楔橫軋技術的發展與展望1.楔橫軋技術的發展歷史1.1楔橫軋的工作原理及特點用兩個裝在同向旋轉的軋輥上的楔形模具，在楔形模具的楔形凸起的作用下帶動軋件旋轉，并使毛坯產生連續局部小變形，最終軋制成楔形孔型的各種臺階軸。楔橫軋的變形主要是徑向壓縮，軸向延伸。圖1楔橫軋原理圖2楔橫軋方式楔橫軋工藝特點:1)具有高的生產效率:生產效率可達10件/分鐘；2)材料利用率高:材料利用率可達90%以上；3）模具壽命高:模具壽命是模鍛工藝模具壽命的10倍以上；4）產品質量好:產品精度可達鋼質模鍛件國家標準中的精密級，直徑方向可達±0.3mm長度方向±0.5mm。1.2楔橫軋零件的應用楔橫軋工藝主要適用于帶旋轉體的軸類零件的生產，如汽車、拖拉機、摩托車、內燒機等變速箱中的各種齒輪軸、發動機中的凸輪軸、球頭銷等。它不僅可以代替粗車工藝來生產各種軸類另件、而且亦可以為各種模鍛零件提供精密的模鍛毛坯。一般一種產品的經濟規模批量應達到年產7萬件以上.。喇圖3.楔橫是軋軋件粥1.3發展河歷程槽早在十九世威紀，人們就撐開始探討用脹楔橫軋的方花法生產軸類套零件，但是脊由于當時技咽術的限制一考直使此項工鄭藝未能用于拋生產。直到疲上世紀六十語年代，隨著降捷克斯洛伐另克在萊比錫啦國際博覽會墻上的展出，陷才引起了世軌界各國科學徑工作者的廣四泛重視，從異而使楔橫軋娛技術成為世譽界上眾所周姨知的軸類零跡件加工新工隆藝。本之怪后，英德日孝本以及前蘇巡聯等國相繼歷對此技術進奶行開發研究眼，不僅從其拼變形機理，塘而且在工藝辨參數、裝備蒸上也進行了且廣泛的實驗拖研究，取得繼了一定的成年果，并不斷咱運用于工業伯生產之中。輛目前，國外介用楔橫軋工摸藝生產的軸懂類另件己達粱百種，其工座藝裝備也得班到了長足發坊展妻我國從19己63年起，嗽國內幾所大軟學及科研院盯所就開始進寨行了這方面季的探討與試租驗工作，直欺到上世紀七券十年代初才蜓獲得了汽車得球頭銷的楔撲橫軋工藝的乓初步成功。判到八十年代悉未九十年代仆初，象木鑿塌、五金扳手察毛坯等較簡揪單零件才逐鬼步用于工業筒生產。隨著酬對楔橫軋技園術的不斷深找入研究、使踩此項技術得全到了不斷發宋展，從而也后使其越來越戒得到了工業舞企業的廣泛娘重視。魂目前，國內敘至少建立了叫幾十條楔橫虹軋生產線，分用此工藝生扯產的零件也東有近百種，牽如汽車齒輪異箱中的一軸青、二軸、中懂間軸，發動染機中的凸輪游軸等零件以管及為連桿、啟汽車半軸提焰供精密鍛坯抖等。嗽2.楔橫軋阿設備的種類術及結構特點轉2.1楔橫頃軋設備的種予類笨目前，國內花外有近十幾弊種規格型號娃的楔橫軋設終備，但其基閣本類型如圖盟所示.。籮弧形式楔橫料軋機滴部應件雙輥式楔鴉橫軋機編擁板式楔橫軋樓機裕武圖4宅楔橫軋約機基本類型悉秀弧形式楔橫齡軋機鍛弧形式楔橫藍軋機主要特團點是結構簡階單、重量輕蓮、造價低，嶺只需驅動一宿個軋輥，而蚊不需分速機品構以及萬向失聯軸器、相月位調整機構澡等。但是由炊于該機構具炕有無法加導該向板、工藝咳調整困難、盟不易穩定致弟使產品精度瓜難以控制以倒及一支內弧況形的楔形模昏具不易加工經制造等嚴重燦缺點，因此而此種類型軋猜機應用較少忙。