一种轧制矩形截面钛及钛合金型材的孔型系统及轧制方法与流程

本发明属于钛及钛合金型材加工技术领域，具体涉及一种轧制矩形截面钛及钛合金型材的孔型系统及轧制方法。

背景技术

已有技术中矩形截面钛及钛合金型材，小规格的主要是由板材剪切制成，大规格的主要采用锻造制成。在批量生产时，尺寸一致性差，生产效率低，成本高，原材料利用率低。

已有技术中轧制矩形截面钛及钛合金型材成品前孔的孔型结构为六边形孔型，该孔型轧制后的六边形半成品型材在经过矩形成品孔型轧制即可成型为矩形截面钛及钛合金型材。其缺陷在于该孔型轧制的矩形成品型材的左右两面向外鼓出，且纵向四条棱边为圆弧角，不符合特殊用户对成品形状和尺寸的严格要求。

技术实现要素：

本发明提供一种轧制矩形截面钛及钛合金型材的孔型系统及轧制方法，解决了现有技术在批量生产中尺寸一致性差，生产效率低，原材料利用率低的问题,且满足了特殊用户对成品形状和尺寸的严格要求。

本发明所采用的技术方案是：一种轧制矩形截面钛及钛合金型材的孔型系统，所述孔型系统包括椭圆孔型、正菱形孔型、矩形孔型、特殊六边形孔型和矩形成品孔型；所述特殊六边形孔型为上下、左右对称的六边形孔型，且该六边形孔型的上、下边均为向孔型中心凸起且相互对称的圆弧形。

所述圆弧形的弧高a为0.1～1mm。

所述六边形孔型的宽度l越大，弧高a的取值越大，所述六边形孔型的高度h越大，弧高a的取值越小。

一种利用所述孔型系统轧制矩形截面钛及钛合金型材的方法一：

第一步，首先将圆形钛及钛合金坯料加热后送入椭圆形孔型轧制出椭圆形坯料，然后将椭圆形坯料送入正菱形孔型轧制出正方形坯料，再将正方形坯料送入椭圆形孔型轧制出椭圆形坯料，且椭圆形孔型和正菱形孔型逐渐缩小，如此往复轧制，直至轧制成所需规格的正方形坯料；

第二步，将第一步轧制成的正方形坯料送入矩形孔型往复轧制，且矩形孔型逐渐缩小，直至轧制成所需规格的矩形坯料；

第三步，将第二步轧制成的矩形坯料旋转90度后送入特殊六边形孔型轧制成所需规格且上下面内凹、两侧面外凸的六边形坯料，再将该六边形坯料旋转90度后送入矩形成品孔型轧制成所需规格的矩形成品型材。

一种利用所述孔型系统轧制矩形截面钛及钛合金型材的方法二：

第一步，将方形钛及钛合金坯料加热后依次送入第一矩形孔型、第二矩形孔型轧制后形成所需规格的矩形坯料ⅰ；

第二步，将第一步轧制成的矩形坯料ⅰ旋转90度后送入第一特殊六边形孔型轧制成所需规格且上下面内凹、两侧面外凸的六边形坯料，再将该六边形坯料送入第三矩形孔型轧制成所需规格的矩形坯料ⅱ；

第三步，再将矩形坯料ⅱ旋转90度后送入第二特殊六边形孔型轧制成所需规格且上下面内凹、两侧面外凸的六边形坯料，再将该六边形坯料旋转90度后送入矩形成品孔型轧制成所需规格的矩形成品型材。

相较于现有技术，本发明轧制的矩形成品型材的左右两面平整，不向外鼓出，且纵向四条棱边呈直角，满足了特殊用户对成品形状和尺寸的严格要求。且原材料的利用率高、加工效率高，成品规格尺寸的一致性好，生产成本低。

附图说明

图1是本发明孔型系统结构示意图；

图2是本发明特殊六边形孔型结构示意图；

图3是本发明第一种轧制方法孔型系统结构示意图；

图4是本发明第二种轧制方法孔型系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3、4和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种轧制矩形截面钛及钛合金型材的孔型系统，所述孔型系统包括椭圆孔型、正菱形孔型、矩形孔型、特殊六边形孔型和矩形成品孔型；所述特殊六边形孔型为上下、左右对称的六边形孔型，且该六边形孔型的上、下边均为向孔型中心凸起且相互对称的圆弧形19。

