楔横轧技术的发展与展望.docx

楔横轧技术的发展与展望1.楔横轧技术的发展历史1.1楔横轧的工作原理及特点用两个装在同向旋转的轧辊上的楔形模具在楔形模具的楔形凸起的作用下带动轧件旋转并使毛坯产生连续局部小变形最终轧制成楔形孔型的各种台阶轴。楔横轧的变形主要是径向压缩轴向延伸。图1楔横轧原理图2楔横轧方式楔横轧工艺特点:1)具有高的生产效率:生产效率可达10件/分钟；2)材料利用率高:材料利用率可达90%以上；3）模具寿命高:模具寿命是模锻工艺模具寿命的10倍以上；4）产品质量好:产品精度可达钢质模锻件国家标准中的精密级直径方向可达±0.3mm长度方向±0.5mm。1.2楔横轧零件的应用楔横轧工艺主要适用于带旋转体的轴类零件的生产如汽车、拖拉机、摩托车、内烧机等变速箱中的各种齿轮轴、发动机中的凸轮轴、球头销等。它不仅可以代替粗车工艺来生产各种轴类另件、而且亦可以为各种模锻零件提供精密的模锻毛坯。一般一种产品的经济规模批量应达到年产7万件以上.。图3.楔横轧轧件1.3发展历程早在十九世纪人们就开始探讨用楔横轧的方法生产轴类零件但是由于当时技术的限制一直使此项工艺未能用于生产。直到上世纪六十年代随着捷克斯洛伐克在莱比锡国际博览会上的展出才引起了世界各国科学工作者的广泛重视从而使楔横轧技术成为世界上众所周知的轴类零件加工新工艺。之后英德日本以及前苏联等国相继对此技术进行开发研究不仅从其变形机理而且在工艺参数、装备上也进行了广泛的实验研究取得了一定的成果并不断运用于工业生产之中。目前国外用楔横轧工艺生产的轴类另件己达百种其工艺装备也得到了长足发展我国从1963年起国内几所大学及科研院所就开始进行了这方面的探讨与试验工作直到上世纪七十年代初才获得了汽车球头销的楔横轧工艺的初步成功。到八十年代未九十年代初象木凿、五金扳手毛坯等较简单零件才逐步用于工业生产。随着对楔横轧技术的不断深入研究、使此项技术得到了不断发展从而也使其越来越得到了工业企业的广泛重视。目前国内至少建立了几十条楔横轧生产线用此工艺生产的零件也有近百种如汽车齿轮箱中的一轴、二轴、中间轴发动机中的凸轮轴等零件以及为连杆、汽车半轴提供精密锻坯等。2.楔横轧设备的种类及结构特点2.1楔横轧设备的种类目前国内外有近十几种规格型号的楔横轧设备但其基本类型如图所示.。弧形式楔横轧机部件双辊式楔横轧机板式楔横轧机图4楔横轧机基本类型2.1.1弧形式楔横轧机弧形式楔横轧机主要特点是结构简单、重量轻、造价低只需驱动一个轧辊而不需分速机构以及万向联轴器、相位调整机构等。但是由于该机构具有无法加导向板、工艺调整困难、不易稳定致使产品精度难以控制以及一支内弧形的楔形模具不易加工制造等严重缺点因此此种类型轧机应用较少。2.1.2双辊式楔横轧机双辊式楔横轧机由于具有生产效率高、调整方便、工艺稳定以及模具加工制造相对容易等特点是应用最为广泛的楔横轧机。此种轧机国外以捷克ＵＬ型和前苏联ＪＩ型为典型代表。2.1.3板式楔横轧机板式楔横轧机是依靠两个装有楔形模具的轧板做往复相向运动从而使轧件轧制成形的一种轧机这种轧机其突出特点是模具制造容易。其驱动方式多为液压传动因此具有结构简单、造价低。2.2双辊式楔横轧设备2.2.1前苏联ＪＩ型ＪＩ型为分体式楔横轧机机架为开式机架盖靠拉杆及斜楔与机架连接减速机靠万向联轴器与主机连在一起因此占地面积大无制动器离合器。它主要用于轧制大中型轴类另件。图5ＪＩ型楔横轧机表1ＪＩ型楔横轧机主要参数[1]规格参数JI-650JI-800JI-1000轧辊直径/ｍｍ6508001000轧辊长度/mm600750750轧件最大直径/mm5080100轧件最大长度/mm550700700轧辊转速/r.min-118.50~2314电机功率/kW5580100轧机重量/ｔ152532外形尺寸（长X宽X高）/m3.5X1.8X2.44.9X3.0X3.47.0X3.0X3.42.2.2捷克ＵＬ型轧机主要特点是结构紧凑、占地面积小、带有离合器和制动器调整方便便于与模锻成型配线使用。2.2.3型分体式双辊楔横轧机。这种轧机的工作机机构和传动机构是分开的中间通过万向联轴器联结。没有安装离合器因此机器只有连续运转模式多进行正面上料；通过变频调速也可进行轴向送料。调整工作轧辊端部机构可以方便的实现轴向和相位的调整。工作机构机身多为铸钢结构并加预应力安装故机身刚度大轧件尺寸精确该机还据有结构简单、维护检修方便等优点。但由于结构分置、占地面积大因而不太适合与模锻生产线配套使用。该种轧机在我国应用普遍其主要用于生产各种汽车台阶轴等。图6ＵＬＳ100型双辊楔横轧机表2ＵＬ型楔横轧机主要参数