[发明专利]一种环轧芯辊结构及其用于内凸台的生产工艺

说明书

本发明涉及一种环轧芯辊结构及其用于内凸台的生产工艺，芯辊整体呈三段式分体结构，从上至下依次为上芯模套筒、保护环和下芯模套筒；保护环通过中部芯棒的支撑嵌装于上芯模套筒和下芯模套筒之间，芯棒两端分别伸入上芯模套筒和下芯模套筒内部并通过螺纹固接；保护环与芯棒之间间隙配合；保护环轴向由上芯模套筒和下芯模套筒限位，且其径向相对于上芯模套筒和下芯模套筒缩进，使得芯辊在保护环的位置呈现凹槽结构；本发明通过调整芯棒旋入上芯模套筒和下芯模套筒内的长度，配装不同尺寸保护环，形成凹槽尺寸不同的芯辊，从而形成内凸台尺寸不同的环形件，装配使用便捷，经济性好，精度高，大大提高了带有内凸台的环形件的成型效率。

技术领域

本发明涉及环材生产方法技术领域，尤其是一种环轧芯辊结构及其用于内凸台的生产工艺。

背景技术

环轧工艺是一种塑性加工工艺，也是一种先进的增量成形工艺。径-轴向环轧不仅能获得较高的环件端面质量，更能使材料产生径向和轴向两个方向的充分变形，以获得具有更优良微观组织的高性能环件，尤其适用于对变形历史和热力学参数敏感的难变形材料的成形制造，已成为大型无纵缝筒形件的首选加工工艺。

筒形件常存在环向内肋骨结构，该结构可以提高筒形结构件的强度和质量。现有技术中，内肋骨的成型以及其与筒体的安装有三种方式：

1、工装+角焊方式：筒体与内肋骨结构分别制造，采用焊接工艺配合工装将两者装配起来，通常采用角焊接方式；

2、工装+对焊方式：筒体成型时先预置凸台，内肋骨单独制造，再采用焊接工艺将两者装配起来，通常采用对焊方式；

3、直接采用车床等机加工方式加工出筒体内的内肋骨结构。

对于大直径筒形件，工装+角焊的加工方式对装配提出了极高的要求，且精度难以保证；机加工精度较高，但费时费料会造成巨大的浪费，并且当内肋骨结构较复杂时难以整体加工成型；工装+对焊的加工方式，既可以保证装配高精度和低难度，也可以保证生产效率并节省材料，因而对于大直径带内肋骨结构的筒形件，工装+对焊是最佳的加工方式。

轧制生产时，在芯辊上加工对应的凹槽特征以获得筒形件内壁上凸台形状的内肋骨结构。不同环形件的内肋骨结构并不是固定的，且其相对于环形件在高度方向上的位置与环轧机在高度方向上的加工能力及筒形结构的肋距有关；这就需要带有不同凹槽特征的芯辊来匹配生产，芯辊数量多，灵活性不足，生产效率低下。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的可变内凸台位置的环轧生产工艺，从而能根据肋位结构快速地更换与其相对应的芯辊机构，大大提高了生产效率、提高了芯辊适用性和利用率，且灵活性好，适用范围广。

本发明所采用的技术方案如下：

一种环轧芯辊结构，包括芯辊，其整体呈三段式分体结构，从上至下依次为上芯模套筒、保护环和下芯模套筒；所述保护环通过芯棒的支撑嵌装于上芯模套筒和下芯模套筒之间，芯棒两端分别伸入上芯模套筒和下芯模套筒内部并固接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述上芯模套筒和下芯模套筒结构相同，且对称布置，均一端端头中心向外延伸有凸起，另一端端头中心开有螺纹孔，所述螺纹孔内安装芯棒。

所述上芯模套筒端头的凸起通过紧固件与环轧机驱动单元相连。

所述保护环套装于芯棒外圆周面，保护环的内壁面与芯棒外圆周面之间为间隙配合；所述保护环轴向由上芯模套筒和下芯模套筒限位。

所述保护环的径向相对于上芯模套筒和下芯模套筒缩进，使得芯辊在保护环的位置呈现凹槽结构。

所述芯棒的棒体表面为全螺纹结构。