所述圆弧形19的弧高a为0.1～1mm。所述六边形孔型的宽度l越大，弧高a的取值越大，所述六边形孔型的高度h越大，弧高a的取值越小。

实施例1：以圆形钛及钛合金坯料为原料轧制矩形截面钛及钛合金型材的方法。

第一步，首先将φ65mm圆形钛及钛合金坯料加热后送入规格为80×21mm的椭圆形孔型1内轧制，轧制出47×80mm椭圆形坯料，然后将47×80mm椭圆形坯料送入规格为47.5mm的正菱形孔2内轧制，轧制出47.5×47.5mm方形坯料；再将47.5×47.5mm方形坯料送入规格为70×17.5mm的椭圆形孔型3内轧制，轧制出40×70mm椭圆形坯料，将40×70mm椭圆形坯料送入规格为38.2×38.2mm的正菱形孔型4内轧制，轧制出38.2×38.2mm方形坯料；将38.2×38.2mm方形坯料送入规格为58×12.5mm的椭圆形孔型5内轧制，轧制出30×58mm椭圆形坯料，将30×58mm椭圆形坯料送入规格为32×32mm的正菱形孔型6内轧制，轧制出32×32mm方形坯料；将32×32mm方形坯料送入规格为46×9.4mm的椭圆形孔型7内轧制，轧制出46×21mm椭圆形坯料，将21×46mm椭圆形坯料送入规格为27×27mm的正菱形孔型8内轧制，轧制出27×27mm正方形坯料；

第二步，将27×27mm正方形坯料送入规格为8×60mm的矩形孔型9内轧制，轧制出18×32mm矩形坯料，再将18×32mm半成品矩形坯料送入规格为2×60mm的矩形孔型10内轧制，轧制出12×40mm的矩形坯料；

第三步，将第二步轧制成的12×40mm矩形坯料旋转90度后送入规格为l14×lb15.5×hb4.5mm的特殊六边形孔型11内轧制，且特殊六边形弧高a为0.3mm，轧制成规格为l14×h22mm且上下面内凹、两侧面外凸的六边形坯料，再将该六边形坯料旋转90度后送入规格为5.5×60mm的矩形成品孔型12内轧制，轧制成规格为12.7×25.4mm的矩形成品型材。

实施例2：以方形钛及钛合金坯料为原料轧制矩形截面钛及钛合金型材的方法。

第一步，将55×55mm方形钛及钛合金坯料加热后送入规格为20×80mm的第一矩形孔型13内轧制，轧制成48×63mm矩形坯料，再将48×63mm矩形坯料送入规格为10×80mm的第二矩形孔型14内轧制，轧制成规格为32×70mm的矩形坯料ⅰ；

第二步，将第一步轧制成的矩形坯料ⅰ旋转90度后送入规格为l35×lb38×hb20mm的第一特殊六边形孔型15内轧制，且特殊六边形弧高a为1mm,轧制成规格为l35×h50mm且上下面内凹、两侧面外凸的六边形坯料，再将该六边形坯料送入规格为8×70mm的第三矩形孔型16内轧制，轧制成规格为25×55mm的矩形坯料ⅱ；

第三步，将第二步轧制成的矩形坯料ⅱ旋转90度后送入规格为l26×lb28×hb20mm的第二特殊六边形孔型17内轧制，且特殊六边形弧高a为0.5mm，轧制成规格为l26×h45mm且上下面内凹、两侧面外凸的六边形坯料，再将该六边形坯料旋转90度后送入规格为11×70mm的矩形成品孔型18内轧制，轧制成规格为23×50mm的矩形成品型材。

本发明采用轧制工艺制成，打破了传统的剪裁、锻造的制造方法，在轧机上轧制矩形截面型材，在批量生产时，提高了加工效率，减少剪裁时的料头、提高了原材料的利用率，降低了生产成本，同时控制成品规格尺寸的一致性，提高了型材质量。

本发明通过将六边形孔型的槽底部(六边形孔型的上、下边)向孔型中心凸起，形成槽底凸起的圆弧形19，轧制后的六边形半成品型材上下两面向内凹进，左右两面向外凸出。当该半成品型材旋转90度进入矩形孔型轧制时，主要是通过挤压向外凸出的上下两面，使左右两面向外延展实现成型。由于左右两面向内凹进，左右两面向外延展部分恰好填平了已有的内凹部分，而已有的纵向四条棱边基本不会发生形变，因此轧制的矩形成品型材的左右两面平整，不向外鼓出，且纵向四条棱边呈直角，满足了特殊用户对成品形状和尺寸的严格要求。且原材料的利用率高、加工效率高，成品规格尺寸的一致性好，生产成本低。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。