第五讲 楔横轧

楔横轧是利用装有楔形模具转向相同的轧辊或作直线相向运动的两个平板来横轧毛坯。轧制时楔形模具楔入毛坯并使之旋转,利用楔形模的倾斜侧面来压缩和碾压金属,使毛坯的直径减少,长度增加,以得到所要求的轧件(图1)。 楔横轧适用于生产各种变截面轴类工件,如图2所示。该工艺既可直接     

轴类零件生产新工艺——楔横轧

楔横轧是一种轴类零件成型新工艺。它的成型原理是:两个装有楔形模块的轧辊,以相同的方向旋转,坯料在楔形模块的作用下,径向压缩轴向延伸,经成形、精整,轧成所需形状尺寸的阶梯轴,轧辊旋转一周生产1个或1对产品。 图楔横轧示意图 楔横轧与传统的锻造、切削比较,在生产某些轴类零件或毛坯方面,其特点是: 1.效率高。轧辊一般每分钟转6～15转,即每分钟     

楔横轧成形的应用和发展

一、概述楔横轧成形工艺,是一种少无切削加工新技术,它用于生产回转体零件有许多优越性。在国外许多国家都竞相发展楔横轧技术,并已应用于汽车、拖拉机、电机和五金工具等行业。国外预测,楔横轧技术在九十年代以后,将有较大的发展。楔横轧工艺是横轧工艺的一种,其原理是毛坯在一对同向转动的、带有楔形模的轧辊间轧制成形,适用于生产大批量的回转体零件。它是由捷克的雷克那汽车制造厂工程师J.Holub创造的。德国于1963年开始研究,1969年完成了UWQ型轧机系列(板式)的研制;苏联于1973年完成了圆弧形楔横轧机系列的研     

轧辊直径对楔横轧大型轴类件应力应变影响分析

合理选择轧辊直径是楔横轧成形大型轴类件的重要技术指标,采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对楔横轧轧制大型轴类件进行模拟,分析轧辊直径对楔横轧大型轴类件应力应变影响规律,阐明轧辊直径对于楔横轧大型轴类件轧件质量的影响程度,研究结果为实现大型轴类件楔横轧经济化生产提供理论依据.     

楔横轧加工铝合金内部损伤的研究

目前优质钢的楔横轧加工方面的研究已经成熟,但铝合金的楔横轧研究很少。使用韧性破坏准则对楔横轧铝合金的内部损伤进行了研究,得到了各个工艺参数对轧件内部损伤的影响规律:最大损伤量随加工温度的升高而下降;随轧辊转速的升高而升高;随模具的展宽角、成形角、断面收缩率的增大而减小。结论对实际生产具有一定的指导意义。     

横轧非回转体轴类件辊型曲线方程

楔横轧非回转体轴类零件是楔横轧近净成形和精确成形的突破性和创新性发展,而轧辊的辊型则是非回转体轴类零件楔横轧成形的基础和关键.在分析楔横轧非回转体轴类件成形工艺原理的基础上,提出“单阶段”楔横轧非回转体轴类零件新工艺;根据轧制过程中轧件与轧辊的相对共轭运动关系推导出楔横轧非回转体轴类件的辊型曲线方程;针对一典型非回转体轴类零件在试验轧机上进行轧制试验.试验结果表明,“单阶段”楔横轧生产的非回转体轴类件主要尺寸精度达到要求,且内部无明显缺陷,这说明“单阶段”楔横轧非回转体轴类件新工艺是完全可行的,且利用辊型曲线方程加工的辊型可以轧制出符合尺寸要求的非回转体轴类件,因而是实现非回转体类零件少无切削加工,改善劳动条件、节材降耗的优质工艺方法.     

几种新型摆动辗压机

摆辗一横轧复合机双联齿轮坯料的加工,目前多采用胎模锻、模锻、平锻、楔横轧及斜轧等工艺,这些方法都各有利弊。为了克服上述单一工艺的缺点,西安重型机械研究所研制成功摆辗-横轧复合机加工双联齿轮坯料,效果较好。摆辗-横轧复合工艺原理如图1所示。三个轧辊和两个摆头构成了组合辊式模膛,带有孔型的三个轧辊呈120°布置,轧辊在旋转过程中同时对轧件沿径向进行压缩横轧出中间的轮毂部分。轧辊两侧有两个摆头,摇头摆动方向与轧件同时作反方向旋转,摆头在摆动过程中同     

楔横轧轧件滚动半径变化规律的试验研究

楔横轧轧制成形过程中轧件的滚动半径是楔横轧模具设计和进行工艺分析的基本参数之一,它反映了轧辊与轧件的相对运动关系,对非圆截面轴类零件如发动机凸轮轴等模具辊形曲线设计具有重要影响.通过轧制试验,得到楔横轧轧制过程中轧件滚动半径的变化规律和各种工艺参数的影响规律.结果表明:楔入段轧件滚动半径要大于原始坯料尺寸且随着轧制进行逐渐减小;到展宽段保持稳定;进入轧齐后,随着模具楔面抬高,其值逐渐减小,精整段约等于轧件轧后尺寸.展宽角和成形角越大,轧件滚动半径越大;断面收缩率影响规律比较复杂,当断面收缩率小于一定值时,随断面收缩率增大而增大,当断面收缩率大于一定值时,随断面收缩率增大而减小;坯料直径表现为辊径比越大,轧件滚动半径越靠近原始坯料尺寸内侧;轧制温度对轧件滚动半径的影响较小,而模具楔面刻痕状态影响较大.     