鉗邊雙輥式楔橫礙軋機芽雙輥式楔橫藥軋機由于具法有生產效率妄高、調整方敢便、工藝穩晨定以及模具校加工制造相攔對容易等特紫點，是應用席最為廣泛的話楔橫軋機。匙此種軋機國杯外以捷克Ｕ嗎Ｌ型和前蘇白聯ＪＩ型為胃典型代表。孝形喘板式楔橫軋閥機備板式楔橫軋郊機是依靠兩撲個裝有楔形貼模具的軋板待做往復相向澤運動從而使耐軋件軋制成撿形的一種軋夾機，這種軋歉機其突出特嶼點是模具制腔造容易。其薄驅動方式多浮為液壓傳動兔，因此具有謀結構簡單、返造價低。聾2.2雙輥扔式楔橫軋設龜備冰玻前蘇聯ＪＩ叨型Ｊ面Ｉ型為分體事式楔橫軋機障，機架為開示式，機架蓋券靠拉桿及斜逢楔與機架連菌接，減速機輝靠萬向聯軸郊器與主機連鉗在一起，因氏此占地面積已大，無制動舌器離合器。初它主要用于治軋制大中型絕軸類另件。響圖5姨ＪＩ型楔橫狡軋機負表1Ｊ蒙Ｉ型楔橫軋赤機主要參數順[1]誘志譽規格蛙參數祖JI-65糾0岡JI-80稿0賽JI-10予00象軋輥直徑/獄ｍｍ勺650偉800棍1000侍軋輥長度/概mm沿600鬼750失750角軋件最大直午徑/mm潛50葬80執100誦軋件最大長郵度/mm呈550膀700訴700腐軋輥轉速/唯r.min旬-1穗18.5策0~23黨14座電機功率奸/k泳W掏55括80考100弟軋機重量搞/弊ｔ青15鴿25冷32叮外形尺寸（儀長X寬X高酷）松/乒m膠3.5X1燈.8X2.子4桑4.9X3揭.0X3.我4偶7.0X3嚼.0X3.雹4孕肚捷克ＵＬ型婦軋機豆主要特點是柳結構緊湊、塌占地面積小羞、帶有離合蘭器和制動器藥調整方便，瞎便于與模鍛幻成型配線使千用。慣折型分體式雙蠟輥楔橫軋機疾。禮這種軋機梳的工作機機怨構和傳動機地構是分開的哨，中間通過猴萬向聯軸器喊聯結。沒有刪安裝離合器丹，因此機器述只有連續運幅轉模式，多證進行正面上釘料；通過變踐頻調速也可騙進行軸向送上料。調整工鐘作軋輥端部低機構，可以稼方便的實現趟軸向和相位預的調整。工翁作機構機身棍多為鑄鋼結忘構并加預應松力安裝，故緞機身剛度大裕，軋件尺寸證精確，該機且還據有結構慕簡單、維護葉檢修方便等嚇優點。但由盈于結構分置叢、占地面積暴大，因而不紙太適合與模蚊鍛生產線配嚇套使用。該慮種軋機在我轉國應用普遍玉，其主要用熊于生產各種挖汽車臺階軸當等。泰圖6蹤ＵＬＳ10煌0型雙輥楔蒸橫軋機晶表2Ｕ蜜Ｌ型楔橫軋彼機主要參數滴[1]超琴寧規格喝參數暑ＵＬ35賣ＵＬＳ10夫0汗ＵＬＤ55煮軋輥直徑危/故ｍｍ傅600閱1000蔑600適軋輥長度遼/虎mm銹400聞800妥500叮軋件最大直欣徑逐/兄mm脂40榨100幅55施軋件最大長唐度碼/問mm越320據750盒450疤軋輥轉速炭/禾r.傳min子-1雀10~15漆0~9薯8~6押電機功率液/鍵kW近40/60侍158岔55狀軋機重量劣/庫ｔ雹9.4轟45控外形尺寸（肺長X寬X高狠）槳/猜m拋6.5X1跟.5X3.朵2策6.4X3遍.3X3.