立式辗环机

环形锻件锻造方法和工艺

环形锻件的锻造工艺主要有以下几个工序组成:墩粗、拔长、冲孔、扩孔。自由锻和辗环工艺的区别主要在扩孔这个工序上。环形锻件在生产中采用自由锻通常是马杠扩孔,采用辗环主要采用辗压扩孔。

辗环机锻造环形锻件

辗环机锻造环形锻件

自由锻马杠锻造环件

自由锻马杠锻造环件

环形锻件采用辗环加工是借助辗环机(亦称轧环机、环轧机、扩孔机)使环件产生连续局部塑性变形,进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺。辗压扩孔时的应力应变和变形流动情况与芯轴扩孔相同。其特点是:工具是旋转的,变形是连续的,即环形坯料的轧制。辗压扩孔时一般压下量较小,故具有表面变形的特征。辗环是连续局部塑形成型工艺,是轧制技术和机械制造技术的交叉与结合,与传统的自由锻造工艺、模锻工艺、等相比,具有显著的技术和经济特点。具体优点如下

  1. 设备吨位小,加工范围大。辗环成形过程是局部加压连续小变形的累计,工件与模具的接触面积小,因此需要的变形力小,设备吨位小。
  2. 材料利用率高。环件轧制的截面形状更接近于成品,加工余量小。
  3. 产品质量好。轧制环件的金属纤维沿圆周方向连续分布,与零件使用时的受力及磨损相适应。多数情况下,轧制环件内部组织致密、晶粒细小,综合机械性能明显高于其它方法加工的环件。
  4. 劳动条件好,生产率高。环件轧制类似静压轧制,基本无冲击、振动,噪声低,易于操作,机械化、自动化程度高,工人劳动强度大幅降低。 ⑤生产成本低。与自由锻相比,材料消耗低,能源消耗低,综合生产成本低,具有较好的经济效益

环形锻件在自由锻时扩孔主要是采用马杠扩孔。马杠扩孔的应力应变情况近似拔长,与长轴拔长又有区别,它是环形锻件坯料沿圆周方向的拔长,是局部加载,整体受力。马杠扩孔时变形区金属沿切向和宽度方向流动。马杠扩孔时变形区金属主要沿切向流动,并增大内、外径。马杠上扩孔的锻件一般壁较薄,故对外端变形区金属切向流动的阻力远小宽度方向,马杠与环形锻件的接触面呈弧形,有利于金属沿切向流动。因此马杠扩孔时锻件尺寸变化是壁厚减薄,内、外径扩大,宽度(高度)方向稍有增加。因此,在小批量、小型环件中,选用马杠上扩孔比较适合锻制环形锻件。主要优点是,自由支配环形锻件的尺寸,小批量制造方便。