空心件楔横轧旋转条件的试验研究

本文阐述了在ＸＨ５２０立式楔横轧机上处用特制模具对空心件楔横轧旋转条件进行试验研究，根据实测结果，分析了工艺参数对旋转条件的影响，试验研究的结果对于进一步研究空心件楔横轧理论和扩大工艺应用具有一定参考价值。     

利用有限元分析法预测楔横轧件心部缺陷

利用有限元分析预测楔横轧件的心部缺陷，预测时使用了两种积分塑性断裂准则。通过分析圆柱试样在拉伸试验时环形缺口的变化形状得到临界破坏值。试验研究了楔横轧模具的初始压缩量和模具轧制工件成形质量的关系。比较了理论分析与试验结果验证了破坏准则的有效性。最后，叙述了最佳成形工艺条件。     

双向偏心轴楔横轧成形数值模拟研究

基于Deform-3D软件建立双向偏心轴楔横轧成形的有限元模型,分析双向偏心轴楔横轧的成形原理,研究成形角、展宽角和坯料温度对偏心距的影响规律。应用MATLAB程序进行非线性拟合,验证双向偏心轴楔横轧成形的可行性。研究结果表明,成形角为31°、展宽角为6°、坯料温度为1 150℃时,双向偏心轴的楔横轧成形质量最优。     

楔横轧多楔成形汽车半轴工艺可行性分析

分析多楔成形长轴类零件时内/外楔对接段的各种形状及其优缺点,建立了楔横轧多楔成形汽车半轴的三维有限元模型.通过选取合理的轧制工艺,模拟楔横轧多楔轧制汽车半轴的过程,获得了内/外楔之间过渡光滑的汽车半轴.结果表明:楔横轧多楔成形汽车半轴工艺是可行的,该研究为多楔成形半轴的模具设计提供了理论依据.     

工艺参数对多楔轧件接口质量的影响规律

楔横轧多楔成形工艺是生产长轴类零件的先进方法,但生产过程中模具工艺参数对轧件接口质量的影响比较复杂。根据楔横轧多楔模具的工艺特点,建立多楔轧制长轴类零件的三维有限元模型。基于ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,在不同模具工艺参数下对多楔轧制过程进行了有限元模拟,得到模具工艺参数对轧件接口质量的影响规律。在与模拟工艺参数相同的条件下进行轧制试验,试验结果和模拟结果一致。通过对理论模拟和轧制试验获得结果的分析,得到工艺参数中过渡角对轧件的接口质量影响最大、展宽角对轧件接口质量影响最小的结论。综合考虑各工艺参数的影响,给出保证轧件接口质量良好的过渡角选择范围。研究结果为多楔成形长轴类零件的模具设计提供理论依据和参考。     

楔横轧技术的应用及发展

介绍了楔横轧工艺的类型、应用、工艺参数及模具结构．当前楔横轧技术在理论和工艺方面的主要研究成果，以及目前楔横轧技术的应用情况和今后的发展方向，以期推动楔横轧技术在我国的发展。     

齿轮轴楔横轧齿形成形质量影响因素研究

应用楔横轧技术生产齿轮轴不仅生产效率高,材料浪费率低而且成形的齿轮轴具有更高的强度.应用Deform软件对齿轮轴楔横轧成形过程中轧件温度、齿数、模数、模具运动速度和分度圆直径对齿形质量的影响进行研究;得出了各因素的重要性影响大小的顺序和各个因素对齿形成形质量的影响规律.     

三辊楔横轧直角台阶轧齐曲线的绘制

根据三辊楔横轧轧辊布置的特点,提出轧件在轧齐段旋转2π/3周的假设,并以此为基础把轧齐过程分成3个阶段.依据体积平衡原理建立了各阶段内直角台阶轧齐曲线方程,试验验证结果显示,所建立的曲线是理想的.     

楔横轧多楔轧制光轴表面光滑程度规律研究

楔横轧多楔成形光轴类零件时,内外楔之间轧件的过渡段形状为由外楔楔入段轧制而成的斜台阶,通过有限元模拟和轧制实验,对不同过渡角下多楔轧制光轴表面光滑程度进行分析,得到过渡角对楔横轧多楔轧制光轴表面光滑程度影响规律。研究结果为楔横轧多楔精密成形长轴类零件提供了理论指导。     

楔横轧在汽车等轴类零件上的应用与发展

一、楔横轧技术简况1.楔横轧技术的简要历程20世纪50年代,由原捷克国发明了楔横轧轴类零件成形工艺并首先应用于汽车、五金工具等零件的生产,其技术与设备出口英国、美国等国家,成为国际上公认的轴类零件成形新技术,由于技术复杂等原因,至今只为少数国家全面掌握。     

楔横轧内直角台阶精确轧齐曲线的研究

在分析楔横轧内直角台阶成形过程中各种主要几何影响因素的基础上,建立了符合实际的内直角台阶成形阶段的几何模型和数学模型,并将楔横轧内直角台阶成形过程分为3个阶段。利用轧件表面各参数方程建立了各部分体积的求解积分式,计算出各阶段轧件螺旋斜锥体的体积,根据体积不变原理,得到精确的楔横轧直角台阶轧齐曲线。     

三辊楔横轧空心件成形机理的研究

利用刚塑性有限元,基于Deform-3D平台建立了三辊楔横轧空心件的有限元热力耦合模型.通过模拟计算,分析了轧制过程金属的流动规律,研究楔横轧轧件上每一点的应力、应变场分布以及轧辊的力能参数.研究结果对解决零件精确成形和提高轧件质量具有理论意义和实用价值.