軋鋼熱切鋸片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種軋鋼熱切鋸片，整體呈圓盤狀，包括圓盤中心的中心孔、中心孔外的連接孔和設(shè)在圓盤外圓周上的鋸齒；外圓周上沿徑向設(shè)有止裂孔，止裂孔通過細(xì)長槽與鋸齒的根部連為一體，整體呈細(xì)長的“U”型；位于止裂孔和連接孔之間的非工作區(qū)域內(nèi)的周圈上均勻分布設(shè)有4-8組減振槽。其既不影響鋸片基體材料的強(qiáng)度和剛度，又能有效緩解鋸片外圓周鋸齒間承受的拉應(yīng)力，降低鋸齒根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，延長鋸片單次鋸切壽命；保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標(biāo)等質(zhì)量問題。
【專利說明】軋鋼熱切鋸片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱切鋸片【技術(shù)領(lǐng)域】，特別公開一種軋鋼熱切鋸片。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，在鋼鐵企業(yè)中連鑄連軋一體化技術(shù)及裝備應(yīng)用越來越多，企業(yè)各種型材產(chǎn)品的軋制速度越來越快，一般的軋制速度超過了 40m/s，即使直徑較大的型材，其軋制速度也越來越高，因此對型材的熱切鋸片提出了更高的要求。
[0003]一般情況下，乳鋼熱切鋸片的材料采用65Mn，這種材料具有較高的硬度，鋸片熱處理后硬度為HRC29-37 ;同時(shí)淬透性好，鋸齒一般采用高頻感應(yīng)加熱或接觸電加熱法進(jìn)行淬火，齒尖硬度達(dá)HRC56-63，增加了耐磨性。另外，具有脫碳傾向少，價(jià)格低廉，切削性能好等優(yōu)點(diǎn)，但它具有熱敏感性，易產(chǎn)生淬火裂紋，并有回火脆性。而在熱切時(shí)工件的最高溫度可以超過1000°C，同時(shí)由于切削和磨擦作用，導(dǎo)致齒部溫度迅速升高，為了防止齒尖退火，必須采用強(qiáng)力冷卻，目前常用的是高壓水強(qiáng)力冷卻。由于其工作條件惡劣，對切割鋸片齒部產(chǎn)生連續(xù)的熱沖擊，容易在切割時(shí)產(chǎn)生熱裂紋；而且降低了鋸片的硬度，使鋸片基體出現(xiàn)疲勞，導(dǎo)致其硬度、強(qiáng)度降低，顯著降低鋸片切割壽命。因此，在熱連軋切割設(shè)備上，鋸片基體材料多為50Cr4V、50CrMoV、50CrMnV等合金工具鋼，鋼中含有較多的Cr、V、Μο、Μη等合金，加入這些合金元素的主要作用是細(xì)化晶粒，顯著提高材料的強(qiáng)度、硬度以及熱處理性能，延長鋸片壽命。但是，在使用過程中，因?yàn)楝F(xiàn)場工作環(huán)境苛刻，鋸片一直在高溫及經(jīng)受交變熱沖擊、受力沖擊的工況下工作，再加上鋸切設(shè)備及鋸片等方面的原因，還是經(jīng)常出現(xiàn)型材斷口切斜、毛刺飛邊超標(biāo)等質(zhì)量問題，鋸片單次鋸切壽命較低，造成停機(jī)換片頻繁，嚴(yán)重影響了軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率。另外，鋸片在使用過程中還經(jīng)常出現(xiàn)糊齒、裂紋等現(xiàn)象，既影響生產(chǎn)效率，也給生產(chǎn)現(xiàn)場的安全帶來一定隱患。
[0004]鑒于這種情況，研宄開發(fā)高效長壽命熱切鋸片，提高切割產(chǎn)品的質(zhì)量以及使用熱連軋生產(chǎn)的高速度和連續(xù)性，具有重要意義。
[0005]如圖1所示，目前軋鋼廠型材熱切鋸片的齒形有鼠牙形(a)、狼牙形(b)和等腰三角形(c)三種。統(tǒng)計(jì)資料表明，現(xiàn)有鋸機(jī)中三種齒形鋸片均有應(yīng)用，幾乎各占三分之一。合理的鋸齒形狀應(yīng)能滿足下列要求:鋸齒強(qiáng)度好、鋸切能耗少、使用壽命長、噪音低、制造和重磨成本低。為了比較上述三種齒形的使用性能和開發(fā)新齒形，近年來經(jīng)系統(tǒng)的理論研宄和工業(yè)性實(shí)驗(yàn)，得出以下結(jié)論:
[0006](1)當(dāng)齒距t和齒高h(yuǎn)相同時(shí)，以齒前角=0°的鼠牙形齒形最好，具有較好的切削性能，鋸切能耗低，鋸切力小，使用壽命長，是應(yīng)當(dāng)肯定的一種齒形；
