棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置及方法

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备，特别涉及一种棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置及方法。

背景技术：

1、金属棒管料需求量大，应用范围广，是机械制造业中的一种重要零件。目前，工业生产中所需的大部分棒管类零件，如轴承滚子、轴承内外圈、一些轴套、挡圈等的原始坯料均为通过对棒管料下料得到。由于棒管料在下料过程其断面易发生较大变形，因此要想得到合格的落料必须采用合理的下料方法。金属棒管料的下料除要求断面平整、毛刺小，节省材料、生产率高、污染小之外，还要保证所下棒管料的断面形状失真小最好能达到精密下料，避免因下料断面质量不合格而造成的二次加工。

2、现有技术中还没见到工序简单，生产效率高，下料尺寸精度高的下料装置和方法。

技术实现思路

1、本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置及方法，首次把辊式轧槽和辊式弯折两个工序结合为一个工序，显著节约时间和生产成本，还可用于不同直径的金属棒管料，适用范围广。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一方面，本发明提供了一种棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，包括第一轧辊模具、第二轧辊模具、弯折辊和配合辊；

4、所述第一轧辊模具和所述第二轧辊模具相对设置，用于在棒管料的设定下料位置轧槽；

5、所述弯折辊和所述配合辊相对设置，用于在棒管料轧槽后弯折脆断，完成下料；

6、所述第一轧辊模具和所述弯折辊并排同轴设置，所述第二轧辊模具和所述配合辊并排同轴设置；

7、所述第一轧辊模具与第二轧辊模具之间，所述弯折辊与配合辊之间，均留有设定间隙；棒管料在所述设定间隙中被轧槽、弯折脆断。

8、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述弯折辊依次包括基圆段、第一过渡段、锥度段、第二过渡段；

9、所述基圆段，横截面为圆形；

10、所述第一过渡段，用于连接所述基圆段和所述锥度段的起始端；所述第一过渡段设置有沿垂直于辊面周向方向逐步抬高的折断锥度凸台；

11、所述锥度段，所述锥度段设置有固定高度的折断锥度凸台；

12、所述第二过渡段，用于所述锥度段的尾端和所述基圆段；

13、所述配合辊具有轴向锥度，所述轴向锥度的大小与所述弯折辊的锥度段相匹配。

14、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述锥度段的所述折断锥度凸台的锥度为5°-9°。锥度的选取主要依据材料的力学性能和组织形态进行，既不要太小，又不要太大。锥度太小，导致模具旋转一周轧不断；锥度大了，会导致材料断面质量不好。具体可根据实验情况确定。

15、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一轧辊模具与第二轧辊模具均设置有高度逐渐升高的凸棱，用于在棒管料上轧制出v型槽，所述凸棱的长度大于棒管料的周长；所述凸棱设置的位置对应于所述弯折辊的基圆段。

16、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述v型槽的槽外形夹角α为90°，槽底圆角半径r为0.1～0.3mm，槽深h与棒管料d的直径比为0.15～0.2。

17、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一轧辊模具和所述弯折辊为一个整体或分开设置，所述第二轧辊模具和所述配合辊为一个整体或分开设置。

18、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述棒管料的材质为冷脆性材料，包括高强钢和合金钢。

19、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一轧辊模具和所述第二轧辊模具上下设置或左右设置，相应的所述弯折辊和配合辊上下设置或左右设置。

20、另一方面，本发明还提供了一种棒管料辊式轧槽弯折脆断下料方法，所述方法使用上述的装置，所述方法包括：

21、s1、确定棒管料的下料尺寸；

22、s2、棒管料从第一轧辊模具、第二轧辊模具一侧送入到弯折辊和配合辊一侧，到达设定位置，棒管料端部被第一轧辊模具、第二轧辊模具夹住；

23、s3、第一轧辊模具、第二轧辊模具等速度同向旋转，棒管料在第一轧辊模具、第二轧辊模具的凸棱作用下逐渐开出v型槽；弯折辊和配合辊同步旋转，棒管料开槽过程中，弯折辊的基圆段与棒管料接触；

24、s4、弯折辊和配合辊旋转依次进入第一过渡段、锥度段、第二过渡段，棒管料在锥度段的折断锥度凸台的弯折作用下被折断，完成一次下料；

25、s5、棒管料向前再次送入，重复步骤s2-步骤s4，完成棒管料的连续下料。

26、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一轧辊模具、第二轧辊模具的间距可调整，用于不同直径棒管料，并具有夹紧功能。

27、本发明的有益效果为：首次通过辊式轧制的方法，把轧槽和弯折两个工序，结合为一个工序，大幅度提高生产效率，还可用于不同直径的金属棒管料，适用范围广，可大批量进行精密下料，符合绿色制造和精密制造的理念，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，其特征在于，所述装置包括第一轧辊模具、第二轧辊模具、弯折辊和配合辊；

2.如权利要求1所述的棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，其特征在于，所述弯折辊依次包括基圆段、第一过渡段、锥度段、第二过渡段；

3.如权利要求2所述的棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，其特征在于，所述锥度段的所述折断锥度凸台的锥度为5°-9°。

4.如权利要求2所述的棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，其特征在于，所述第一轧辊模具与第二轧辊模具均设置有高度逐渐升高的凸棱，用于在棒管料上轧制出v型槽，所述凸棱的长度大于棒管料的周长；所述凸棱设置的位置对应于所述弯折辊的基圆段。

5.如权利要求4所述的棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，其特征在于，所述v型槽的槽外形夹角α为90°，槽底圆角半径r为0.1～0.3mm，槽深h与棒管料d的直径比为0.15～0.2。

6.如权利要求1所述的棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，其特征在于，所述第一轧辊模具和所述弯折辊为一个整体或分开设置，所述第二轧辊模具和所述配合辊为一个整体或分开设置。

7.如权利要求1所述的棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，其特征在于，所述棒管料的材质为冷脆性材料，包括高强钢和合金钢。

8.如权利要求1所述的棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置，其特征在于，所述第一轧辊模具和所述第二轧辊模具上下设置或左右设置，相应的所述弯折辊和配合辊上下设置或左右设置。

9.一种棒管料辊式轧槽弯折脆断下料方法，其特征在于，所述方法使用如权利要求1-8任一项所述的装置，所述方法包括：

10.如权利要求9所述的棒管料辊式轧槽弯折脆断下料方法，其特征在于，所述第一轧辊模具、第二轧辊模具的间距可调整，用于不同直径棒管料，并具有夹紧功能。

技术总结本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，提供了一种棒管料辊式轧槽弯折脆断下料装置及方法，所述装置包括第一轧辊模具、第二轧辊模具、弯折辊和配合辊；第一、第二轧辊模具相对设置，用于在棒管料的设定下料位置轧槽；弯折辊和配合辊相对设置，用于棒管料轧槽后弯折脆断，完成下料；第一轧辊模具和弯折辊并排同轴设置，第二轧辊模具和配合辊并排同轴设置；第一、第二轧辊模具之间，弯折辊与配合辊之间，均留有设定间隙；棒管料在设定间隙中被轧槽、弯折脆断。本发明首次通过辊式轧制的方法把轧槽和弯折两个工序合为一个工序，大幅提高生产效率，可用于不同直径棒管料，适用范围广，可大批量精密下料，具广阔应用前景。技术研发人员：王宝雨,马龙,孙朝阳,刘晋平,朱乐受保护的技术使用者：北京科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11