專利名稱：一種輥鍛件長度超過輥鍛機允許最大長度的輥鍛工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種輥鍛件長度超過輥鍛機允許的輥鍛件最大長度的輥鍛 工藝，尤其是一種先成形輥鍛件的后半部分，然后再成形輥鍛件的前半部分， 用于兩道次成形四道次輥鍛的分段成形輥鍛工藝。
背景技術：
隨著鍛造行業(yè)的迅速發(fā)展，輥鍛是近幾十年來發(fā)展起來的 一種鍛造新工 藝。輥鍛是坯料的延伸變形過程。坯料在高度方向經(jīng)輥鍛模壓縮后，除一小 部分金屬橫向流動而使坯料寬度略有增加外，大部分被壓縮的的金屬沿坯料 的長度方向流動。被輥鍛的毛坯橫截面積減小，長度增加。由輥鍛變形的特 點可見，它適于減少坯料截面，如桿件的拔長。輥鍛是一個逐步連續(xù)的變形 過程。變形時，模具只與毛坯的一部分接觸，所需變形力較小。輥鍛是靜壓 的變形過程，沖擊、振動、噪音公害小，勞動條件好。
輥鍛是鍛造中一種新型工藝，屬于回轉壓縮成型類。輥鍛多用于延伸變 形為主的鍛造過程，除為模鍛制坯外，對長軸類，板件類中某些鍛件可實現(xiàn) 終成形。因此在工業(yè)應用中，輥鍛分為制坯和成型輥鍛兩類，而輥鍛機是專 門為輥鍛工藝設計、制造的專用設備。該設備結構簡單，易操作，若配備輥 鍛機械手及微機控制，可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，因此它比模鍛具有較高的技術經(jīng) 濟優(yōu)勢。凡是幾何形狀復雜，厚度差較大的模鍛件，如連桿、前軸、履帶等 鍛件，可采用初成形輥鍛工藝，再配制小能力的模鍛設備進行整形的成形方 法。由這種工藝組成的生產(chǎn)線，在實踐中表明，生產(chǎn)線投資少，生產(chǎn)效率高， 鍛件質(zhì)量優(yōu)良，技術經(jīng)濟效益十分顯著。
一般制坯輥鍛，輥鍛件長度不超過輥鍛機允許的最大值，輥鍛件變形是 從機械手夾持端由前向后逐步變形，不需要一部分一部分的輥鍛。本發(fā)明的 優(yōu)點是這種輥鍛工藝能使超過輥鍛機要求的長度的軸類件能夠在較小型號
3的輥鍛機上完成輥鍛制坯，這樣有利于選擇較低輥鍛機噸位，從而節(jié)約經(jīng)濟 成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提出 一種輥鍛件長度超過輥鍛機允許最大長度的 輥鍛方法。以解決上述問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即第一道輥鍛是后半部分壓扁，先在第一
道輥鍛模中輥鍛坯料后半部分，前半部分不變形；第二道輥鍛是后半部分輥 圓，把第一道壓扁的部分在第二道中輥圓，前半部分不變形；第一道、第二 道輥鍛后的部分已經(jīng)達到制坯的尺寸要求，在第三道、第四道輥鍛過程中不 參與變形；第三道輥鍛是前半部分壓扁，后半部分已經(jīng)成形不參與變形，前 半部分壓扁變形部位如


書中圖3標號為31部位。第四道輥鍛是前 半部分輥圓，把第三道壓扁的部分在第四道中輥圓，后半部分已經(jīng)成形不參 與變形。在整個輥鍛過程中機械手的前后位置保持不變。
本發(fā)明的輥鍛件長度，其特征在于用D370輥鍛機輥鍛時，D370輥鍛機 允許輥鍛件最大長度570mm，本權利要求的輥鍛件長度大于其允許值 570mm;用D460輥鍛機輥鍛時，D460輥鍛機允許輥鍛件最大長度710mm， 本權利要求的輥鍛件長度大于其允許值710mm;用D560輥鍛機輥鍛時， D560輥鍛機允許輥鍛件最大長度870mm,本權利要求的輥鍛件長度大于其 允許值870mm;

圖1為四道輥鍛4莫具安裝在輥鍛機上的示意圖，虛線為輥鍛機機體部分；
圖2為機械手夾持輥鍛件第一道輥鍛剛剛咬入時位置圖3為經(jīng)過圖1的四道次輥鍛后輥鍛件的輥鍛工步圖4為第一道輥鍛;f莫的前端處于兩軋輥的中心線的位置圖5為第一道、第二道輥鍛模墊塊沿法向N—N方向的截面視圖6為第二道輥鍛^t的前端處于兩軋輥的中心線的位置圖7為第三道輥鍛^f莫的前端處于兩軋輥的中心線的位置圖；圖8為第四道輥鍛^t的前端處于兩軋輥的中心線的位置圖；
