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楔橫軋的工作原理及特點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2020-10-09 楔橫軋工藝的基本原理是,將加熱后的棒材送入兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)的帶有楔性凸起的模具中間,棒材在模具的帶動(dòng)下,作與模具反向的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí)材料發(fā)生徑向壓縮變形和軸向延伸變形,從而成形階梯軸類零件。
楔橫軋機(jī)類型有輥式、板式和單輥弧式楔橫軋機(jī)。三種類型的楔橫軋機(jī)相比,板式楔橫軋機(jī)模具制造較為簡(jiǎn)單,模具的調(diào)整比較容易,因而軋件的精度較高,并且工藝可靠,軋制時(shí)毛坯的位置固定,因此不需設(shè)置側(cè)向支撐毛坯的導(dǎo)向尺。總之,它適用于軋制復(fù)雜外形結(jié)構(gòu),精度要求高,零件品種變換很多的情況。但其行程大小受到限制,所以,變形程度也受到影響,同時(shí),板式軋機(jī)有空行程,故影響到生產(chǎn)率和變形程度都不能很大。而輥式軋機(jī)生產(chǎn)率可以很高,有的可達(dá)到2000-4000 件/小時(shí)甚至更高,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。總之,輥式軋機(jī)適用于對(duì)產(chǎn)品精度要求不高,且同時(shí)軋制一個(gè)或幾個(gè)零件的情況。輥式軋機(jī)是三種類型中運(yùn)用最多的一種。圓弧式軋機(jī)適用于大批量的為以后鍛造供坯的生產(chǎn)情況。
應(yīng)用楔橫軋技術(shù)可完成各種臺(tái)階軸類零件預(yù)鍛初加工。其中臺(tái)階形狀為直角臺(tái)階、斜臺(tái)階、圓弧臺(tái)階(包括凸圓弧臺(tái)階和凹圓弧臺(tái)階)和窄凹檔臺(tái)階等。既可以是單臺(tái)階也可以是組合臺(tái)階,產(chǎn)品如圖 所示。實(shí)際生產(chǎn)中,考慮楔橫軋模具設(shè)計(jì)和制造復(fù)雜性及成本等因素,楔橫軋技術(shù)適用于軋制長(zhǎng)度小于 1600 mm、年批量大于3-5萬(wàn)件的軸類零件。
楔橫軋既能生產(chǎn)軸類零件也能給模鍛工藝提供體積分配精度高的預(yù)制坯,進(jìn)行小飛邊和無(wú)飛邊的精密模鍛,節(jié)約大量原材料。楔橫軋這種零件成形工藝以其連續(xù)、局部的成形方式,在階梯軸和回轉(zhuǎn)體類件的制造方面顯示出特殊的優(yōu)勢(shì):
(1) 生產(chǎn)效率高。我國(guó)用鍛造、切削工藝制造軸類零件的速度是每分鐘1~2件,國(guó)外的最快速度是每分鐘4~5件。而楔橫軋機(jī)軋制軸類零件的速度是每分鐘6~20件,是切削方法的3~10倍,鍛造方法的3~5倍。
(2) 產(chǎn)品精度高,偏差小。熱軋件徑向尺寸公差可以控制在0.2mm~0.5mm之間,
長(zhǎng)度尺寸公差可以控制在0.1mm~1mm之間。采用高剛度軋機(jī)和冷軋機(jī)尺寸精度還可以提高,甚至可以達(dá)到無(wú)切削加工,節(jié)材率與切削方法相比提高20%-40%,與鍛造方法相比提高10%~20%。
(3) 產(chǎn)品質(zhì)量好。楔橫軋產(chǎn)品由于金屬纖維連續(xù),晶粒細(xì)化,產(chǎn)品的晶相組織好,綜合機(jī)械性能可以提高20%左右。
(4) 節(jié)省原材料。由于楔橫軋成形軸類零件時(shí)無(wú)飛邊,因此,材料的利用率較傳統(tǒng)的鍛造工藝高10%~30%。另外,楔橫軋制坯可使金屬分配適合成形工藝的需要,為精密鍛造提供毛坯。
(5) 設(shè)備投資省,模具壽命長(zhǎng)。楔橫軋是局部變形過(guò)程,工作載荷小,因此設(shè)備重量輕,體積小,投資省。由于加工沖擊小,模具服役時(shí)間長(zhǎng),一次使用壽命可達(dá)到10 萬(wàn)件以上,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),適合大批量生產(chǎn)。
(6) 工作環(huán)境好,勞動(dòng)條件得到改善。軋制過(guò)程是一個(gè)短時(shí)間的連續(xù)性小變形,無(wú)沖擊,低噪音(一般小于70db),符合現(xiàn)代制造業(yè)的環(huán)保要求。
當(dāng)然,楔橫軋技術(shù)也有其自身的一些問(wèn)題。它的工藝與設(shè)備特殊,通用性差,模具非常復(fù)雜,設(shè)計(jì)、加工難度大,因此只適合于大批量生產(chǎn)