[发明专利]长度方向变断面制品毛坯的制造方法及设备

说明书

本项发明属于金属压力加工范畴，更准确地说，是属于长度方向变断面制品的制造方法及其实现设备。本项发明可以最有成效地用于制造汽车车辆、拖拉机和铁路车辆的小型板簧。

长度方向变断面带材的轧制属于最复杂的金属压力加工工艺，这主要是因为金属变形是非恒定过程，而又要获得具有精确几何尺寸（尤其是沿长度方向不同部位断面上的高度和宽度）毛坯的缘故。在长度方向变断面毛坏的生产所持有的非恒定过程中，前滑和宽展是在较广范围内变化的变量值，它不仅取决于楔角，而且还取决于压下量的变化性质（减少或增大）。

此外，对于小型板簧的毛坯，在沿其全长的同一性能以及沿其纵轴线的金属组织均一方面（这些特别影响到可靠性和寿命），均有较高要求。

长度方向变断面带材的已知制造方法（如小型板簧毛坯）包括：加热，在可动工作台上在楔形模中沿肋边从两端对毛坯进行预压，在两个传动轧辊之间轧制变断面-先通过工作台正向行程轧制第1支段，再通过工作台反向行程轧制第2支段;两轧辊之中的上辊可以沿垂直方向往复移动（日本专利申请号：No59-26369，公开于：84年6月27日No2-660）。

实现这一方法的设备包括：沿肋边从两端向毛坯进行预压的楔形模、安放毛坯的可移动工作台、安装有两个传动工作轧辊的轧机机架（其中的上辊可以往复移动）以及上辊移动机构。

但是，根据这种制造长度方向变断面带材（如小型板簧）的方法和设备，由于上辊垂直方向移动系统的刚度不移，为获得准确的几何尺寸（特别是厚度）就要有复杂的电子跟踪系统。设置上辊移动机构和毛坯在工作台上的紧固装置，使轧机机架的结构变得相当复杂。由于必须完成两道轧制工序（在工作台正向和反向行程中）以便在带材上获得两面锥度，工艺过程也延长了。此外，同弹簧中间区段相比其支段性能可能是不均匀的，这是因为其轧制是顺次完成的，即一般是在不同温度规范下完成的。

另外一种已知的长度方向变断面制品毛坯（如小型板簧毛坯）的制造方法包括：毛坯加热，向可移式定型心棒槽中放置，向变形区送进带毛坯的心棒，用传动轧辊对毛坯进行轧制（SU，A，223726MKNB    21B，1974，1/8）。

根据这一已知方法的工艺流程，长度方向变断面制品毛坯的制造，在一个行程中沿着单一方向，在开有槽的定型心棒上完成，槽的形状同轧制后所获得的毛坯形状相适应。为了补偿按这一方法轧制变断面产生的宽展，毛坯在放置到定型心棒上之前，要在立式传动轧辊上沿宽度进行预压。

但是，即使在采用这一方法时，要保证获得成品的准确几何尺寸也是复杂的，这是由于存在金属前滑和宽展现象，它们还随着压下量的不同而变化。鉴于轧制过程是沿着单一方向进行并且是从最大压下量开始，所以在从一端向另一端的轧制过程中，沿着毛坯长度方向上的金属再分布量明显增大，这就引起对于轧辊的单位压力的显著增 加，同时也就增大了弹性减压量。由此产生了轧辊转动的园周速度和心棒移动速度同步化的必要性，而这一点通过在设备结构中增加辅助机构才能够实现，所以使整个过程复杂化并增加了费用。

此外，毛坯无论是沿其全长轧制，或者分别顺次轧制其支段，都由于不可能保持稳定的温度规范而招致成品性能的不均衡性，并且也不能保证高生产效率。

综上所述，对于长度方向变断面制品毛坯现有制造方法和设备的分析表明，这些设计方案是相当复杂的，往往缺乏工艺性，而又要求使用笨重的设备。采用各种结构的轧辊和用来调节辊间距的压下装置等，在很大程度上使工艺过程复杂化，而采用电子跟踪系统来保证获得准确的几何尺寸又在很大程度上增加了设备造价，而使其在工业生产中的应用受到限制。

本项发明所提出的基本任务是，创造这样一种变厦嬷破访髦圃旆椒捌涫迪稚璞福赐ü档徒鹗舳杂谠醯牡ノ谎沽ΡＶそ鹗舯湫喂痰奈榷ㄐ裕竦枚厦娴淖既芳负纬叽缫约暗玫街破分Ф卧诔ざ确较蛏舷嗤幕敌阅堋?

提出之任务的解决办法是：在长度方面变断面制品毛坯制造方法中（包括毛坯加热，将其放置在定型心棒上，向变形区送进带毛坯的心棒以获得给定断面的制品），依据本发明，加热毛坯在心棒上的变形是由其中间部位同时向端部进行。这时，加热毛坯在心棒上的变形最好是顺沿着同一方向，即采用送进带毛坯的心棒，使毛坯中间部位先通过恒定尺寸型孔的办法，所使用之心棒的定型表面从两面制成同心棒纵轴线相对称的形式，而其中每一面的长度都相当于制品由中间部位到端部的长度。