件8樸2.95X丈1.69X遞2.86點圖7Ｈ型罪分體兩輥式龍楔橫軋機臺表3Ｈ型返軋機的主要傍技術參數忠[5]需規格源參數盡H500元H630千H800沃H1000懲H1200唯軋輥中心距召/若mm狼520騎660襖800-8凱50慎980~1洞060羅1160~好1250蝴軋輥直徑詢/涉ｍｍ仗500揪630/7律00券800驢1000哈1競200甘軋輥長度機/葬mm樂450青500灰700草800和1200框軋件最大直岔徑動/史mm前30盲30/50姿80喂100密120接軋件最大長英度銹/鍛mm秀400站450帶600嚷800橋1000店軋輥轉速r尊.min爺-1弦12/15健8/12梅6/9畜6松6涼軋輥相位角擦調整量/院°拼±濟3叢±芬3懲±仿3瓜±甲3解±古3堂電機功率捕/結kW也30胃40很60縱95晶150傾軋機重量鈔/親ｔ外6貓9熟34俯48器75咸致D46系列悟整體兩輥式柜楔橫軋機腫就D敬46系列軋墊機的工作機損構與傳動機滅構合為一體臘。因此具有秘結構緊湊、高外形美觀占井地面積小等橫特點。由于更裝有制動器榜和離合器，輕可實現連續余、半自動單封次及調整等域工作模式；口通過上置式材蝸輪蝸桿機磨構，上軋輥茄可實現上下怕直線移動以衣調節軋輥間工距。下軋輥纏通過齒輪箱途中的相位調誦整機構可實梯現旋轉運動下以調整模具月的相位；軋筋機據有的超姿負荷保護裝禾置可實現機博器的安全保壞護。該種軋噸機不僅可以衛軋制各種大便中型軸類零鏈件，而且還樓可以做為模斷鍛生產線上賣的制坯設備住，為模鍛工寒序提供精確乒毛坯龜圖8整聾體兩輥式楔誰橫軋機疼表4爸D46系列扔軋機的主要帶技術參數詞[5]悔規格漫 都參數修 屢D46-3字15延D46-4洋00虹D46-5扮00勵D46-6蓮30幫D46-8閣00明D46-1給000菜D46-1鼻250菊軋輥中心距低/特mm淚315嚇400安500莖630宣800比1000順1250符軋輥直徑型/元ｍｍ傭250顯320忙400價500框630瘡780西980瓦軋輥長度犁/堂mm突250跑300魔400鍛500厲650角800叼1200毛軋件最大直爺徑伯/穩mm國15固25忘35吧50虜80乳100罷130達軋件最大長氣度筑/燒mm落230續280揀350斑450杯600迎750雕1100贏軋輥轉r.喇min愧-1糧12/16嚴12/16帆10/14團10/鐵14徹8/12伶6/10谷6/10坐軋輥中心距維調整量捎/撐mm群≥±驗8群≥±發10克≥±璃12迷≥±匠15溪≥±火20法≥±攀25醫≥±叉30熔軋輥相位角雞調整量/錢°播≥±鵝3侄電機功率k隸W樹7.5~1勿5臣15~22在22~30旁30~45巡55~75碼75~11絲0碑110~1舍60舌圖9D除46整體兩慰輥式楔橫軋永機億2.3平板登式楔橫軋設寬備厘板式楔橫軋勾機是依靠兩哄個裝有楔形愚模具的軋板脅做往復相向治運動從而使晴軋件軋制成趕形的一種軋填機，這種軋摸機其突出特漸點是模具制辨造容易。其恥驅動方式多筋為液壓傳動跑，因此具有狼結構簡單、繩造價低計圖10秧德國立式板怒式楔橫軋機辣躍餓圖11淘白俄羅斯臥虜式板式楔橫志軋機排4撐7系列平板明式楔橫軋機愛須Ｄ47系列天軋機是水平湖放置的，即狀在機架中裝車有上、下兩稅個水平放置椒且工作面相般向的平板軋駐板，由油缸攪和齒輪、齒傘條機構帶動殿兩個軋板作脹左右相向往虜復運動,其施中一個方向戲的運動為工助作行程，另救一個為空行為程。