具體實施例方式
本發(fā)明的輥鍛裝置包括第一道輥鍛才莫具，第二道輥鍛才莫具，第三道輥 鍛模具，第四道輥鍛模具；本發(fā)明的四道輥鍛模具可安裝在D370、 D460或 D560輥鍛機上，圖1中的Zl和Zl'分別為輥鍛機上、下軋輥；Nl和Nl '為第一道輥鍛模具上、下輥鍛模的內(nèi)環(huán)、分別與輥鍛機的軋輥zi和zr 配合；N2和N2'為第二道輥鍛模具上、下輥鍛模的內(nèi)環(huán)、分別與輥鍛機的 軋輥Zl和zr配合；N3和N3'為第三道輥鍛才莫具上、下輥鍛模的內(nèi)環(huán)、 分別與輥鍛機的軋輥Z1和Zr配合；N4和N4'為第四道輥鍛模具上、下
輥鍛模的內(nèi)環(huán)、分別與輥鍛機的軋輥zi和zr配合。
四道輥鍛模具安裝
四道輥鍛模具在輥鍛機上的裝配關系如圖i所示，其中i和r是輥鍛
機機體部分；2和2'是輥鍛機與第一道輥鍛模具之間的上、下墊塊，是防 止機械手送料時碰撞輥鍛機的凸緣；3和3'是第一道輥鍛模的上模和下模， 其止口是安裝在墊塊2和2'的凹環(huán)里；4和4'是第二道輥鍛模的上模和下 模，其止口安裝在第一道輥鍛模3和3'的凹環(huán)里；5和5'是第三道輥鍛模 的上模和下模，其止口安裝在第二道輥鍛模4和4'的凹環(huán)里；6和6'是第 四道輥鍛模的上模和下模，其止口安裝在第三道輥鍛模5和5'的凹環(huán)里； 第四道輥鍛模6和6'的凹環(huán)是靠輥鍛機的止推環(huán)固定在輥鍛機上。 輥鍛機、輥鍛模具及機械手夾鉗之間關系
圖2是沿輥鍛機軋輥的軸向視圖，此位置為輥鍛機剛剛咬入輥鍛件時的 位置圖，圖中32和32'分別為輥鍛機的上軋輥和下軋輥，33和33'分別為 輥鍛上模和輥鍛下模，34為輥鍛坯料，35為機械手的夾鉗口， 36為機械手。 在輥鍛機輥鍛過程中，圖2為第一道輥鍛；第二道輥鍛是機械手夾持輥鍛件 沿軋輥的軸向方向橫移80mm后、輥鍛件和機械手一起再旋轉90°進入第 二道輥鍛模進行輥鍛；第三道輥鍛是機械手夾持輥鍛件沿軋輥的軸向方向橫 移80mm后、輥鍛件和機械手一起再旋轉90°進入第三道輥鍛模進行輥鍛； 第四道輥鍛是機械手夾持輥鍛件沿軋輥的軸向方向橫移80mm后、輥鍛件和 機械手一起再旋轉90。進入第四道輥鍛模進行輥鍛。
5圖3是輥鍛工步圖，標號7為輥鍛第一道，標號8為輥鍛第二道，標號 9為輥鍛第三道，標號10為輥鍛第四道；圖中標號A為輥鍛過程中機械手 夾持端，標號B為輥鍛件的變形端。本發(fā)明是在第一道和第二道使輥鍛件的 后半部分變形，前半部分31是在第三道和第四道變形。第一道為后端壓扁， 第二道為后端輥圓成型；第三道是前端壓扁，第四道是前端輥圓成型。
圖4是輥鍛模第一道，即圖1中3和3'所指的部分。第一道輥鍛模分 為三部分，前端部分的13和13'是墊塊部分，其結構如圖5，與輥鍛鍛件 的前端A部分貼合，其主要作用是在第一道輥鍛中起導向作用，而不是成型 輥鍛件。12和12'是第一道輥鍛模的上、下模，主要作用是使第一道輥鍛 壓扁變形。ll和ll'是第一道輥鍛模的墊塊，其主要作用是保證ll、 12、 13三塊模塊的角度之和為175° ，以保證輥鍛模具裝卡在輥鍛機軋輥的兩個 鍵之間。由墊塊代替模具，能降低模具制造成本；第一道輥鍛下模的三塊作 用也是如此。
圖5為圖4、圖6中的墊塊13和13' 、 18和18'沿法線方向N—N向 展開視圖，標號41和41'是凹槽，其尺寸是與圖3中標號為A的圓棒料尺 寸相配備，起導向作用。
圖6是輥鍛模第二道，即圖1中4和4'所指的部分。第二道輥鍛模分 為三部分，前端部分的18和18'是墊塊部分，其結構如圖5所示，與輥鍛 鍛件的前端A部分貼合，其主要作用是在第二道輥鍛中起導向作用，而不是 成型輥鍛件。17和17'是第二道輥鍛模的上、下模，主要作用是第二道輥 鍛模將第一道輥鍛的壓扁件在此道輥鍛模中輥鍛成圓形，即第二道的作用是 輥圓。16和16'是第二道輥鍛模的墊塊，其主要作用是保證16、 17、 18三 塊模塊的角度之和為175° ,以保證輥鍛模具裝卡在輥鍛機軋輥的兩個鍵之 間。由墊塊代替模具，其作用與第一道輥鍛模相同；第二道輥鍛下模與第二 道輥鍛上模對稱，作用與上模相同。
