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2021-05-05 16:25
由于采用軸向軋制可以使大型盤(pán)形鍛件產(chǎn)生軸向厚度減小 、外徑擴(kuò)大的連續(xù)局部塑性變形 ，同時(shí)軋制時(shí)金屬流動(dòng)既可在圓周方向，又可在軸向， 完全符合最小阻力定律 ，所以，與大型盤(pán)形件的模鍛或自由鍛方法相比，該方法具有用小設(shè)備干大鍛件 、節(jié)省模具費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。本文以某盤(pán)件軋制生產(chǎn)為例 ，簡(jiǎn)要闡述了盤(pán)件的軋制工藝及其控制要點(diǎn)。
1 坯料的設(shè)計(jì)
盤(pán)件軋制的坯料設(shè)計(jì)必須綜合考慮成形工藝的特點(diǎn)和要求。下面大型盤(pán)形件為例介紹坯料設(shè)計(jì)過(guò)程。
(1)根據(jù)盤(pán)件軋制的工藝要求，坯料的設(shè)計(jì)需從軋制成形原理方面進(jìn)行考慮。盤(pán)件軋制過(guò)程中在上錐輥壓力作用下 ，金屬流動(dòng) 。
(2)盤(pán)件在軋制時(shí)坯料的分配是從腹板的中心進(jìn)行的。也就是說(shuō)，鍛件圖尺寸確定后也就確定了錐輥各部位的尺寸和軋制過(guò)程中的坯料分配
(3)根據(jù)軋制軸向變形量 0～20％的要求(以輪緣處高度為基準(zhǔn))，確定坯料的高度尺寸 。
(4)根據(jù)錐 輥模具 中心分料原理 ，使坯與鍛件各部位體積分別相等。
(5)根據(jù)體積相等建立函數(shù)關(guān)系。
(6)根據(jù) 函數(shù)關(guān)系確定相應(yīng)內(nèi)外徑的值 。 根據(jù)上述流程計(jì)算出坯料外徑為1359．6 mm，內(nèi)徑為247．9mm。對(duì)坯料進(jìn)行修正后 ，環(huán)坯尺寸為 1360amx0250mm×164mm
2 軋制工藝的優(yōu)點(diǎn)
大型盤(pán)形鍛件采用軸向軋制成形方法 ，具有如下優(yōu)點(diǎn) ：
(1) 采用輾環(huán)機(jī)軋制技術(shù) ，可以節(jié)約很大一部分材料。盤(pán)件材料利用率由 15％提高到 30％。
(2)用小設(shè)備干大鍛件。軋制時(shí)所需最大軋制力為 5MN，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于模鍛或自由鍛所需的壓力 ，即盤(pán)件軋制時(shí)只需較小的軋制力便可實(shí)現(xiàn)塑性變形成形 ，因而可以使鍛造設(shè)備小型化 ，鍛造設(shè)備的制造難度和投資也相應(yīng)減小，有利于大型盤(pán)形鍛件的制造和推廣應(yīng)用。
(3)節(jié)省模具費(fèi)用。軋制時(shí)由于使用主輥、錐輥 、芯輥在較小的軋制力下使大重型盤(pán)形鍛件變形成形 ，而且用同一套軋制部件便可軋制出不同尺寸的大型盤(pán)形鍛件 ，從而可以節(jié)省大量的模具材料，降低模具費(fèi)用。
(4)可以獲得性能優(yōu)良的大型盤(pán)形鍛件。軋制時(shí)由于采用連續(xù)局部塑性變形的方式 ，使鍛件的變形較均勻 ，可獲得內(nèi)部組織均勻的鍛件 ，從而提高鍛件的性能。
(5)可以實(shí)現(xiàn)大型盤(pán)形鍛件的近凈成形，軋制出接近零件形狀和尺寸的大型盤(pán)形鍛件。軋制時(shí)由于坯料的加熱火次和軋制次數(shù)較少(一般1 —3次)，減少了坯料的表面氧化脫皮現(xiàn)象 ，有利于提高大重型盤(pán)形鍛件的尺寸精度 ，從而可節(jié)省大量的金屬材料和機(jī)加費(fèi)用 。
