專利名稱：多點徑向輾壓機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種加工圓環或圓盤形零件的旋轉輾壓成型設備，特別是用于加工斷面形狀復雜的圓環或圓盤形零件的旋轉輾壓成型設備。
普通的輾環機亦稱擴孔機，廣泛地用于如滾動軸承等環形工件內、外環的毛坯制造中。其原理是通過由一個輾壓輪和芯輥所構成的一對軋輥，對環件進行連續軋制，在環件內徑擴大的過程中同時使斷面形狀成形。工件周圍雖然還設有推力輪和信號輪，但它們都不直接參與對工件的軋制輾壓。根據壓力加工過程中的最小阻力原理，被加工環件的金屬軸向流動阻力遠大于周向流動阻力，使環件的徑向尺寸(即周長)的增加速度遠快于斷面，尤其是形狀復雜的斷面或變形大的斷面的成形速度。這種情況在輾壓比比較小時表現尤為明顯，往往當環件的斷面來不及變形時，其徑向尺寸即已擴大到限。因此這種普通的擴孔機只適用于加工斷面形狀簡單或輾壓比比較大或預鍛已基本成型的環件。
本實用新型的目的是提供一種特別適宜于加工輾壓比比較小或／和斷面形狀復雜的圓形工件的旋轉輾壓成型設備。
本實用新型輾壓設備采取的方式是除象一般擴孔機那樣設置有一個主輾壓輪外，在圓形工件圓周方向上至少還設置有兩個副輾壓輪，各輾壓輪的母線形狀應該相同。各碾壓輪在工件加工的圓周方向上應盡可能均勻地排布，以使工件在成型過程中能較均勻地同時受到若干個位置上的徑向輾壓力。當工件徑向剛度足夠時，其外周幾個輾壓輪同時徑向施壓的結果，將限制其徑向尺寸的迅速自由擴大，迫使其表層金屬連續完成充滿模具型腔的軸向流動，保證了各種復雜形狀斷面順利成形。在本實用新型的輾壓設備中，如果象普通擴孔機那樣中心設置有芯輥，可用于軋制輾壓圓環狀工件；如果去除芯輥，則可用于加工圓盤狀工件。因此，本實用新型的設備在許多方面都擴大了目前普通擴孔機的加工應用范圍。
由于有兩個或更多副輾壓輪存在，將其中的任何一個與檢測系統相配合或連接，就可以使其同時能兼作檢測工件加工終點的檢測輪使用，從而可以省略專用的檢測輪，盡一步簡化了結構。檢測系統可以采用目前常用的機械式或機械一電子式等各種形式。
以下通過附圖所示的實施例再對本實用新型的輾壓機作進一步的詳細說明。


圖1本實用新型輾壓機的結構原理圖圖2本實用新型輾壓機的結構圖
圖1是以帶芯輥形式輾壓機的原理圖，圖2是按此原理設計的輾壓機結構圖。
本輾壓機的主輾壓輪5安裝在滑塊3上，滑塊3與動力缸1(風缸或油缸)間用螺桿副2連接，以便調節主輾壓輪5行程終點的位置。滑塊3可沿導軌4上下滑動。被加工的環坯7套在可轉動的芯輥6上。兩個副輾壓輪8和13分別安裝在支架9和14上，在各自的動力缸11和16驅動下，支架9和14可分別繞支承鉸軸12和18轉動，使兩個副輾壓輪8和13在工作過程中能作接近或離開工件的運動。兩動力缸11和16與兩支架9和14間分別有螺桿副10和15連接，以便調整各副輾壓輪的行程終點位置。副輾壓輪13通過支架14與一可調的限位擋塊17相配合，因而使其同時可兼作檢測輪使用。
本輾壓機的輾壓成形過程如下首先，將按常規加熱至合適溫度的環形工件毛坯7套在芯輥6上，動力缸11和16動作使兩個副輾壓輪接近工件。旋轉的主輾壓輪在動力缸1的驅動下，下移至接觸工件，與芯輥6組成一對軋輥，并帶動環坯7及芯輥6轉動，連續施壓。環件在被輾薄的同時內外徑擴大，這就是一般的擴孔工藝過程。當環坯7外表面與從動的副輾壓輪8和13先后接觸后，繼續施壓，兩個副輾壓輪參與輾壓過程，它們和主輾壓輪同時作用在旋轉的環件外表面上，形成了多點徑向輾壓，從而限制了環件徑向尺寸的自由擴大，迫使環件的表層金屬發生較大的旨在充滿輪槽型腔的橫向流動。此時因坯體金屬切向流動可使環件內孔仍稍有擴大，環件內表面可脫離與芯輥的接觸，芯輥不再參與輾軋。對于鍛制壁厚較厚的環件，當環件表層金屬完全充滿輪槽型腔時，輾壓過程便告結束。通過調整三個輾壓輪的終點位置，能夠較準確地控制環形外徑尺寸，這對提高工件精度，減少原材料消耗和加工費用有重要意義。
輾壓盤形工件，所不同的只是取去芯輥及先使兩副輾壓輪就位后，再放入盤坯進行輾壓。
輾制斷面形狀復雜的薄壁環件，可先在小外徑的情況下進行多點輾壓使斷面基本成形，再借助動力缸16使副輾壓輪13回程離開環件到達由可調限位擋塊17所確定的檢測環件外徑終點的位置上，此時副輾壓輪13即可作為通常的信號輪使用了。
與一般模鍛相比，采用本機加工的零件毛坯原材料可節約30％以上，也節省了大量的機加工和熱處理費用，并且還改善了零件金屬纖維組織的流向，提高了材質的機械性能，取得顯著的技術經濟效益。
因為芯輥可不參與或只參與部分輾壓過程，無疑將延長芯輥的使用壽命，這也是本機與一般擴孔機不同的一個顯著優點。
權利要求1.一種用于加工圓環或圓盤形工件的旋轉輾壓成型設備，其特征是在工件加工的圓周方向上除設有一個主輾壓輪(5)外，至少還設置有兩個副輾壓輪(8，13)，各輾壓輪的母線形狀相同，副輾壓輪(8，13)分別由可繞鉸支點(12，18)轉動的支架(9，14)支承，并由各自的動力系統分別驅動和控制。
2.如權利要求1所述的設備，其特征是所說的一個副輾壓輪(13)與檢測裝置(17)相配合，同時又兼為檢測輪。
專利摘要本實用新型是用于加工圓形工件的旋轉輾壓成型設備，除按通常方式設置有一個主輾壓輪外，在工件的加工圓周方向上至少還設有兩個副輾壓輪，通過它們在多點同時對工件施加徑向輾壓力，在限制其徑向尺寸增大的同時，有利于促使其斷面形狀成型。本實用新型特別適宜加工輾壓比比較小和斷面形狀復雜的工件。
文檔編號B21D22/14GK2052311SQ89213150
公開日1990年2月7日 申請日期1989年8月29日 優先權日1989年8月29日
發明者江紹成, 秦玢, 李逢仁, 逄善榮 申請人:鐵道部成都機車車輛工廠