[实用新型]主动辊模

说明书

技术领域

本专利属于由滚柱、滚珠或类似零件限定的截面的金属拉拔的成型工具技术领域，属于IPC分类号的B21C3/08，特别是涉及一种主动辊模。

希望分类员就按照我的分类号分类。这样，你分类的时候也省事，我将来管理也清楚，公众查询也方便，初审员和/或实审员审查的时候也明白。然后请初审员把【0002】段删了吧。

背景技术

目前，采用拉拔的方式来使线材减径是线材生产的一个主要环节，具体说来是由拉丝机的拉丝毂（或称之为拉丝罐、卷筒）牵引线材，多圈线材缠绕在卷筒上，以形成摩擦自锁，线材收到与卷筒之间的摩擦力来实现克服通过拉丝模时候的减径阻力已经与拉丝模之间的摩擦力。采用这种方式中，由于拉丝过程中，不能保证线材的材质完全均匀，而且传动过程也不一定完全准确，所以当拉丝机为多联拉丝机的时候，需要在各个卷筒之间设置活套，或者是张力协调辊，以补偿各个卷筒之间的速度不完全匹配问题，并将速度差反映到控制系统中，由控制系统使拉丝机的各个卷筒运行归于平衡。在这种模式下，就需要电机有较大的功率储备，以便迅速的调整转动惯量较大的卷筒使得各个卷筒之间的速度协调。所以，拉拔减径中，除了基本的需要克服减径变形的阻力外，还需要克服线材在拉丝模中的摩擦阻力，以及多圈缠绕在卷筒上的线材在卷筒上向上爬行的阻力，再加上为了克服拉丝机上各个旋转部件较大的转动惯量进行调速而留出的功率余量，这就造成了设备的总功率上升，制造成本上升，而且运行时能源消耗巨大。

而且，现有的线材加工中，采用的辊模多为两辊的辊模，例如2007-10-17公开的“拉丝装置”申请公布号为CN101053879A，以及2012.07.04公开的“辊模”授权公告号为CN202290813U。这种辊模虽然比普通的拉丝模（固定模）拉拔节省了一部分摩擦阻力。但是由于这些辊模都为两辊轧制，两辊轧制模式有以下问题：

1、如图1所示，两辊轧制过程中线材主要受的是上下变形的力，所以实质上在两辊轴线的垂线方向上将线材压扁，所以是先轧制成椭圆，然后把轧辊变换90°，再将椭圆的长轴变成下一步的短轴，原来的短轴变成了下一步的长轴。所以这个减径过程是交替的变形成长轴互相垂直的颓院，最后减径完的线材也不是正圆的。所以对于加工成品圆度要求较高的线材而言，最后还是要需要通过一道固定模具来使线材成形为圆形。例如日本神户制钢所申请的公开号CN1590009A的“用于制造有缝药芯焊丝的方法”中的权2也只是提到了“从管状成形的焊丝到具有产品直径前的接近直径焊丝的焊丝拉伸都通过滚子模具进行，接着，在最后焊丝拉伸阶段通过孔模进行精整焊丝拉伸”，也并不是通过辊模实现全部的焊丝拉伸过程。所以在这两个专利中都是通过四对辊模组合在一起使用，每相邻的两对之间错开90°。这也是为了避免单次减径中减径率过大，造成的椭圆形过扁，下次减径的时候还要花较大的作用力来矫正这个较扁的椭圆形，使之变成圆形，然后再进行减径。这样布置也是为了减小每次变形过程中的椭圆形带来的附加作用力，降低减径过程中的阻力。

2、两辊轧制不能形成一个完全封闭的空间，上轧辊和下轧辊（左、右轧辊）之间在进行轧制的沟槽的侧面还会留有空隙，这个空隙在CN202290813U的附图中可以清楚的看到，可能会给减径时线材的形变留下可以向外流动延伸的空间，在截面上形成二个耳部（如图2所示）。因为采用辊模减径一般是交替90°设置辊模的，而这两个耳部在下一次的轧制中，会形成对抗下一次变形的加强脊，从而增大线材变形的变形力。同样的，使用现有的普通的两辊轧架进行主动轧制也会存在这样的问题，所以也就需要较多架次的轧制才能够完成减径过程，例如授权公告日2012.06.20的授权公告号为CN202278316U的药芯焊丝成型机，采用了多达18-22组水平轧辊和17-21组垂直轧辊进行减径，这么多的轧辊组进行调整，就是一件很复杂的事情了。

3、在通过两个轧辊的轧辊轴线平面内，每个轧辊与线材接触的是一道弧线，这道弧线上轧辊的各个点的线速度是不一样的，假定轧辊的半径为R，轧辊的凹槽的半径为r，两个轧辊之间的缝隙为d，线速度为ω，那么线速度最大的点为弧线的边缘，其半径为R，线速度为r·ω，线速度最小的点为弧线的中心，其半径为R+d/2-r，其线速度为（R+d/2-r）·ω，作为任何拉拔减径过程而言，都是希望d/2与r之间的差距越大越好，这样减径效果更明显，所以线速度的差异实际上也就越大，而线材的在这个弧线上各点的速度是统一的，那么轧辊上就必然存在着线速度与线材上的线速度不一致的点了。这样就造成了线材的局部与轧辊的局部发生了相对摩擦，一方面增加了减径的阻力，一方面也磨损了线材表面。