异形线材的成形装置制造方法及图纸

本发明专利技术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，具有高尺寸精度且成形性良好。本发明专利技术为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，优选：在所述成形单元的前段和后段分别配置有矫直机，在所述成形单元上，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配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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勻、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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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 专利技术。即本专利技术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。专利技术效果根据本专利技术，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为表示本专利技术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为表示本专利技术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为表示本专利技术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为表示本专利技术的异形线材的成形装置的另一例的图。图7为表示本专利技术的异形线材的成形装置的另一例的图。具体实施例方式本专利技术的最重要的特征在于，在由四辊式十字形辊模(4方口 一>夕一夕 V)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勻，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，在本专利技术中，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。并且，在使用左右不同的辊孔型成形异形线材时，由于由辊对线材施加的左右各 边上的变形产生差异，左右的线材的伸长量不同，因此在线材上产生弯曲。并且，若连续进 行异形线材的成形，则根据四辊式十字形辊模所用的辊的孔型形状，由各辊对异形线材施 加的变形量不同，因此，施加给各辊的来自线材的加工热量可能不同。由此各辊的热膨胀量 各不相同，因此，各辊的直径产生差异。在这样的情况下，各辊的轧制量不同，其结果是，由 于施加于线材的各边的变形量不同，因此产生弯曲。由此，在本专利技术中，在成形单元的后段 设置矫直机，用于矫正成形结束后的异形线材产生的弯曲。能够适用于本专利技术的异形线材的成形装置的矫直机有辊式矫直机(π—，一 >《，一)、拉线机(74 乂一7卜l· 7 f 乂一)、张力矫直机(歹> * 3 > >《，一)、张力 退火机(歹3 >7· 二一 U )、旋转式张紧器(Π—夕'J ^卜> )等，可以根据 制造的异形线材的形状尺寸适当地选择。由于拉线机、张力矫直机在矫正时施加过大的张力，因此，为抑制线材对辊孔型的 填充不足及线材的伸长所引起的尺寸变动(缩小)的产生，需要进行张力调整。所以，在本 专利技术的异形线材的成形装置中，优选使用相对来说不对线材施加张力也能够进行矫正的辊 式矫直机、张力退火机、旋转式张紧器等。在成形单元的前段，优选使用辊式矫直机、张力退火机、旋转式张紧器等。并且，在成形单元的后段，由于线材已经被加工为异形形状，需要维持由轧制得到 的高精度的尺寸精度，因此优选使用作为冷加工矫正的辊式矫直机。而且，其中的辊式矫直 机由于相对构造简单，容易维护，省空间化性良好，且容易与成形装置串排配置，因此最优 选。辊式矫直机是指具有多段在上下方向或横向上配置为锯齿状的非驱动的圆筒形的辊， 且矫正在异形线材上产生的弯曲的装置。该辊式矫直机所用的辊可以使用外周面为平面的辊，或被孔型加工成凹状的辊。 这是因为，在将侧面(宽度方向的两侧面)为R形状的线材从横向由辊压下矫正时，或在将 平面(厚度方向的上下表面)为锥状的线材从上下方向由辊压下矫正时，能够抑制线材从 辊脱离而矫正。辊式矫直机能够根据上述线材上产生的变形(弯曲)的形状不同而使用上下方向 和横向的组合或使用各自的单体。成形为异形线材之前的线材由于卷绕在卷盘或滚筒等上，因此由放线机放出的线 材上多具有卷绕缺陷等的变形(平面弯曲、横向弯曲)。为消除由该卷绕缺陷等产生的平面 弯曲，可以通过配置于前段的上下方向的辊式矫直机进行平面弯曲的矫正。并且，横向弯曲 也可以通过配置于前段的横向的辊式矫直机进行横向弯曲的矫正来消除。并且，在成形为异形截面后的异形线材上，根据线材上产生的弯曲的状态，配置在 后段上设置的上下方向的辊式矫直机及横向的辊式矫直机的组合或各自的单体，由此矫正 成形后产生的弯曲，能够得到高尺寸精度的异形线材。并且，例如，如活塞环用线材中的侧 轨用线材或隔圈用线材为成形后的线材的宽度尺寸相对于厚度尺寸的比例大的线材，对于 这种线材的横向弯曲的矫正，优选采用上下方向的辊式矫直机进行压下线材的矫正。图1表示本专利技术的异形线材的成形装置的一例。如图1所示，在本专利技术的异形线 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异形线材的成形装置，具有作为成形单元的四辊式十字形辊模，其特征在于，在所述成形单元的前段和后段分别配置有矫直机。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：水谷行隆，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]