輥鍛是指用軋輥上的扇形模塊進行長軸類或板片類工件縱軋的回轉(zhuǎn)成形工藝。輥鍛時,毛坯從裝有扇形模具的一對反向旋轉(zhuǎn)的軋輥中通過,借助模槽使金屬連續(xù)地產(chǎn)生局部塑性變形,從而獲得所需的鍛件或鍛坯,如圖6-29所示。輥鍛工藝是將軋制工藝引入鍛造生產(chǎn)的一種金屬塑性加工工藝。輥鍛集中了軋制和模鍛兩種工藝的優(yōu)點。輥鍛時,金屬連續(xù)地局部變形,所需變形力小,設(shè)備噸位小。輥鍛生產(chǎn)率高,工藝過程簡單,易于實現(xiàn)機械化、自動化。輥鍛件具有良好的金屬流線,質(zhì)量好,但形狀復(fù)雜的制件難以輥鍛成形。
輥鍛工藝按用途可分為制坯輥鍛和成形輥鍛兩類。制坯輥鍛又分為單型槽輥鍛和多型槽輥鍛兩種;成形輥鍛又分為完全成形輥鍛、預(yù)成形輥鍛和部分成形輥鍛3種。它們的變形特點及其應(yīng)用范圍見表6-24.輥鍛按溫度范圍分為冷輥鍛和熱輥鍛。輥鍛按坯料送進方式,可分為順向送進和逆向送進兩類。順向送進是毛坯從輥鍛機的一側(cè)送進從另一側(cè)輥鍛出來,多用于成形輥鍛中;逆向送進則是坯料的送進與輥鍛件出口同在輥鍛機的一側(cè),制坯輥鍛多采用這種方式。
| 表6-24 輥鍛工藝的變形特點及其應(yīng)用范圍 | |||
分類 | 變形過程特點 | 應(yīng)用 | |
制坯輥鍛 | 單型槽輥鍛 | 在單個開式型槽內(nèi)一次或多次輥鍛,或用閉式型槽一次輥鍛 | 用于毛坯端部拔長或用于模鍛前的制坯工序,例如扳手的桿部延伸 |
多型槽輥鍛 | 在幾個開式型槽中連續(xù)輥鍛,或在閉式與開式的組合型槽輥鍛 | 主要用于模鍛前的制坯工序 | |
成形輥鍛 | 完全成形輥鍛 | 在輥鍛機上完成鍛件的全部成形過程,可在開式型槽、閉式型槽或開式閉式組合型槽中輥鍛 | 適用于小型鍛件及葉片類鍛件的直接輥鍛成形,例如各類葉片的冷、熱精密輥鍛和醫(yī)療器械的冷輥鍛 |
預(yù)成形輥鍛 | 鍛件在輥鍛機上基本成形,即完成相當于模鍛工藝的預(yù)鍛或超過預(yù)鍛的成形程度,在輥鍛后用其他設(shè)備進行最終整形 | 適用于輥鍛截面差較大、形狀較為復(fù)雜的鍛件 | |
部分成形輥鍛 | 鍛件的一部分形狀在輥鍛機上成形,而另外部分采用模鍛或其他工藝成形 | 適用于輥鍛具有長桿類或板片類的鍛件 | |
制坯輥鍛用于長軸類鍛件模鍛前的制坯工序,是使坯料沿其長度上產(chǎn)生分配金屬體積的變形,因此,毛坯產(chǎn)生了較大的塑性變形,滿足了鍛件形狀的要求。上下軋輥扇形模塊上的模槽構(gòu)成了輥鍛型槽。制坯輥鍛使原始毛坯在一系列型槽中逐漸變形,最后達到所要求的尺寸和形狀,這一系列型槽稱為制坯型槽系。制坯輥鍛常用的型槽系有橢圓-方系、橢圓-圓系、菱-方系和六角-方系等。
成形輥鍛適用于生產(chǎn)截面變化不顯著的扁寬類鍛件。成形輥鍛模具型槽分3類:成形輥鍛型槽、預(yù)成形輥鍛型槽和制坯輥鍛型槽。
成形輥鍛型槽又有終成形輥鍛型槽和初成形輥鍛型槽兩種。終成形輥鍛型槽輥鍛后的鍛件無需進行整形就能達到所要求的形狀和尺寸,而經(jīng)初成形輥鍛型槽輥鍛后的鍛件還需要進行局部、小量的整形,才能達到鍛件圖所要求的形狀和尺寸。
預(yù)成形輥鍛型槽的任務(wù)是將金屬預(yù)制成形,以得到一個能保證在終(初)成形輥鍛時良好成形的合理毛坯形狀和尺寸。
制坯輥鍛型槽用于完成鍛件金屬體積的分配,為預(yù)成形輥鍛或成形輥鍛制坯。
輥鍛機的結(jié)構(gòu)與二輥縱軋機相似。輥鍛機按結(jié)構(gòu)形式分為懸臂式、雙支承式和復(fù)合式3種。懸臂式輥鍛機的鍛輥工作部分懸伸在機身外。雙支承式輥鍛機的鍛輥工作部分在兩機架之間。復(fù)合式輥鍛機的鍛輥包括支承在兩機架間的內(nèi)輥和懸伸在機架外的外輥兩部分。輥鍛機按送料方向不同可分為臥式、立式和斜式3種,按傳動部分與工作部分相對位置不同可分為整體式和分離式兩種;按用處不同可分為通用和專用兩種。
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