圖7是輥鍛模第三道，即圖1中5和5'所指的部分。第三道輥鍛模分 為兩部分，前端部分的20和20'是有效輥鍛模部分，主要是在第三道輥鍛 模中使標號為9的輥鍛件中使標號31的部分壓扁變形，而不是成型輥鍛件。 19和19'是第三道輥鍛模的墊塊，主要作用是使19和20的扇形模塊之和 為175° ,以保證輥鍛模具裝卡在輥鍛機軋輥的兩個^t之間。由墊塊代替模 具，其作用與第一、二道輥鍛模相同；第三道輥鍛模下模與第三道輥鍛上模對稱，下模作用與上模相同。
圖8是輥鍛模第四道，即圖1中6和6'所指的部分。第四道輥鍛模分 為兩部分，前端部分的23和23'是有效輥鍛才莫部分，主要是在第四道輥鍛 模中圖3中標號為10的輥鍛件中使標號31的部分輥鍛成圓形，即第四道的 作用是輥圓。22和22'是第四道輥鍛模的墊塊，主要作用是使22和23的 扇形模塊之和為175° ，以保證輥鍛模具裝卡在輥鍛機軋輥的兩個鍵之間。 由墊塊代替模具，其作用與第一、二、三道輥鍛模相同；第四道輥鍛模下模 與第四道輥鍛上才莫對稱，下才莫作用與上才莫相同。
綜合以上所述，本發(fā)明提供一種輥鍛件長度超過輥鍛機允許的輥鍛件最 大長度的輥鍛工藝，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明屬于分段輥鍛的輥鍛工藝，即 先輥后半部分，再輥前半部分，兩道次成形分四道次輥4乾的工藝。此工藝解 決了在較小設備輥鍛機上不能輥鍛超長軸類件的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡以本發(fā)明權利要求所做的改變， 都應屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種輥鍛件長度超過輥鍛機允許最大長度的輥鍛方法；其特征在于①第一道輥鍛是后半部分壓扁，先在第一道輥鍛模中輥鍛坯料后半部分，前半部分不變形；②第二道輥鍛是后半部分輥圓，把第一道壓扁的部分在第二道中輥圓，前半部分不變形；③第一道、第二道輥鍛后的后半部分已經(jīng)達到制坯尺寸要求，在第三道、第四道輥鍛過程中不參與變形；④第三道輥鍛是前半部分壓扁，后半部分已經(jīng)成形不參與變形，前半部分壓扁變形部位如說明書附3中標號為31部位。⑤第四道輥鍛是前半部分輥圓，即把第三道壓扁的部分在第四道中輥圓，后半部分已經(jīng)成形不參與變形。
2. 如權利要求1所述的輥鍛件長度，其特征在于用D370輥鍛機輥鍛時， D370輥鍛機允許輥鍛件最大長度570mm,本權利要求的輥鍛件長度大于其 允許值570mm 。
3. 如權利要求1所述的輥鍛件長度，其特征在于用D460輥鍛機輥鍛時， D460輥鍛機允許輥鍛件最大長度710mm，本權利要求的輥鍛件長度大于其 允許值710mm 。
4. 如權利要求1所述的輥鍛件長度，其特征在于用D560輥鍛機輥鍛時， D560輥鍛機允許輥鍛件最大長度870mm,本權利要求的輥鍛件長度大于其 允許值870mm:。
全文摘要
本發(fā)明公開一種輥鍛工藝，即一種超長軸類件分段輥鍛的輥鍛方法，包括輥鍛件長度超過輥鍛機允許的輥鍛件最大長度；第一道、第二道輥鍛先使輥鍛件的后半部分成形，即第一道使輥鍛件的后半部分壓扁，第二道使輥鍛件后半部分壓扁的部分輥圓；第三道、第四道再使前半部分成形，即第三道使輥鍛件的前半部分壓扁，第四道使第三道壓扁的部分輥圓；第一道、第二道有效輥鍛模安裝在起始墊塊之后；第三道、第四道有效輥鍛模安裝在起始位置上，以保證輥鍛件先使后半部分變形再使前半部分變形。整個成形過程為兩道次成形分四道次輥鍛。本工藝用現(xiàn)有較小的輥鍛機設備輥鍛超長輥鍛件，不需要再采購較大輥鍛機以節(jié)約經(jīng)濟成本。
文檔編號B21J5/00GK101549384SQ20091000930
公開日2009年10月7日 申請日期2009年2月18日 優(yōu)先權日2009年2月18日
發(fā)明者付殿禹, 余光中, 吳忠林, 飛 曹, 胡福榮, 鵬 蔣, 魏百江 申請人:北京機電研究所;寧波蝸牛鍛造有限公司