[发明专利]异形线材的成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种异形线材的成形装置，其适用于发动机用活塞环等使用的异形截面的线材的成形等。

背景技术

由于近年来的发动机的高旋转、高输出的发展方向，高负荷的活塞环由以往的铸铁制转换为钢制，而采用高合金不锈钢等特殊钢。

在活塞环中，有截面形状近似H形的油环、截面形状左右不同的侧轨、隔圈及压缩环，分别具有异形截面。在这种活塞环中，有截面近似H形的具有复杂的异形截面的活塞环作为油环使用，对于作为原材的活塞环用线材要求严格的尺寸精度。

现在，这样的异形截面的活塞环用线材的成形例如如专利文献1(日本特开2003-39103号公报)所述，有以下提案：在将圆线成形为矩形线后，将非驱动的前段四辊式十字形辊模和动力驱动的后段四辊式十字形辊模组合的成形单元通过1个单元或串联地排列多个单元的成形装置成形。

该提案将以往分3～5次成形且中间进行消除应力退火的工序转变为以1～2次成形且省略或削减中间的消除应力退火的工序，由此，具有能够大幅度提高效率且降低成本的优点。

上述专利文献1所述的成形装置虽然在大幅度提高效率和降低成本方面有利，但若以例如前一道工序成形为矩形线的状态，将在线材上残存有弯曲或扭曲的原材料成形为异形线材，则在啮入四辊式十字形辊模时或在轧制中，产生对辊孔型的填充状态不均匀、不能成形为规定的形状的问题。

另外，由于轧制中的辊磨损及热膨胀等，出现了在成形后的线材上产生弯曲的问题。这些问题会给异形线材的成形性及下一工序的加工带来很大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异形线材的成形装置，其解决在异形线材的成形前后的线材上产生弯曲的问题，成形性良好且具有高尺寸精度。

本发明者探讨在异形线材的成形前后产生弯曲的问题，通过在成形前后采用弯曲矫正机构，能够大幅度改善异形线材的尺寸精度和在下一道工序中的成形性，从而形成本发明。

即本发明提供一种异形线材的成形装置，其具有作为成形单元的四辊式十字形辊模，在所述成形单元的前段和后段分别配置有矫直机。

优选：所述成形单元中非驱动的四辊式十字形辊模和动力驱动的四辊式十字形辊模串联地配置。

并且，优选：所述成形单元中非驱动的四辊式十字形辊模和动力驱动的四辊式十字形辊模串联地排列多个单元。

此外，优选：在所述成形单元的最后段，配置单个或多个由非驱动的四辊式十字形辊模构成的精加工单元。

发明效果

根据本发明，通过在由四辊式十字形辊模构成的成形单元的前段和后段配置矫直机，从而能够抑制在异形线材的成形前后产生的弯曲，能够飞跃性地提高用于活塞环等的异形线材的制造。

附图说明

图1为表示本发明的异形线材的成形装置的一例的图。

图2为表示在实施例中成形的异形线材的截面的图。

图3为表示在异形线材中产生的横向弯曲量的示意图。

图4为表示本发明的异形线材的成形装置具备的辊式矫直机的排列的一例的图。

图5为表示本发明的异形线材的成形装置具备的辊式矫直机(上下方向)的啮合量的一例的示意图。

图6为表示本发明的异形线材的成形装置的另一例的图。

图7为表示本发明的异形线材的成形装置的另一例的图。

具体实施方式

本发明的最重要的特征在于，在由四辊式十字形辊模(4方ロ一ルタ一クスヘツド)形成的成形单元的前段和后段配置矫直机。

如上所述，若线材卷绕到滚筒等上，则线材上容易产生卷绕缺陷等变形。若将在线材上残存有弯曲或扭曲等变形的线材使用四辊式十字形辊模成形为异形线材，则线材不能相对于辊孔型的面垂直地进入。其结果是，对辊孔型的填充状态不均匀，不能成形为规定的形状或使弯曲增大。

为得到规定的异形截面形状，在轧制时使线材相对于辊孔型的面垂直地啮入是很重要的。因此，在本发明中，在成形单元的前段设置矫直机，用于在使线材啮入辊孔型之前将线材的弯曲矫正。

并且，在轧制中的四辊式十字形辊模中，在使用左右同样的孔型形状的辊进行轧制时，若例如左右辊的辊孔型的磨损状态不同，则使线材啮入辊时的润滑状态不同，轧制后的线材的金属塑性流动产生差异。其结果是，由于左右的线材的伸长量不同，因此在线材上产生弯曲。