[其他]冷軋成形環形件的方法和裝置

無效

• 申請號: 88101904
• 申請日: 1988-04-07
• 公開（公告）號: CN88101904A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·拉吉利
• 申請（專利權）人: 克里斯蒂安拉吉利股份公司
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 章社杲,肖爾剛

本發明涉及一種冷軋成形環形件的方法和裝置，用以把環形件軋成所需要的形狀，特別是用于軋制鋁制車輪輞。

已知的冷軋環形件的裝置，特別是輪輞成形用的裝置包括兩個呈回轉體的工具，所述的兩個工具從相對的兩側作用在工件上，并且所述的兩個工具之間距離可以變化。在加工成形一個輪輞的時候，首先將工件邊緣部分夾持在上下兩個工具之間，通過減小兩個工具之間的距離對夾持在兩個工具之間的輪輞邊緣產生成形壓力。具有輪輞形狀的工件在相互壓在一起的輥子之間回轉，其中一個輥子作用在輪輞的外面，而另一個輥子作用在輪輞的里面。這種裝置的缺點是，作用在輪輞外面的表面壓力幾乎要比作用在輪輞里面的表面壓力大三倍。

圖1所示的是這種大家已知的冷軋輪輞的裝置的示意圖，從這個圖中可以看出這一點。圖中參考數字1表示上面的輥子形工具，2表示下面的輥子形工具，而3表示工件。兩個（輥子）工具1和2用壓力P作用在工件3上。用Pa代表工件3外面的比壓，用Pi代表工件3里面的比壓。上輥、下輥和工件的半徑分別用γa、γi和γw代表。為了計算工件外面和里面的比壓，采用Herz的公式;

P = 0.42· P ·Eγm ·L]]>

式中γm代表具有半徑γ₁和γ₂的兩個輥子的輥身平均半徑，L代表輥身的長度，而E代表彈性模數，另外，還必須考慮到下列的條件：

1/(γm) ＝ 1/(γ₁) ＋ 1/(γ₂)

用這些方程式本領域的技術人員可以得到這樣的結果，即下列式子是真實的：

P_a＝P_i·2.77

這就是說，工件外面的比壓要比工件里面的比壓大2.77倍。

在制造鋼制輪輞時，這個缺點是可以接受的，因為鋼制輪輞可以在連續三個冷軋成形工序中進行成形。但是，在制造輕質合金，比如鋁的環形件時，條件就困難了，在這種情況下，上述這個缺點將是不可接受的，因為軟鋁對于這種不均勻的表面比壓的反應是非常不利的

因此，由于這些原因，制造鋁質輪輞是特別困難和昂貴的。通常是采用下列方法來制造鋁質輪輞：把具有所要求尺寸的鋁板彎曲成筒狀，用焊接方法將其兩端接連起來形成筒狀。接著，用具有回轉體形狀的工具對上述筒狀工件進行幾道工序的加工。

這種制造方法有一些重要的缺點。第一，這種鋁質環形件在其焊接的邊緣部分的晶粒組織結構改變了;這里產生了合金那樣的組織，從而使焊縫區的強度大大降低了。試驗已經證明，尤其是它的疲勞強度顯著降低了，以致按上述這種方法制造的輪輞容易斷裂，而這將引起嚴重的后果。

此外，不均勻的表面壓力也產生很大的缺點。同鋼相比，軟鋁對于不均勻表面壓力的反應要強烈得多，因此，象振動這類外部影響很容易使輪輞產生變形。

本發明的目的就是要克服上述的這些缺點并提出一種制造所要求形狀的環形工件的方法和裝置，尤其是用來制造鋁質輪輞的方法，使所述鋁質輪輞具有大大增加了的強度。

所以說，本發明提供的是一種用于冷軋成形環形工件的方法，特別是用于制造鋁質輪輞的方法，使所述環形工件（或鋁質輪輞）得到所要求的形狀。根據本發明，提供一個無縫管形坯料并將所述無縫管形坯料切割成單個的環形件，環形件的寬度與所要加工的相應的環形件寬度相符。接著，加工處理所述環形件，在所述環形件圓周上支撐，使其自由懸掛著并被帶動作轉運動。最后，在這個支撐的位置上對這個環形件進行冷軋成形，環形件內表面和外表面上的比壓相同。

管形坯料的制造方法可以通過將熔化的鋁澆入相應的金屬模中或在高壓下將熔化的鋁注入模中來實現。

為了使環形件里外的比壓力達到一致，冷軋成形是在第一內部工具的凸出的外表面與第二外部工具下凹內表面之間進行的，這兩個工具都具有回轉體的形狀，同時在所述支撐位置作用在工件上。

實現本發明方法的裝置包括一個具有內成形表面的外部工具，所述這個外部工具是一個回轉的環形體，它是一個整體，松動地圍繞在所要成形工件的外面。成形裝置還包括一個具有外成形表面的內部工具，并且所述的內部工具處于上述外部工具的里面，所述內部工具是一個輥子，它的直徑小于所要成形工件的直徑。