环形件的模锻和轧制联合热成形工艺研究.pdf

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1、Ring咖l环形锻造环形件的模锻和轧制联合热成形工艺研究一张鹏，侯沛云，白辉东长期以来，我公司的环件产设备主要由l4m环形加热炉、(1)缺少类似车轮“轮品均采用自由锻(锻锤)的方式高压水除鳞机、60MN双动水压毂”部位，这使得金属在60MN进行生产，但自由锻造有很多弊机、10MN冲孔水压机、七辊卧水压机压制过程中在分模面无法端，如需多次锻造前加热，成材式轧机(包括2个斜辊、2个压紧很好地分流，容易导致在高度方率较低，断面存在深槽，使用锻辊、1个主轧辊、2个导向辊)、向尺寸较大而在直径方向尺寸较锤需反复锻打，浪费时间，降低30MN压弯精整水压机等组成。小，从而产生废品。生产效率，

2、不适合大批量锻造。通常工艺流程主要为：加热一除(2)缺少类似车轮“辐受到公司成熟火车轮生产线鳞一镦粗一预成形一冲孔一轧制板”部位，这使得使用常规方的启发，利用该生产线灵活机动一压弯。法，在模锻和轧制过程中造成模特点，逐渐摸索生产环件类产环件类产品毛坯结构尺寸较具的上下磕碰损坏，在转运过程品的工艺路线，采用模锻和轧制为简单，主要尺寸由内外径和高中也会因为机械手、吊具等工装联合成形工艺方式对环件类产品度三部分组成。根据环件产品踏的限制无法进行。另外，退火炉进行锻造生产，结合产品结构特面形状(有无法兰)的不同，可前机械手为“撑小里孔”型的，点，对产品尺寸进行分类识别，分如图l所示的两

3、种类型。因而无法实现入退火炉进行处对锻造过程中使用模具进行通用考虑四机组设备各开档尺理，淬火台也会因缺乏支撑面而化研究，降低了生产制造成本，寸及实际生产设备能力，环件无法实现淬火热处理，若以上过缩短了制造周期，同时对轧制过轧制产品尺寸适宜范围为：外程全部使用桥式起重机进行吊装程中产生的质量问题进行分析研径580～l000mm；高度80～转运，大大浪费了时间，过程中究，找出影响轧制过程中的重要200mm。温降较大，影响产品质量，对生因素，设计并不断优化出新型环对现有设备而言，环形类锻产效率有很大限制，不利于批量件模锻和轧制工艺及实现方案。件结构尺寸较普通火车轮具有显化、流水化生产

4、。环件类产品的成功开发，适著特殊性，主要体现在以下几个(3)缺少中间部位，i笙轧应了严峻的经济形势，扩大太重方面：制过程中变形抗力较小，对轧轮轴产品的多元化，增强市场的竞争力，极大地提高了利润空间。1．轧成形工艺难点分析。一太重第一条生产线是较为典型的“模锻和轧制联合成形”的(a)无法环件火车轮锻造生产专用线，生产图1参磊舭19Ring咖I环形锻造制操作过程参数控制要求较为严形考虑到环件无“轮毂”特殊小批量试制生产时，出现的格，若轧制力和各辊系配合不当结构，在模锻过程中，金属不易主要问题为外辋面整圈沟槽，如极易造成“椭圆形”而产生废在分流面实现分流，连皮结构图4所示。品。太厚会

5、降低材料利用率，结合设分析认为，导致此原因为上压综上所述，如果不通过制订备吨位限制，将连皮结构分步成痕模直径过大，镦粗压痕成凹饼之锻轧工艺时采取特殊手段，种种形，设计出上下凸压痕模具进行后#H~il内径处出现较大圆弧，预成现实的矛盾根本无法得到解决。镦粗，先让一部分金属从中间部形之后外侧辋厚成形较差，外侧内位预分配到外环上，后进行预成径和外径处圆弧依然较大，在轧制2．环件锻轧热成形工艺制形，压制出模锻连皮及环件，后过程中，外辋面无过多金属填充，定与模具设计续轧制过程中将连皮结构延展，导致沟槽的产生。针对环形类锻件上述的工艺环件外径和内径增大。鉴于上述的原因分析，将上制作难点，我

6、公司技术人员认真(3)非精确冲孔连皮结构压痕模和上成形模进行修改(见分析，多次进行现场测量，查阅的近似中间部位，在上下冲孔模图5)，将上压痕模“凸处”直相关设备图样，结合几十年生产具和冲头冲杆的作用下将“芯径减小，同时将上成形模具相火车轮的经验，创造性地在环件料”冲掉，过程中无需火车轮使应减小。这样主要基于两方面的中间区域引入了类似“薄辐板”用专用冲孔模具精确定位，只须考虑：外侧壁厚成形效果明显改连皮结构，并设计出特殊的锻设计通用冲孔模具进行冲芯。该善，平面区域增长，内径处圆弧造、轧制工艺方案，其锻轧工艺工序仅为后续转运过程中机械可减小；这样使得轧制量增大，流程为：镦粗，成形出

7、部分中间手的夹取，30MN整形压机的卸在轧制时，有足够的时间让金属连皮结构一预成形一非精确冲孔料，实现退火和淬火等热处理提将外侧壁厚填充饱满，一定程度一轧制一精整(见图2)，其特供便利，这样大幅提高了生产效上减小沟槽的产生。殊性主要体现在以下几点：率，实现了产品流水化、批量化更改后，成形坯内径处圆弧(1)中间连皮结构的引入生产。明显减小，在后续的轧制过程为避免在轧制或模锻过程中上下模具闭合磕碰磨损，创造性引入3．锻轧工艺试验了中间区域，类似薄层“辐板”与改进下料连皮结构。考虑到轧机设备轧制在