如圖9佩所示。由于半水平放置，勁可以不加導饅板，故適合付軋制較細小歌軋件；模具準由分段組合款式平板軋模翻組成，故加流工簡單，可漲整體率火，臉模具壽命高襯。但由于該隔機為液壓傳蜘動，帶有較隙大的液壓站好，并和主機臟分開放置，斯故占地面積挺較大，并且予有上下軋板圓間距調整較廚為困難，修詠模不方便等晶缺點。蝶目前我國應漠用的平板軋弄機最大軋件憂直徑不超過逼φ舒60。逐友表5D停47系列軋禁機的主要技書術參數輕規格側參數由D47-2貿5X300燭D47-3治2X350敗D47-5艱0X450常D47-6情3X550求可軋坯料最顫大直徑端/肝mm渠25栗32靜50悄63徐可軋工件最達大長度若/震mm或300廉350脂450墊550專軋板工作部余分寬度裁/擦mm子350羊430弱600中780逃軋板長度屯/前mm丟1000那1250悟1600盆2000偶軋板間距離陰/墊mm匯60皮80耍100意130樹軋板間距調訴整量為/服mm昏15丹15豬20裕25榮油缸行程倒/日mm毅1060讀1320涌1680外2140稻工作次數住/叨r.m接in鴿-1啄13銅11田8禍6補電機功率k砍W臘22菌30孤2X22勞圖12掀Ｄ47系列方平板式楔橫酬軋機灑3.楔橫軋漁工藝參數及巾模具設計復3.1楔橫驗軋工藝的主姓要參數淘楔燦橫軋變形是鋪在模具壓力娃作用下，從察軋件與模具彼接觸的表面縫開始的，隨壺著壓下量的跪增加，塑性袖變形不斷向看里滲透，直欄到內部也產里生塑性變形廁。隨著模具看的旋轉，這琴樣的變形將逗在軋件的整序個斷面上連喉續。楔橫軋縫變形在軸向秀方向隨著楔離形的展寬逐賊漸移動，軋醉件中部在楔運入開始時為匹變形區，隨志后變形區一霉分為二，中郵間段變為已賽變形區，并洲逐漸擴大。奔圖12軋制爐成行過程脅楔展角孕β纏:是指兩摸個成形楔之魄間的夾角，通通常用財β仍表示4強°≤β≤弟12久°督成形角丈α孝：是指成米形面與基面湯之間的水平我夾角,通常吳用涼α炊表示。15吧°≤α≤踩35板°談斷面縮減率末：廉拍因浪禾謝父匹式中絕，d0和d誓1分別為軋恒件原始直徑朽與思后直徑櫻。一次軋制堅斷面縮減率鐘應小于75陡%。對于產晉品直徑差較錢大，現ψ調＞75%時醫，應考慮分偏兩次成形，添這兩次成形爆可在軋機旋悲轉一周內同耕時完成。肆投軋件旋轉條柔件萬摩擦系數場截齊曲線形3.2楔橫例軋工藝主要葵產生的軋制學缺陷敵軋件內部產雷生疏松與空瘡洞(曼內斯飛滿效應):親這主要是由煌于軋制工藝油的參數不合欄適,并且軋飽制過程中軋峽件內部的組復織反復受交掌變應力的影緒響等引起這陣是軋件的最割嚴重缺陷，曾是不允許的端頭凹心坦軋件拉縮、刷拉細始軋件表面產恐生螺旋痕晝3.3楔橫籠軋模具的設乎計及加工雕紋模具設計要囑點暢無軸向力雷平衡業阿模具作用到瓣工件上的軸恩向力應平衡粱，確保工件渣不產生左右告竄動。對稱閱軋制可實現影軸向力平衡江。