两个或三个带有孔型或锥形的轧辊绕坯料轴线空间呈均匀布置,轧辊轴心线与圆形坯料轴线有一倾斜角,轧辊以相同的转速同方向旋转,带动坯料反向旋转,坯料在旋转中被轧制成形。
斜轧
用于轧制成形回转体或螺旋形零件的轧制成形技术。
- 英文名称
- skew rolling
- 所属学科
- 机械工程
斜轧成形分3种类型:螺旋孔型斜轧、穿孔斜轧、仿形斜轧。
①螺旋孔型斜轧(图1),两个带螺旋孔型的轧辊,其轴心线相互交叉一个不大的角度,轧辊以相同方向旋转,带动圆形坯料既旋转又向前移动,坯料在螺旋孔型的作用下直径压缩和轴向延伸,被轧制成形为回转体零件,如钢球,丝杠等。
②穿孔斜轧,两个带正反锥的轧辊,其轴心线相互交叉一个角度,轧辊以相同方向旋转带动圆形坯料既旋转又向前移动,在正锥的压缩作用下,坯料的中心发生疏松与空腔,坯料继续旋转前进到轧辊的反锥部分,坯料中心疏松与空腔在顶头的作用下,轧制成空心管胚,用于无缝钢管的生产(图2)。
穿孔斜轧一般将其归类于冶金轧制,孔型斜轧属于零件轧制。一般所称的斜轧多为孔型斜轧。孔型斜轧主要生产长度上变截面的回转体、螺旋体产品,如球类零件、螺纹丝杠类零件等,斜轧零件又被称为特殊轧制。孔型斜轧一般可以生产直径4~120毫米,长度4~200毫米的回转体零件,如钢球、铜球等。也可以生产直径10~100毫米,长度超过8000毫米的螺旋零件,如锚杆等。还可以用穿孔斜轧轧出空心管材后,在带芯棒的螺旋孔型斜轧机上轧出空心的回转体零件毛坯,如轴承内座圈等。
③仿形斜轧,3个带锥形的轧辊在绕坯料轴线空间呈均匀布置,轧辊心线与圆形坯料轴线有一倾斜角,借助于液压或机械的仿形板控制3个旋转的锥形轧辊,3个带锥形的轧辊带动圆形坯料反向旋转,坯料除旋转运动外还向前移动。这种斜轧的变形主要为直径压缩和轴向延伸(图3)。仿形斜轧由于结构复杂及其轧制产品局限性大,实际工业应用较少。
斜轧工艺与传统锻造或切削工艺相比的优点是:①生产率高。轧辊每转一圈生产一个产品(单头)或多个产品(多头)。轧辊转速一般为40~300转/分,即每分钟生产40~1200个产品。与锻造相比生产率提高5~20倍。②材料利用率高。斜轧的材料利用率一般为90%以上,精密斜轧可达97%以上,节约材料显著。③产品质量高。斜轧产品金属流线沿产品外轮廓保持连续(无切削断头)和轧后晶粒细化,因而产品的静载强度与疲劳强度比切削产品提高10%以上。④设备投资少。由于是局部连续成形,工作载荷只有模锻的几十分之一。⑤劳动条件改善。斜轧无冲击、低噪声,轧件的成形、精整、切断等工序均在孔型中连续自动完成,进出料容易实现自动化,因而改善了操作工人的劳动条件。⑥模具寿命长。模具的寿命一般在30万~60万件以上,是模锻的20多倍。⑦生产成本低。由于效率高、节材、设备投资低等,生产成本平均下降30%左右。缺点是:①通用性差,一般只能成形回转体零件。②模具特殊并且复杂,模具为变高度、变导程的螺旋形状,所以只在少数产品上得到应用。③工艺调整要求高,工艺调整因素多,掌握不好将影响产品的质量。④零件长度受限制,一般只能轧制长度小于200毫米的零件。
条目图册
扩展阅读
- 胡正寰,王宝雨,刘晋平,等.零件斜轧成形技术.北京:化学工业出版社,2013.