角d)范围为0
°
～1
°0′
，所述归圆段15的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角(图中角e)范围为1
°
12
′
～1
°
50
′
，所述抛管段16的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角(图中角f)范围为5
°
～6
°
。
32.进一步地，所述接触咬入段11的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角为7
°
，所述旋转轧制段12的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角为6
°
，所述集变段13的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角为14
°
，所述均整段14的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角为0
°
50
′
，所述归圆段15的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角为1
°
12
′
，所述抛管段16的母线与辊子本体1的旋转轴g的夹角为6
°
。
33.进一步地，接触咬入段11、旋转轧制段12、集变段13、均整段14、归圆段15和抛管段16在沿旋转轴g方向的辊体长度比值为：4.2:4.0:6.0:1.0-1.7:6.96:2.0。
34.一种使用所述的有色金属轧制用六段辊子的三辊轧机，还包括轧辊轴2、轴承座3和法兰盘4，所述辊子本体1的数量为三个，三个辊子本体1以轧制中心线为中心做圆周均匀排布，三个辊子本体1的旋转轴g与轧制中心线所在的第一平面h的夹角(图中角γ)为4
°1′
12
″
，所述轧辊轴2穿过辊子本体1并与辊子本体1固定连接，所述轧辊轴2通过法兰盘4与主传动万向轴连接进行动力输入，所述轴承座3与主机调整机构固定连接，所述第一平面h和第二平面i垂直，所述拽入角β为旋转轴g与第二平面i的夹角，所述拽入角β的调整范围为6
°
～10
°
。
35.其中，主机调整机构可以驱动轴承座3进行角度调整，进而驱动拽入角β在6
°
～10
°
之间改变，以适应不同规格荒管的轧制。
36.进一步地，所述拽入角β为8
°
。
37.工作原理：
38.有色金属(钛合金)荒管先与三个辊子本体1的接触咬入段11接触，然后有色金属荒管被接触咬入段11驱动向靠近抛管段16方向旋转前进，有色金属荒管依次旋转通过轧制段12、集变段13、均整段14和归圆段15后，从抛管段16被抛出三辊轧机。所述旋转轧制段12、
集变段13、均整段14和归圆段15分别对有色金属荒管进行轧制、微集变、均整和归圆作业。通过辊子本体的集变段、均整段和归圆段，使三辊轧机在轧制过程中通过微集变与均整工艺的结合，实现了有色金属的平稳轧制。经过大量的试验轧制，在进行有色金属轧制过程中用六段辊子的辊形设计适合有色金属的塑性特性，所设计的六区间段的变形分布，对比常规设计轧制黑色金属的三辊轧机辊形设计区段更多设计更合理出口锥相对增加了均整段夹角和抛管段夹角的区间设计，入口锥增加了咬入夹角的设计，更适合有色金属的热轧金属压延成形的特性。其各区段是设计分配比值为：4.2:4.0:6.0:1.0:6.96:2.0。
39.其中，有色金属可以为钛合金tc4、ti80。
40.上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。