非對稱工停件盡量兩件慕一同成形，沫可實現對稱彈軋制并提高峽生產率。如纖無法實現對賺稱軋制時應冷適當設計模訴具使軸向力應接近平衡。冠猜滿足旋誕轉條件乏染工件旋轉是陵實現楔橫軋桃的必要條件駱。影響工件恩旋轉的有模戲具幾何參數飾和模具與工捷件間的摩擦辮系數等因素危。其中摩擦熄系數的影響蠻最大。增大陶摩擦有利于暴工件旋轉，填模具成形面優粗糙化是使侵工件旋轉的爭最有效手段榮。懷對不產生拉邊縮凳纖保證成形成印過程中不因真軸向力過大饒而使軋件出齒現拉縮，產升生細頸。變夕形量過大，仆成形角之α再和楔展角調β壘過大都使軸逮向力過大，蹦易于產生拉彈縮現象。懲瀉內部不產生畏疏松溉尤軋制時易出輪現的曼乃斯稼曼效應即產荷生疏松應予惑以重視。綜掛合考慮工藝貍參數與變形柜參數的組合宏，可有效的格防止出現疏淋松。俱測模具的加工腦模具的材料鴿：5CrM雹nMo去5CrNi耽Mo腸ZG55點熱處理要求牙：調質處理捉，硬度HR禁C30~3殼6布模具壽命：趨一次修模2交0萬次，可雨修2~3次傳統加工:雞普通車床蝴:通過選擇呀掛輪來獲的馳所要求的螺稿距。數控車床:秤現代加工方者法：二維設慢計私→通三維造型澇→對生成加工代勾碼敲→喜數控加工中慘心成4.楔橫軋櫻技術的發展卻展望析4.1工藝而技術的發展聰主進一部研究煤軋件在軋制稿過程中的受送力模型以及埋金屬在軸向取轉移規律與薯工藝參數之屯間的關系，門為多楔軋制杠以及偏心軋抹制提供理論涉依據。紗族楔橫軋模具餓設計的CA化D技術的應兔用利用開助發的楔橫軋視模具設計的吧CAD軟件嗽,不僅使模熟具的設計變影的簡單，而石且還可獲的窯三維圖形，子生成加工代料碼，可直接俘輸入到數控碗加工中心，卻進行模具的鄉加工，這樣巧可極大的提寄高設計和加夜工效率。咐圖13楔城橫軋二維模朝具工程圖系慧圖1之4楔橫軋躲三維模具圖起忘楔橫軋工藝朱數值模擬與歸物理模擬氏利用有限元打技術，對楔尺橫軋工藝可伍進行數值模統擬以得到軋高件內部的應勒力應變場信餓息，不同工肝藝參數對應欲力應變場的紀影響。這對祖于認識楔橫栽軋工藝過程冠中材料的流驅動規律，優都化模具參數窯設計提供了舌理論依據和送設計指導。壇圖15楔鴉橫軋成型過搞程模擬圖鳳樓4.2設備嘆的發展剝泊設計新機能器結構，滿愧足軋件不同德要求。如平嚇板式楔橫軋炒模由于其加損工簡單（只問需傳統刨銑欺工序）越來臣越受到人們科的重視，因瞇此，改進目相前平板軋機匆的功能結構讓，應是當務塑之急。采用株斜楔式蝸輪助蝸桿結構，巡以實現軋板岸間距的調整館；實現上軋扶板可移出式催結構可方便搞修模；采用攔雙工位軋模陵布置結構，倉以避免空行露程，提高生搜產率；使兩扇軋板垂直放手置或成45鄙°排角方置，不欣盡有利于氧涌化皮的清除金，而且有利押于出料。平黨板楔橫軋機矩的技術關鍵沃是保證兩軋辦板絕對同步生、間隙調整蕉方便而結構軋不易復雜。熔鏡完善功能部冰件，提高產莊品的整體性籌能。目前所亮開發的楔橫仇軋設備，基段本具備了楔已橫軋工藝對板設備的要求滾，如為了保襯證軋件徑向懼尺寸，兩軋隔輥間距可以券調整，為了宗使上下模具蕉型槽一致，煤可以調整軋頂輥相位等。跳這些參數的裝調整都是在水試軋之