[0007](2)其次是狼牙形齒形，但狼牙形齒形制造和修齒比較困難，難以保證所設(shè)計(jì)的齒形；
[0008](3)等腰三角形齒形的齒根強(qiáng)度較好，制造和修齒比較方便，切肩很少在齒尖處形成肩瘤，切割時(shí)無方向性；但是，鋸切能耗大，噪音也最大，齒尖強(qiáng)度較鼠牙齒下降40 %，易折齒，因此這類產(chǎn)品使用時(shí)應(yīng)加以考慮；
[0009](4)新型的弧背齒、雙尖齒及帶側(cè)隙的鼠牙齒，具有較好的力學(xué)性能和使用性能，這些新型鋸片可以轉(zhuǎn)為產(chǎn)品的前景。
[0010]對于熱切鋸片的研主要集中在鋸切齒形的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，而在鋸片圓周上開槽降噪、打孔止裂的研宄還比較少。專利CN201020567Y公開了一種低裂紋金屬冷熱切圓鋸片整體呈一個(gè)大而薄的圓盤，鋸片體的外圓周上分布有鋸齒，中心有孔，中心孔外有連接孔，在半徑中間部位有吊裝孔，鋸片體的外圓周上間隔設(shè)置有3-6個(gè)伸縮槽縫。其能有效緩解鋸片外圓周鋸齒間承受的拉應(yīng)力，降低鋸齒根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，能夠有效提高鋸片使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]本實(shí)用新型的目的在于提供一種軋鋼熱切鋸片，其在鋸片圓周上開槽降噪、打孔止裂，增設(shè)異形孔以改善基體的整體受力分布，延緩基體疲勞，從而延長鋸片單次鋸切壽命，保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標(biāo)等質(zhì)量問題。
[0012]本實(shí)用新型提供的一種軋鋼熱切鋸片，整體呈圓盤狀，包括圓盤中心的中心孔、中心孔外的連接孔和設(shè)在圓盤外圓周上的鋸齒；外圓周上沿徑向設(shè)有止裂孔，止裂孔通過細(xì)長槽與鋸齒的根部連為一體，整體呈細(xì)長的“U”型；位于止裂孔和連接孔之間的非工作區(qū)域內(nèi)的周圈上均勻分布設(shè)有4-8組減振槽。減振槽和止裂孔既不影響鋸片基體材料的強(qiáng)度和剛度；又能有效緩解鋸片外圓周鋸齒間承受的拉應(yīng)力，降低鋸齒根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，延長鋸片單次鋸切壽命。
[0013]較佳的，所述鋸齒的切削刃呈螺旋線的形狀，螺旋角為10°?15°。當(dāng)切削刃與安裝軸線平行時(shí)，在鋸切時(shí)，鋸齒是同時(shí)進(jìn)入和同時(shí)退出切削層的，沖擊比較大，容易造成崩刃。當(dāng)切削刃與鋸片安裝軸線傾斜一定角度時(shí)，切削刃受力有所改善。將鋸齒的切削刃磨削成螺旋線的形狀，可進(jìn)一步改善切削刃的強(qiáng)度和受力狀態(tài)；在切削過程中增加了切肩層的有效切削寬度，每個(gè)鋸齒的切入和退出比較平穩(wěn)，減少了沖擊和振動，延長了鋸片壽命。
[0014]較佳的，每組減振槽包括2-5條減振槽，每條減振槽為弧形槽，弧形槽的寬度為3-6mm，圓弧長度為寬度的15-25倍，圓弧長度方向均布有數(shù)個(gè)直徑為弧形槽寬度1.5-2.5倍的通孔，且弧形槽的兩端均設(shè)有通孔。該種減振槽的設(shè)計(jì)可以改善基體的整體受力分布，延緩基體疲勞，防止基體過早出現(xiàn)變形，從而延長鋸片單次鋸切壽命，保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標(biāo)等質(zhì)量問題。
[0015]較佳的，每條減振槽的圓弧走向與熱切鋸片的圓周方向呈一定的夾角，該夾角與鋸齒的螺旋角相同。
[0016]較佳的，每組減振槽中的多條減振槽起始端通孔的圓心在同一條直線上，與由鋸片中心與最外一條減振槽起始端通孔的圓心構(gòu)成的直線形成一定的夾角，該夾角與鋸齒的螺旋角相同。這種減振槽的設(shè)計(jì)，不論熱切鋸片的正傳還是反轉(zhuǎn)，均出于最佳受力狀態(tài)，減少了鋸片的變形。
[0017]較佳的，為了保證鋸片的強(qiáng)度和剛度，每組減振槽的最外側(cè)一條減振槽的起始端通孔圓心與熱切鋸片的外圓之間的距離不小于150mm，每條減振槽之間的徑向距離不小于120mmo
[0018]優(yōu)選的，細(xì)長槽的寬度為2-6_，細(xì)長槽的長度為鋸齒齒高3-6倍，止裂孔的直徑為細(xì)長槽的寬度的1-2.5倍。進(jìn)一步優(yōu)選的，細(xì)長槽的寬度為3-5mm，細(xì)長槽的長度為鋸齒齒高4-5倍，止裂孔的直徑為細(xì)長槽的寬度的1.5-2倍。
