锻造锻件工艺辊锻的特点及应用
辊锻是近几十年将纵向轧制引入锻造业并经不断发展形成锻造新工艺,属于回转压缩成形类的范畴。辊锻机的上、下两个锻辊轴线平行、转向相反。安装在锻辊上随其旋转的辊锻模藉助摩擦将纵向送进毛坯曳入并连续地对其局部施压,使毛坯受压部位的截面积和高度都减小,宽度略有增加,长度的延伸较大。故辊锻多用于以延伸变形为主的锻造过程,比模锻具有较高的技术经济优越性,其特点为:
1.所需工作载荷较小
连续地对毛坯局部施压所需成形力较模锻小,一般选用小能力的辊锻机,再配置较小能力的整形设备即可。
2.生产效率高
多型槽辊锻的生产率大体上与模锻相当,而单型槽一次辊锻的生产率则提高显著,约为锤上模锻的5~10倍。
3.材料消耗少
辊锻件的材料利用率一般都在80%以上。
4.辊锻件的内在质量优良
力学性能好,疲劳寿命高。
5.劳动条件好
辊锻时无冲击,振动和噪声都小,劳动条件有很大改善,易于实现机械化和自动化。
国内外都对辊锻工艺的应用和发展极为关注。辊锻除可为模锻制坯外,对长轴类、板片类中某些锻件可实现终成形,初成形与局部成形的锻造过程。故在工业应用中常将辊锻分为制坯辊锻与成形辊锻两类。视辊锻成形的程度不同,又将成形辊锻区分为终成形辊锻、初成形辊锻和局部成形辊锻三种。
国外多用辊锻为模锻制坯,仅对截面变化简单的锻件,如犁铧、锄头、钢叉、十字镐、叶片等,才采用成形辊锻工艺生产。目前,已建有多条万吨级的机械锻压机自动线生产大型的汽车曲轴和前轴,这些自动线都配置有辊锻机承担模锻前的制坯工序。在叶片冷辊锻机专用设备上,对航空发动机涡轮叶片与压气机叶片实现冷精辊锻的生产。
近些年来,辊锻工艺在国内发展较快。汽车、工具等行业多用制坯辊锻工艺与机械锻压机或摩擦压力机配套生产连杆、曲轴、前轴、随机工具的各类扳手等。对于截面形状简单的钢叉、十字镐、汽车变截面板簧等多采用终成形辊锻或局部成形辊锻生产(如锄头的锄板和锄库就是分别由辊锻成形和热拉伸成形的)。凡是几何形状较复杂、厚度差较大的锻件,如连杆、前轴、履带节等锻件,也有采用初成形辊锻的工艺,再配置小能力的模锻设备进行整形的。国内自行设计、研制的第一条连杆辊锻自动线就是采用初成形辊锻的工艺,该线1981年建成投产。生产表明该线投资少、生产效率高、锻件质量优良,技术经济效益十分显著。
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