专利名称：冷轧铝花纹板工作辊及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷轧铝花纹板带用的工作轧辊及轧辊的制造方法，尤其与冷轧双面铝花纹板带用的工作轧辊有关。
铝花纹板带具有优异的消声、隔音、散热性能，近年来已广泛用与豪华设施的工程装修，如高级宾馆、舞厅、餐厅、播音室、录音室、剧院、电话室的墙壁装修及天花板吊顶，及豪华车厢、车辆驾驶室的装饰，低温冰箱、冷柜的内衬。这种板材不仅使用效果好，而且寿命长，尤其是双面铝花纹板具有更好的使用效果。
双面铝花纹板通常都是用一对表面有阴阳配合花纹的工作辊轧制而成，花纹板的使用效果和寿命与花纹板的质量密切有关，要求花纹板的表面积大、图纹清晰、变形均匀、不允许有轧透现象。
目前最普遍使用的工作辊是一对硬度相同的花纹辊，用这种工作辊轧出的双面铝花纹板可以得到清晰的花纹，但是由于两个辊的硬度相同，因此辊面上的花纹要分别单独加工。为避免双面铝花纹板制品发生轧透或花纹边缘出现毛刺或花纹图案不清晰，或者甚至损坏辊面花纹，必须严格要求上下工作辊相对应的凹凸花纹完全吻合一致。要保证上下辊花纹一致，目前都采用程序控制的激光或电火花加工工序分别加工轧辊。显然这种加工方法，不但需要技术难度大、价格昂贵的设备，如激光、电火花加工设备和计算机，而且由于花纹细致，图案花样品种多需要编制各种程序，程序编制的难度也大，这势必要提高轧辊的制造成本。
本发明的目的是要设计一种冷轧双面铝花纹板带用的一对工作辊。这对工作辊辊身表面的花纹有极好的阴阳配合程度、易于制造。
本发明的另一个目的是要提出一种新的冷轧双面铝花纹板带用的工作辊的制造工艺，该制造工艺简单可靠、成本低，不须昂价的设备和工具制成的工作辊辊身表面的花纹有极好的阴阳配合程度。
本发明设计的冷轧双面铝花纹板带用工作轧辊包括硬度值不同的两个轧辊，两个辊的辊身表面有呈阴阳配合的凹凸花纹，花纹深度为0.1-0.4毫米。两个轧辊中一个为硬辊，另一个为软辊，软辊为复合辊，由辊芯和包复层组成，包复层的硬度明显低于辊芯。
本发明还提出了一种冷轧双面铝花纹板用工作轧辊的加工工艺，包括制造硬辊和制造软辊工序。制造硬辊工序由制造光辊、在辊身工作面上划网格、冲刻花纹、去毛刺组成。软辊制造工序由制造辊芯、在辊芯表面沿轴向和径向加工槽、加表面包复层、用硬辊压软辊;在软辊表面形成硬辊的阴花纹。
设计的冷轧双面铝花纹板带用工作轧辊由一个硬辊和一个软辊组成。各辊的辊身表面分别有一定深度的呈阴阳配合的凹凸花纹，花纹图案可根据需要选定，如百鸟朝凤、龙凤呈祥、嫦娥奔月。硬辊由一般的钢质轧辊材料制成。如40Cr45号钢或冷轧钢辊材料等。软辊为复合辊，包括辊芯和包复层，辊芯的作用是保证工作辊有足够的强度，辊芯为钢辊可以与硬辊相同也可以不同，辊芯的直径影响软辊的强度和工作寿命，直径小于1/2软辊直径则软辊强度不够使用过程中易变形，直径大于3/4软辊直径，则包复层在工作中会伸长松动而无法使用，因此，辊芯直径应控制在软辊直径的1/2-3/4之间。直径大的软辊，其辊芯直径可以取下限值，直径小的应取上限值。包复层选用铝或铝合金制成，使用硬度稍高于欲加工铝板的铝合金做包复层可以提高软辊的使用受命，又便于在软辊表面形成花纹。
本发明设计的轧辊加工工艺包括制造硬辊和制造软辊工序。先用一般制造钢质轧辊的材料制成所需尺寸的硬辊光辊，再在辊身上划线形成纵横有规律排列的网格，然后在每一格上依次用钢印冲头冲制设定的花纹，花纹最大深度可达0.4毫米、去除毛刺尖角后，即制成表面带花纹的硬辊。软辊为由辊芯和包复层组成的复合辊，先用与硬辊同类的材料制成辊芯，在辊芯的辊身表面沿径向和轴向加工槽，然后在辊芯表面浇铸一层铝或铝合金包复层，熔融的铝或铝合巾填满辊芯表面的槽，可防止包复层在辊芯上沿径向和轴向滑动，将包复层表面车光后形成光面的软辊。将硬辊和软辊装在轧辊机械同步传动的轧机上，用压下装置在上、下辊间施加一定压力，两个辊在运转过程中逐渐增加压下量，硬辊上的花纹凸面逐渐压入软辊中，软辊的某些部分逐渐充填硬辊上花纹的凹腔，最终使软辊辊身形成与硬辊相对应吻合的花纹辊。一般每次压下量为0.01～0.05毫米。
