[其他]多點徑向輾環工藝

無效

• 申請號: 86108713
• 申請日: 1986-12-18
• 公開（公告）號: CN86108713A
• 公開（公告）日: 1988-01-20
• 發明（設計）人: 江紹成;周乃基;劉嗣良;唐遜;曾繼宗
• 申請（專利權）人: 鐵道部成都機車車輛工廠;中國鐵路物資總公司成都公司機械配件廠
• 主分類號: B21D22/14
• 分類號: B21D22/14;B21D53/26
• 代理公司: 四川省專利服務中心代理部
• 代理人: 任平

本發明是一種用于成形較復雜斷面形狀的環形工件的輾環工藝。

公知的輾環工藝亦稱擴孔，在輾壓時，由于環形工件徑向尺寸的增長速度遠大于復雜或變形大的斷面的成形速度，故在輾壓比（即輾擴后鍛件內徑與輾擴前毛坯內徑之比）比較小的情況下，來不及充滿斷面變形較大的型腔，環件的徑向尺寸已擴大到限。因此，它只能適用于斷面形狀簡單或輾壓比大或經予鍛已基本成形了的環形件。這就限制了環輾工藝的應用范圍。

本發明的任務就是提供一種在輾壓比比較小的情況下，把斷面形狀簡單的毛坯直接輾擴出具有較復雜斷面形狀的環形工件的工藝方法。

本發明的特征就是利用環件徑向尺寸變化不大時，環件壁厚較厚，相對剛度較大的特點，在環件外周多處徑向施壓，從而限制環形工件徑向自由擴大，迫使環形工件表層金屬發生較大的旨在充滿型腔的橫向流動，使斷面較復雜的環形工件成形。從而擴大了輾環機和環輾工藝的應用范圍，導致了一類產品（如履帶式車輛支重輪等）的制造工藝和結構設計的變更，產生了顯著的技術經濟效益。

運用本發明之多點徑向環輾工藝，可以大大優化履帶式車輛支重輪等類產品的結構設計和生產工藝。由圖6所示，可首先使用本發明的工藝方法輾擴出支重輪輪圈⑨和⑩，然后將加工好的輪圈⑨和⑩與一個無縫鋼管制成的中心套⑧以過盈配合構成組裝式結構的支重輪。它與目前世界上通行的日本小松工藝（即將兩個鍛鋼毛坯⑥和⑦經加工后在中間焊接而成一體，如圖5所示。）相比，具有下列明顯的優點：

A、它可用兩種不同材質組合成支重輪，實現內韌外硬，更好地適應支重輪的工作要求。

B、支重輪的材料一般為55SiMn，可焊性差，本工藝取消了焊接工藝，避開了這一不利因素，提高了它的整體強度。

C、改善了支重輪工作表面和內部的金屬纖維流向，這不僅提高了工件表面的材質性能，而且增強了流線末端抗應力腐蝕的能力。

D、毛坯制造精度高，毛坯斷面更接近成品的形狀。這不僅減少了原材料的消耗，而且大大減少了機械加工費用。

E、可以實現該種輪子的回收，退下磨耗到限的輪圈，而中心套仍可再次重復利用。

本發明的特征將從下列實施的附圖中更清楚地說明。

圖1.多點徑向環輾工作原理圖。

圖2.沿圖1中的A-A線的剖面圖局部。

圖3.環件在多處受到徑向輾壓時的變形圖。

圖4.先成形再擴孔兩階段過程原理圖。

圖5.采用日本小松工藝制作的雙邊支重輪結構圖。

圖6.采用本發明的工藝方法制作的組裝式雙邊支重輪結構圖。

圖1所示的輾環工藝，是將加熱溫度適中的環形毛坯①套在芯輥④上，徑向移動主輾壓輪③或芯輥④，旋轉的主輾壓輪③與環坯①接觸后，帶動環坯①和芯輥④旋轉，在壓力p的持續作用下，環坯①的表層金屬發生連續的變形，當環坯①的內外徑稍有擴大后，環形工件①外表面就和從動的左輾壓輪②及右輾壓輪⑤先后接觸，此后，在壓力p的繼續作用下，右輾壓輪⑤和左輾壓輪②上分別產生反作用力R1和R2，這樣，p、R1和R2同時作用在旋轉的環件①外表面上，形成了多點徑向環輾，它限制了環件徑向尺寸的自由擴大，迫使環件①的表層金屬發生較大的旨在充滿輪槽型腔的橫向流動（如圖2所示），此時，因環件內孔仍稍有擴大，在芯輥不動的輾環機上，環件內表面脫離與芯輥的接觸，芯輥就不參與輾壓。相對剛度足夠的環件被視為塑-剛性體，受力表面的局部變形使得斷面逐步成形。對于鍛件壁厚較厚的環件，當環件表層金屬完全充滿型腔時，輾壓過程便告結束。對薄壁環件，可將至此的環件成形過程作為第一階段。第二階段，把可動的左輾壓輪移開至控制工件外徑尺寸位置，再繼續由主輾壓輪③或芯輥④對工件施壓，按通常的輾擴工藝方法將環件①輾薄并擴徑至要求的尺寸（如圖4所示）。圖1和圖4中，M是環輾工作力矩，Fi是接觸處作用在工作表面上的摩擦力，Ni為圖中各件的旋轉方向。圖3.表明了環件①在多處受到徑向輾壓時夸大了的變形狀態。

利用本發明的輾環工藝方法，還可設計幾種新型輾環機。該輾環機的各輾壓輪②、③和⑤，如圖1和圖4所示，分別為同一母線的光滑旋轉體，在輾壓過程中，各輾壓輪②、③和⑤的中心軸線與芯輥④、環件①的中心軸線相互平行。