[发明专利]一种大型双沟槽环件径轴向轧制成形方法

摘要

本发明涉及一种大型双沟槽环件径轴向轧制成形方法。大型双沟槽环件径轴向轧制成形方法，主要包括以下实现步骤：（1）制坯：将棒料段从室温均匀加热到热锻变形温度，然后将热态料段在压力机上经镦粗、冲孔、冲连皮，制成轧制用环件毛坯，环件毛坯尺寸根据环件尺寸、轧制比、径向和轴向进给量比值确定；（2）轧制孔型设计：轧制孔型由驱动辊工作面和芯辊工作面组成，驱动辊和芯辊工作面尺寸根据轧制线速度、设备参数、轧制变形条件、环件毛坯尺寸和环件尺寸确定；（3）轧制成形：将制好的环件毛坯放上轧环机进行轧制，轧制过程按预轧制、主轧制、整形轧制三个阶段合理分配进给速度和进给量进行控制，当所测环件外径达到预定值时，轧制过程结束。本发明具有生产效率高、生产成本低、产品质量好的特点。

主权项

1.一种大型双沟槽环件径轴向轧制成形方法，包括以下实现步骤：（1）制坯：将棒料段从室温均匀加热到热锻变形温度，然后将热态料段在压力机上经镦粗、冲孔、冲连皮，制成轧制用环件毛坯，环件毛坯尺寸按如下步骤确定1）计算环件体积和截面积环件体积按下式确定其中，为环件宽度；、分别为环件内、外半径；为环件沟槽半径；为沟槽截面圆心角；环件截面积按下式确定，其中为环件壁厚；2）确定轧制比轧制比为环件毛坯截面积与环件截面积之比，轧制比取值2.5～4；3）确定径向和轴向进给量比值径向和轴向进给量比值按下式确定：其中，、分别为环件轧制径向和轴向总进给量，、为环件毛坯壁厚和高度；4）确定环件毛坯壁厚和高度根据轧制比、径向和轴向进给量比值，确定环件毛坯壁厚和高度为，5）确定环件毛坯内、外半径根据毛坯壁厚、高度和环件体积，结合塑性变形体积不变原理，确定环件毛坯外半径、内半径为，（2）轧制孔型设计：轧制孔型由驱动辊工作面和芯辊工作面组成，驱动辊工作面为圆柱面，芯辊工作面由圆柱面与两个沟球面组合而成，驱动辊工作面和芯辊工作面尺寸按以下步骤确定：1）确定驱动辊工作面半径和宽度驱动辊线速度取1.1～1.3m/s，根据驱动辊线速度确定驱动辊工作面半径，其中，为驱动辊转速，为电机转速，为传动比，电机转速、传动比由设备参数确定，驱动辊工作面宽度2）确定芯辊沟球尺寸芯辊沟球用来成形环件沟槽，芯辊沟球尺寸与环件沟槽尺寸相对应，按下式确定，，，其中，、分别为环件沟槽深度与宽度，、、、分别为芯辊沟球深度、高度、半径和截面圆心角；3）确定芯辊沟球面半径和宽度驱动辊工作面半径和芯辊沟球面半径满足下式式中，为芯辊沟球面半径；为摩擦角，为摩擦系数，芯辊最大工作面半径满足，根据上述条件确定芯辊沟球面半径取值范围为从而确定芯辊圆柱面半径为，确定芯辊各段工作面轴向宽度为，，（3）轧制成形：将制好的环件毛坯放上轧环机进行轧制，轧制过程按预轧制、主轧制、整形轧制三个阶段进行控制；预轧制阶段，控制芯辊和上锥辊分别沿径向和轴向进给，预轧制径向进给速度，预轧制径向进给量，预轧制轴向进给速度，预轧制轴向进给量，逐渐消除锻造制坯产生的壁厚差和高度差；主轧制阶段，控制芯辊和上锥辊分别沿径向和轴向进给，主轧制径向进给速度，主轧制径向进给量，主轧制轴向进给速度，主轧制轴向进给量，使环件产生充分变形；整形轧制阶段，当环件外径距预定值100～200mm时，控制芯辊和上锥辊分别沿径向和轴向进给，整形轧制径向进给速度，整形轧制径向进给量，整形轧制轴向进给速度，整形轧制轴向进给量，消除环件变形产生的壁厚差和椭圆度，保持环件缓慢长大，当测量辊所测环件外径达到预定值时，径向和轴向停止进给，轧制过程结束，其中为使环件产生轧制变形所需要的最小进给速度，。