本发明的优点是1.工作辊采用一个硬辊和一个软辊，可减少硬辊磨损延长寿命，而软辊虽易损制造简单成本低，包复层损坏可在原钢芯上重新浇铸成软辊。
2.所提出的工作辊的制造工艺只须利用极简单的设备工具就能加工出所要求的任意形状的花纹图案，软辊辊身上的花纹图案是软辊与硬辊辊身在一定压力下辗压形成的，因此与硬辊上的花纹能严格对应吻合。工艺过程简单易行，容易掌握，一般的材料加工厂也能制造这种工作辊。
3.使用这种工作辊轧制的花纹板很少出现花纹轧透等现象，产品质量好，成品率高。
图1本发明设计的工作辊中的软辊的截面2图1中A-A剖面3为用本发明提出的工艺方面加工出轧辊表面的一种花纹图案。
用下列实施例进一步说明本发明的实施方式。
一、设计的轧辊直径φ215毫米，软辊辊芯直径140毫米，硬辊和辊芯采用40Cr经调质处理使其硬度值HB＝241～286。软辊包复层用铝合金的成份为(重量%)Ca0.1、Mg0.7、Fe0.35、Si0.4、Zn0.1、Ti0.1其余Al。软辊剖面图如图1.2所示，两辊的表面有呈阴阳吻合的花纹，如图3所示，花纹深度0.3毫米。
二、实施例一的轧辊的生产工艺。
(1)硬辊制造工序将40Cr材料调质处理，使其硬度值Hb＝241～286，再按要求加工成φ215毫米的轧辊，椭圆度＜＝0.02。在轧辊表面划线根据使用的钢印冲头的尺寸，划成纵横呈规则排列的10×10毫米的网格，然后用许多有所需花纹的钢印冲头依次在每一网格上冲制花纹，冲得花纹深度为0.3毫米，去除毛刺即为所须的硬辊。
钢印冲头是这样制造的先在设定的花纹图上划线，划分成纵横呈规则排列的10×10毫米的网格，每一网格上的花纹即为一组钢印冲头的花纹。一组钢印冲头共有25个冲头每个冲头都有特定的线纹。用洛氏硬度为60的锋钢制成钢印冲头，在砂轮上打磨出每一钢印所对应的花纹。
(2)软辊制造工序用制造硬辊的同一材料制成φ140毫米的辊芯，在辊芯表面加工出轴向6条10×10毫米的条槽，径向2条10×10毫米的环槽，将熔融的铝浇铸在辊芯的外层，冷却后车成φ215毫米的光面软辊。
将表面有花纹的硬辊和光面软辊分别装在轧辊机械同步传动的轧机上，开车后调节压下量，两辊接触后第一次压下量为0.03毫米辗压2小时，然后再压下0.02毫米辗2小时，随后以压下0.01毫米辗压直到压出全部花纹，花纹深度达0.3毫米，最后用汽油或煤油冲洗辊子，即可得到花形清晰的软辊。
权利要求
1.一种冷轧双面铝花纹板带用的一对工作轧辊，轧辊辊身的表面有呈阴阳配合的凹凸花纹，其特征是所说的一对轧辊中一个辊为硬辊，另一个为软辊，所说的硬辊为钢辊，所说的软辊为复合辊，它由辊芯和包复层组成，所说的包复层的硬度明显低于硬辊的硬度，又高于欲加工铝板的硬度。
2.一种制造冷轧双面铝花纹板带用工作轧辊的工艺方法，包括制造表面呈阳花纹的轧辊和制造阴花纹的轧辊工序，其特征是(1)所说的阳花纹的轧辊为硬辊，所说的阴花纹的轧辊为软辊，所说的软辊是由辊芯和包复层组成的复合辊，(2)所说的制造表面呈阳花纹的轧辊的工序包括制造光辊，在辊身上划网格、冲刻花纹、去毛刺。(3)所说的制造表面呈阴花纹的轧辊的工序，包括制造辊芯，在辊芯表面沿轴向和径向加工槽后加表面包复层，用硬辊辗压软辊在软辊表面形成硬辊的阴花纹。
全文摘要
本发明提出了一种冷轧双面铝花纹板带用的一对工作辊及其制造工艺，设计的工作辊中一个辊为硬辊，另一个辊为软辊，软辊为复合辊，它由辊芯和包覆层组成，包覆层的硬度明显低于硬辊的硬度，又高于欲加工铝板的硬度，其制造工艺包括硬辊和软辊制造工艺，采用钢印冲头在硬辊上冲制刻花，用硬辊在软辊上轧辗出阴花纹的制花工序可得到两辊的花纹阴阳配合程度板好的花纹辊面，提出的工艺简单，不需要昂价设备和工具，即可得各种花纹的辊面。
文档编号B21B27/02GK1035964SQ8810462
公开日1989年10月4日 申请日期1988年7月30日 优先权日1988年7月30日
发明者周书敬, 王世久, 张福长, 高厚领, 董根林 申请人:郑州市上街有色金属合金厂