[发明专利]一种单孔型斜轧球磨钢段的高效近净成形方法

说明书

本发明涉及单孔型斜轧球磨钢段的高效近净成形方法，通过斜轧模具对加热至轧制温度的待轧棒料进行轧制，实现棒料产生径向压缩和轴向延伸形成前后对称的球磨钢段；所述球磨钢段的前后面为曲面，侧面为圆柱面。轧制成形后形状尺寸良好，完全满足使用要求，并且材料的利用率高达98％。最后利用轧后余热进行热处理，从而得到了高表面硬度、具有良好韧性、耐磨性的球磨钢段，有效提高了生产效率和材料利用率。

技术领域

本发明设计金属塑性成形技术领域，特别是涉及一种单孔型斜轧球磨钢段的高效近净成形方法。

背景技术

球磨钢段是磨粉行业中球磨机用的研磨体，主要用于二级研磨。球磨钢段在球磨机中的主要运动形式有泻落运动、拋落运动、离心运动，在运动过程中会受到反复冲击、物料挤压、腐蚀磨损，其主要失效形式有：切削和凿削磨损、脆性剥落、疲劳磨损、破碎等。因此对钢段的性能要求包括：高的表面硬度、高的体积硬度、良好的韧性、耐腐蚀性、耐磨性。

国内常用的球磨钢段生产方法有铸造和锻造，其中铸造有普通铸造和特种铸造，铸造球磨钢段能耗高、效率低、环境污染严重、产品组织性能差、劳动强度高，锻造的钢段组织性能较好，但要通过增加锻台数来增加产量，设备投入大，劳动工人增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种单孔型斜轧球磨钢段的高效近净成形方法，通过斜轧模具对经过加热电炉加热的金属棒料进行轧制，由此使得金属棒料成形为球磨钢段，利用轧后余热进行热处理，从而得到了高表面硬度、具有良好韧性、耐磨性的球磨钢段，且有效提高了生产效率和材料利用率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种单孔型斜轧球磨钢段的高效近净成形方法，其包括以下步骤：

步骤1：设计斜轧模具的螺旋孔型；

步骤2：制造斜轧模具；

步骤3：将球磨钢段金属棒料加热至轧制温度；

步骤4：通过所述斜轧模具对加热至轧制温度的球磨钢段金属棒料进行轧制，实现棒料产生径向压缩和轴向延伸形成前后对称的球磨钢段；所述球磨钢段的前后面为曲面，侧面为圆柱面；

步骤5：利用轧制后的余热进行热处理。

进一步地，所述斜轧成形模具是两个轴线成一定角度的轧辊，其中一个是有螺旋孔型的型辊，一个是无螺旋孔型的光辊；所述连接径为棒料在轧制过程中两个球磨钢段之间连接的部分，在精整区末端会被轧断；所述型辊模具中设有两螺旋面构成的凸起，即为凸棱，孔型型腔的螺旋长度为990°，孔型由成形区与精整区构成，咬入区为成形区的起始部分，咬入区由小角度锥台组成，便于棒料的咬入和支撑；成形区与精整区是连续的，型腔槽底为等高面，即在同一圆柱面上。所述光辊的长度要与型辊一致，直径与型辊直径成一定比例，比例范围为1.03～1.10，以利于轧件的咬入。

进一步地，所述的成形区是形成球磨钢段初始形状的关键，由于所述模具采用一圈成形，在成形区只需满足连接径相适应原则。

根据连接径相适应原则，凸棱宽度a_α应该与连接径长度b_α要相适应，a_α＝b_α是完全适应，但不容易实现，b_α与a_α相差很少就算适应，b_α与a_α相差很多叫不适应，凸棱宽度a_α与连接径的长度b_α相等或相差10％以内，即