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楔横轧工艺成型原理

2010-07-12 11:03阅读:
楔横轧工艺成型原理优缺点分析
成形原理:
楔横轧工艺是按所需要的产品形状尺寸设计的标准孔型及一个β角,两个α角和多个轧齐曲线组合形成的两个上下相同的模具,固定在两个同方向运转的芯轴上面,使轧件在两模具的带动作反向旋转、滚压、延伸逐渐形成所需要的产品形状。
标准孔型是模具的成形部分,它主要是决定生产产品的标准形状。(是楔横轧模具的成型段)
β角是负责对轧件的展宽、延伸;也叫作展宽角。
α角是在β角延伸的基础上配合β角对轧件进行压缩、延伸、还有增加零件旋转条件的作用。
轧齐曲线是整个模具的关键部位它直接关系到制造产品的外观质量,主要是对轧件各个台阶进行整齐修复作用;
工艺及设备优点:楔横轧是一种轴类零件成型新工艺、新技术。与传统的切削、锻造零件成型比较,它具有生产效率高3-7倍,节约材料率百分之20-30,生产成本降低百分之30左右等优点。占地面积少、噪音低、节材、生产效率高,轧制的机械零件主要特点是:能使所轧制的机械零件纵向纤维组织连续不断性,这样增强了机械零件的抗变形能力。经过滚压压缩的机械零件内部组织更加密实大大提高了机械零件的抗拉抗扭性能,并增强了零件的机械性能和耐磨性能。
缺点分析:
一、零件在轧制过程中容易产生中空现象。中空现象的形成主要有以下几个方面的原因:
1. 原材料自身缺陷如原材料自身的中心疏松超标、中心偏析、残余缩孔、非金属家杂物超标等原因都可能造成在二次热加工过程中出现机械零件空心现象。
处理方法:加强进厂原材料进厂检验,除作常规检验以外还要对原材料进行切片作低倍缺陷分析。具体操作内容:每批次按10%进行切片用1:1的工业盐酸进行浸泡
24小时后,对照结构钢低倍组织缺陷评级图谱进行分析是否达标。
2.模具方面:①在轧制过程中由于有些机械零件的部分台阶长时间滚压,一些产品由于压缩比特别大要进行二次轧制又增加了产品的滚压时间,轧制的机械零件在两模具之间长时间的滚压造成零件表面冷却快,心部冷却较慢就很易造成机械零件的内部空心。
处置方法:在模具设计、加工过程中把轧件成型早长时间滚压的部位实行脱空处理,就是轧件的早成型的部位,只要成型就把已成型部位的模具进行降低,让轧件已成型的部位脱离模具的滚压。
②斜横轧模具每组是有一个β两个α角和多个轧齐组成,α角度数过大向外展宽力就大,这样就容易形成中间已成型部位拉细造成产品的不合格:α角度数过小就容易形成展宽力过小,有余料不能展出就形成了中间成型部位椭圆轧制,长时的椭圆轧制会出现轧件的中空现象。
处置方法:就是在模具设计方面改变常规设计,把α角一种度数变成多种度数的形势,既能迅速的展料又能防止拉细。(此方法根据实际情况确定)
3.加热温度也是一方面的原因,中频加热普遍存在一种现象就是心表温差不一致,产品在加热过程中表面温度已超过轧制温度,心部温度还较低,但是到轧制过程中这种现象会迅速改变,形成表面迅速下降心部温度增高,受轧制力的影响会出现轧件的中空现象。
处置方案:加强炉温控制(安装测温仪控制圆钢加热温度),加长加温时间使零件通过预热-加温-保温几个阶段,达到均温轧制。建立小型保温箱待轧件出炉保温5-10秒轧制。
总以上各种方法尽量降低轧制的机械零件的中空现象。但是不会达到100% 杜绝中空现象,出厂前要100%超声波探伤仪探伤。
二、折叠也是轧制过程中不容忽视的现象。
主要原因:
1.模具加工过程中倒角不良。
在模具加工过程中严格按图纸要求的圆弧进行倒园所有模具的尖角,除有特殊规定以外其它全部倒园R2-3。在模具维修过程中修磨模具的圆弧不得戴手套,用手触摸模具的圆弧部位,手摸光滑圆润无不平尖角现象。
2.模具在上芯轴安装不正确。
因为模具是分块安装,块于快对接的地方要对接整齐。要用百分表测量安装(模具的圆侧面跳动不超过0。05MM)
3.模具轧制过程受轧制力的影响偏移。
由于受产品形状的制约,模具的轧制力是不均衡的所以在轧制过程中局部、阶段单面受力过大会使模具造成偏移现象。所以模具要紧固压实,还要在受力失衡比较大的部位加定位块紧固,使模具牢固不产生偏移想象。
4.由于模具局部老化焊补修磨不平造成的点状折叠。
模具在使用一段时间会出现局部磨损现象,要对磨损部位进行焊补修磨如修磨不平轧件会出现斑点状折叠现象。模具维修规定模具焊补修磨光滑平整不允许有高低不平现象。
关于折叠现象在轧制、校直热态下很容易发现,要勤观察发现及时修磨调整,在冷态下不容易发现识别,所以折叠要在热态下及时发现,及时对模具调整维修。
三、裂纹
裂纹是斜横轧行业之中的一大难题,他给所有斜横轧厂家造成很大的损失,也给这个行业的配套厂家造成了很坏的影响。经过多年的经验和分析,产生裂纹的因素有以下几种。
1、 原材料因素;钢材表面划伤、钢材表面轻微点状裂纹,这些现象在滚轧过程中会延伸加大裂纹的深度和长度,有的造成直接废品。所以进厂原材料的检验是非常重要的,必须把钢材表面划伤、裂纹控制在0。5mm以内。
2、 模具方面的因素;斜横轧模具加工完成下一道工序是在α角打痕(增加轧件的旋转条件),如果打痕过深、不均匀,痕印会压在零件的表面轻则加工的去;重则报废,这种现象看似裂纹一样的横纹,还有一种现象就是模具块于块之间的接缝处,对接不良好也会出现无法去除的横向裂纹。去除这方面的报废严格模具制修工艺加强模具管理,消除模具的不良隐患。
3、工艺方面因素:楔横轧工艺是一次轧制压下深度不能超过初始直径的1/2,可是有的产品要压下比例超过2/3直径,所以要把轧制比例大的部位进行二次轧制,二次轧制根据工艺要求有的部位是封闭轧制,封闭轧制过程中一次轧制中出现的轻微痕迹被封在一次轧制的轴径上面,又经过二次封闭轧制,可能在轧制过程中轻微的逐渐延伸加大,形成了不可能去除的痕迹产生报废。
要去除一次轧制所留下的轻微痕迹不带给二次轧制无法去除,所以就是要不让一次留下痕迹,去除方法是在这个部位一次轧制时不打痕,把辅助旋转条件放在别处,这样就能得到一次轧制光滑不留痕迹(具体部位根据实际操作) 。


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