[0019]較佳的，所述軋鋼熱切鋸片的基體材料為50Cr4MoVNb鋼。在傳統(tǒng)熱切鋸片用50Cr4V鋼的基礎(chǔ)上，為了細(xì)化基體材料晶粒，提高基體強(qiáng)度和剛度，選用含Mo、Nb的50Cr4MoVNb 鋼。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果有:
[0021]1、熱切鋸片的外圓周上沿徑向設(shè)有止裂孔，止裂孔和連接孔之間的非工作區(qū)域內(nèi)設(shè)有減振槽，既不影響鋸片基體材料的強(qiáng)度和剛度，又能有效緩解鋸片外圓周鋸齒間承受的拉應(yīng)力，降低鋸齒根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，延長鋸片單次鋸切壽命；
[0022]2、減振槽采用均布通孔的長條形弧形槽的設(shè)計(jì)，以改善基體的整體受力分布，延緩基體疲勞，防止基體過早出現(xiàn)變形，從而延長鋸片單次鋸切壽命，保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標(biāo)等質(zhì)量問題；
[0023]3、鋸齒的切削刃呈螺旋線的形狀，且減振槽設(shè)計(jì)中的相關(guān)夾角與螺旋角相同，可改善切削刃的強(qiáng)度和受力狀態(tài)，在切削過程中增加了切肩層的有效切削寬度，每個(gè)鋸齒的切入和退出比較平穩(wěn)，減少了沖擊和振動，延長了鋸片壽命。
[0024]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)熱切鋸片齒形的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明軋鋼熱切鋸片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明軋鋼熱切鋸片的I處局部放大圖。
[0028]圖4為本發(fā)明軋鋼熱切鋸片的A處剖視圖。
[0029]圖5為本發(fā)明軋鋼熱切鋸片的II處局部放大圖。
[0030]圖中，1-中心孔，2-連接孔，3-鋸齒，4-細(xì)長槽，5-止裂孔，6_減振槽。

【具體實(shí)施方式】
[0031]本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0032]請結(jié)合參看附圖2至5，本實(shí)施例的軋鋼熱切鋸片，整體呈圓盤狀，包括圓盤中心的中心孔1、中心孔1外的連接孔2和設(shè)在圓盤外圓周上的鋸齒3 ;外圓周上沿徑向均勻分布設(shè)有四組止裂孔5，止裂孔5通過細(xì)長槽4與鋸齒3的根部連為一體，整體呈細(xì)長的“U”型；位于止裂孔5和連接孔2之間的非工作區(qū)域內(nèi)的周圈上均勻分布設(shè)有四組減振槽6。以生產(chǎn)現(xiàn)場常用的Φ 2000mm的鋸片為例，細(xì)長槽4的寬度為5mm，細(xì)長槽的長度為60mm，止裂孔5的直徑為ΦΙΟπιπι。當(dāng)然，細(xì)長槽4的寬度可以在2-6mm之間選擇，細(xì)長槽4的長度為鋸齒3齒高3-6倍，止裂孔5的直徑為減振槽4的寬度的1-2.5倍。熱切鋸片外圓周的鋸齒3加工好后，在圓周上沿徑向開細(xì)長槽4和止裂孔5，既不影響鋸片基體材料的強(qiáng)度和剛度；又能有效緩解鋸片外圓周鋸齒3間承受的拉應(yīng)力，降低鋸齒3根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，延長鋸片單次鋸切壽命。
[0033]從圖1可以看出，在所有的鋸齒形鋸片中，切削刃和鋸片安裝軸的軸線是平行的或者成一定角度。當(dāng)切削刃與安裝軸線平行時(shí)，在鋸切時(shí)，鋸齒是同時(shí)進(jìn)入和同時(shí)退出切削層的，沖擊比較大，容易造成崩刃。當(dāng)切削刃與鋸片安裝軸線傾斜一定角度時(shí)，切削刃受力有所改善。為了進(jìn)一步改善切削刃的強(qiáng)度和受力狀態(tài)，本實(shí)施例中，鋸齒3的切削刃呈螺旋線的形狀；其螺旋角為15°，在切削過程中增加了切肩層的有效切削寬度，每個(gè)鋸齒的切入和退出比較平穩(wěn)，減少了沖擊和振動，延長了鋸片壽命。當(dāng)然，螺旋角可以在10°?15°范圍內(nèi)任意選擇。