綜上所述 ，盤(pán)件在輾環(huán)機(jī)上軋制成形 ，既提高 了材料利用率 ，又減小了后續(xù)加工余量和加工工時(shí)消耗 ，還降低了所需設(shè)備能力 ，因此具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 。
盤(pán)件軋制的坯料設(shè)計(jì)必須綜合考慮成形工藝的特點(diǎn)和要求。下面大型盤(pán)形件為例介紹坯料設(shè)計(jì)過(guò)程。
(1)根據(jù)盤(pán)件軋制的工藝要求，坯料的設(shè)計(jì)需從軋制成形原理方面進(jìn)行考慮。盤(pán)件軋制過(guò)程中在上錐輥壓力作用下 ，金屬流動(dòng) 。
(2)盤(pán)件在軋制時(shí)坯料的分配是從腹板的中心進(jìn)行的。也就是說(shuō)，鍛件圖尺寸確定后也就確定了錐輥各部位的尺寸和軋制過(guò)程中的坯料分配
(3)根據(jù)軋制軸向變形量 0～20％的要求(以輪緣處高度為基準(zhǔn))，確定坯料的高度尺寸 。
(4)根據(jù)錐 輥模具 中心分料原理 ，使坯與鍛件各部位體積分別相等。
(5)根據(jù)體積相等建立函數(shù)關(guān)系。
(6)根據(jù) 函數(shù)關(guān)系確定相應(yīng)內(nèi)外徑的值 。 根據(jù)上述流程計(jì)算出坯料外徑為1359．6 mm，內(nèi)徑為247．9mm。對(duì)坯料進(jìn)行修正后 ，環(huán)坯尺寸為 1360amx0250mm×164mm
大型盤(pán)形鍛件采用軸向軋制成形方法 ，具有如下優(yōu)點(diǎn) ：
(1) 采用輾環(huán)機(jī)軋制技術(shù) ，可以節(jié)約很大一部分材料。盤(pán)件材料利用率由 15％提高到 30％。
(2)用小設(shè)備干大鍛件。軋制時(shí)所需最大軋制力為 5MN，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于模鍛或自由鍛所需的壓力 ，即盤(pán)件軋制時(shí)只需較小的軋制力便可實(shí)現(xiàn)塑性變形成形 ，因而可以使鍛造設(shè)備小型化 ，鍛造設(shè)備的制造難度和投資也相應(yīng)減小，有利于大型盤(pán)形鍛件的制造和推廣應(yīng)用。
(3)節(jié)省模具費(fèi)用。軋制時(shí)由于使用主輥、錐輥 、芯輥在較小的軋制力下使大重型盤(pán)形鍛件變形成形 ，而且用同一套軋制部件便可軋制出不同尺寸的大型盤(pán)形鍛件 ，從而可以節(jié)省大量的模具材料，降低模具費(fèi)用。
(4)可以獲得性能優(yōu)良的大型盤(pán)形鍛件。軋制時(shí)由于采用連續(xù)局部塑性變形的方式 ，使鍛件的變形較均勻 ，可獲得內(nèi)部組織均勻的鍛件 ，從而提高鍛件的性能。
(5)可以實(shí)現(xiàn)大型盤(pán)形鍛件的近凈成形，軋制出接近零件形狀和尺寸的大型盤(pán)形鍛件。軋制時(shí)由于坯料的加熱火次和軋制次數(shù)較少(一般1 —3次)，減少了坯料的表面氧化脫皮現(xiàn)象 ，有利于提高大重型盤(pán)形鍛件的尺寸精度 ，從而可節(jié)省大量的金屬材料和機(jī)加費(fèi)用 。
綜上所述 ，盤(pán)件在輾環(huán)機(jī)上軋制成形 ，既提高 了材料利用率 ，又減小了后續(xù)加工余量和加工工時(shí)消耗 ，還降低了所需設(shè)備能力 ，因此具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 。
