薄型环件多环轧制成形方法

摘要

本发明公开了薄型环件多环轧制成形方法,旨在克服现有薄型环件加工过程中生产效率低与环件性能差的问题，所述的薄型环件多环轧制成形方法的步骤如下：1.制坯：即制备1号环件毛坯；2.轧制孔型设计；3.成形参数设计；4.轧制成形：1)将1号环件毛坯套在芯辊(2)上，芯辊(2)上移轧制1号环件毛坯，当将1号环件毛坯轧制成形为2号环件毛坯时进入下一步骤；2)将芯辊(2)下移至与第二驱动辊(6)将2号环件毛坯夹持住，轧制深槽，当深槽达到预定尺寸时深槽轧制阶段结束即成形为3号环件毛坯；3)取下3号环件毛坯采用车床车除3号环件毛坯上的内圈连皮，三个薄型环件毛坯分离，对薄型环件毛坯平整端面最终加工出合格的薄型环件。

主权项

一种薄型环件多环轧制成形方法,其特征在于，所述的薄型环件多环轧制成形方法的步骤如下：1)制坯：所述的制坯即制备1号环件毛坯；2)轧制孔型设计：所述的轧制孔型设计即驱动辊(1)和芯辊(2)的设计，其步骤如下：(1)确定驱动辊(1)和芯辊(2)工作面的直径：为了使1号环件毛坯在轧制过程中既能够连续咬入又保证环件可以锻透，驱动辊(1)和芯辊(2)直径应满足以下条件：驱动辊(1)和芯辊(2)极限半径R₁和R₂：式中：R_1min、R_2min、R、r分别为驱动辊(1)和芯辊(2)工作面的最小半径以及1号环件毛坯内外半径，单位均为mm；β＝arctanμ为摩擦角，μ为摩擦系数，对于45钢取为0.5；(2)驱动辊(1)最大半径受到碾环机所允许的驱动辊(1)和芯辊(2)中心距尺寸限制；芯辊(2)的最大半径不能超过1号环件毛坯内孔半径；(3)芯辊型腔尺寸设计：芯辊(2)设计为闭式孔型，型腔宽度B₀最小值不能大于1号环件毛坯的壁厚；型腔高度h_c＝h₁+0.3～0.5mm，芯辊型腔倾斜度α取值为α＝1°～3°；并在型腔圆柱面与芯辊2上下台阶处进行倒角R_C，值取为R_C＝3mm，型腔上下台阶高度取值为h_t＝h；(4)第二驱动辊(6)尺寸设计第二驱动辊(6)的作用是将2号环件毛坯切割为三个相连的薄型环件毛坯，具体尺寸如下：第二驱动辊(6)的工作半径R₃等于驱动辊(1)的半径R₁：即R₃＝R₁；第二驱动辊(6)的高度h_s1＝h_s2+2h+2h₃+f，f是第二驱动辊(6)两凸台外侧上下两圆柱面处高出单个薄型环件的高度值，取两结构相同的凸台之间的高度h_s2＝h+λh，λ取0.01；两凸台截面皆设计为等腰梯形，并在凸台外侧设计圆角R_S，其值为R_S＝R‑0.1～0.3mm,其中R为3号环件毛坯凹槽处的圆角半径，其具体尺寸如下：凸台内侧高度外侧高度外侧圆角半径R_S＝0.5mm；凸台用于切槽部分宽度：其中a为3号环件毛坯轧制结束时连皮厚度；3)成形参数设计：成形参数设计即选择驱动辊(1)转速与芯辊(2)进给速度的成形参数，其步骤如下：(1)驱动辊(1)旋转速度用n₁表示：其中：v为进给速度,单位为mm/s；△h为每转进给量，单位为mm；(2)在轧制过程中芯辊(2)在两个轧制阶段中都起到作用，芯辊(2)通过液压缸可以上下移动，芯辊(2)进给速度与每转进给量成正比，其既满足能够保证环件锻透又保证环件能够正常咬入，所以其极限值如下：$v\ge v_{\min }=6.55\times {10}^{-3}{n}_1\frac{R_1^2}{R}{(\frac{R}{R_1}-\frac{r}{R_1})}^2(1+\frac{R_1}{R_2}+\frac{R_1}{R}-\frac{R_1}{r})$$v\le v_{max}=\frac{2{\beta }^2{n}_1{R}_1^2}{{(1+\frac{R_1}{R_2})}^2}(1+\frac{R_1}{R_2}+\frac{R_1}{R}-\frac{R_1}{r})$式中：R₁、R₂分别为驱动辊(1)和芯辊(2)的半径，R、r分别为1号环件毛坯的外、内半径，单位均为mm；β＝arctanμ为摩擦角，μ为摩擦系数；(3)在轧制深槽过程中，为了保证第二驱动辊(6)能够顺利切入2号环件毛坯，在初始阶段芯辊(2)采用小进给量，防止芯辊(2)在切入2号环件毛坯时金属变形严重，在进行轧制平稳时采用大进给量；在整圆阶段是降低进给速度，保证整圆质量；4)轧制成形：(1)将1号环件毛坯套在芯辊(2)上，芯辊(2)上移轧制1号环件毛坯，当将1号环件毛坯轧制成形为2号环件毛坯时进入下一步骤；(2)将芯辊(2)下移至与第二驱动辊(6)将2号环件毛坯夹持住，轧制深槽，当深槽达到预定尺寸时深槽轧制阶段结束即成形为3号环件毛坯；(3)取下3号环件毛坯采用车床车除3号环件毛坯上的内圈连皮，三个薄型环件毛坯分离，对薄型环件毛坯平整端面最终加工出合格的薄型环件。