[0034]本實(shí)施例中，位于止裂孔5和連接孔2之間的非工作區(qū)域內(nèi)的周圈上均勻分布設(shè)有四組減振槽6，每組包含三條減振槽6。以生產(chǎn)現(xiàn)場常用的Φ2000mm的鋸片為例，減振槽6的位置位于直徑Φ1800_以內(nèi)，又要不影響鋸片連接孔螺栓的裝配的環(huán)形區(qū)域內(nèi)(例如:直徑為2000mm的鋸片，當(dāng)直徑磨損到1800mm后，就不再使用，做報(bào)廢處理)。每條減振槽6為弧形槽，弧形槽的寬度為5mm，圓弧長度為寬度的400mm，圓弧長度方向均布有四個(gè)直徑為10mm的通孔，弧形槽的兩端均設(shè)有通孔，且每隔100mm加工出一 Φ 10的通孔。減振槽6的走向不是與鋸片的圓周方向平行，而是與鋸片的圓周之間呈一定的夾角，此夾角與鋸片圓周上的鋸齒3的螺旋角相同，例如夾角為15° ;此外，鋸片中心與最外側(cè)一條減振槽6的起始端通孔的軸線構(gòu)成的直線，與三條減振槽起始端通孔的軸線也構(gòu)成一條直線，這兩條直線之間的夾角也是15°。這種布置，不論鋸片正傳還是反轉(zhuǎn)，均出于最佳受力狀態(tài)，減少了鋸片的變形。為了保證鋸片的強(qiáng)度和剛度，每組最外一條減振槽的起始端的孔與Φ1800_圓的外圓之間的距離不小于150mm，三條減振槽之間的徑向距離不小于120mm。采用激光切割的方式，加工出四組減振槽6，以改善基體的整體受力分布，延緩基體疲勞，防止基體過早出現(xiàn)變形，從而延長熱切鋸片單次鋸切壽命，保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標(biāo)等質(zhì)量問題。借助有限元分析軟件，系統(tǒng)地分析熱切鋸片基體部分的受力狀態(tài)、應(yīng)力集中分布等情況，以便于有針對性地進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。作為本實(shí)施例的變形，減振槽的組數(shù)可以在4-8組中選擇，均需在圓周上呈均勻分布。
[0035]本實(shí)施例中，鋸片的基體材料為50Cr4MoVNb鋼。在傳統(tǒng)熱切鋸片用50Cr4V鋼的基礎(chǔ)上，為了細(xì)化基體材料晶粒，提高基體強(qiáng)度和剛度，選用含Mo、Nb的50Cr4MoVNb鋼。
[0036]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種軋鋼熱切鋸片，整體呈圓盤狀，包括圓盤中心的中心孔、中心孔外的連接孔和設(shè)在圓盤外圓周上的鋸齒，外圓周上沿徑向設(shè)有止裂孔，止裂孔通過細(xì)長槽與鋸齒的根部連為一體，整體呈細(xì)長的“U”型；位于止裂孔和連接孔之間的非工作區(qū)域內(nèi)的周圈上均勻分布設(shè)有4-8組減振槽；其特征在于:每組減振槽包括2-5條減振槽，每條減振槽為弧形槽，弧形槽的寬度為3-6mm，圓弧長度為寬度的15-25倍，圓弧長度方向均布有數(shù)個(gè)直徑為弧形槽寬度1.5-2.5倍的通孔，且弧形槽的兩端均設(shè)有通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:所述鋸齒的切削刃呈螺旋線的形狀，螺旋角為10°?15°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:細(xì)長槽的寬度為2-6mm，細(xì)長槽的長度為鋸齒齒高3-6倍，止裂孔的直徑為細(xì)長槽的寬度的1-2.5倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:每條減振槽的圓弧走向與熱切鋸片的圓周方向呈一定的夾角，該夾角與鋸齒的螺旋角相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:每組減振槽中的多條減振槽起始端通孔的圓心在同一條直線上，與由鋸片中心與最外一條減振槽起始端通孔的圓心構(gòu)成的直線形成一定的夾角，該夾角與鋸齒的螺旋角相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:每組減振槽的最外側(cè)一條減振槽的起始端通孔圓心與熱切鋸片的外圓之間的距離不小于150mm，每條減振槽之間的徑向距離不小于120mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:所述軋鋼熱切鋸片的基體材料為50Cr4MoVNb鋼。
【文檔編號】B23D61/02GK204221118SQ201420459616
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】王連功, 李國平, 王立功, 陳文
申請人:王連功