辊锻模的结构及材料选择

（一）辊锻模结构与固定方式

双支承辊锻机多用扇形结构模具（见图6-1-8），而悬臂式辊锻机多用圆环形模具（见图6-1-9）。扇形模具的固定方式有两种：一是其两侧面制成15°～30°斜度（见图6-1-8a），用楔形压块和螺栓固定在锻辊上（见图6-1-10）。这种模块结构简单、固定可靠，但装卸和调整模具不太方便，同时由于压块占用一定空间，使锻辊可用宽度减少了。二是其两侧面制成凸凹环形槽（见图6-1-8b），用压环固定在锻辊上（见图6-1-11）。这种模块装卸和调整模具方便，占用锻辊宽度小，应用较多。

图6-1-8 扇形辊锻模

图6-1-9 圆环形辊锻模

图6-1-10 扇形模具用压块固定

1—锻辊凸肩 2—扇形模 3—压块 4—螺钉 5—轴瓦 6—机架

图6-1-11 扇形模具用压环固定

1—锁紧螺母 2—定位螺母 3—扇形模 4—压环 5—螺钉 6—挡环 7—定位销 8—平键 9—上锻辊 10—下锻辊

圆环形模具的固定方式也有两种：一是用键和压盖进行圆周及轴线方向固定（见图6-1-12）。这种固定方式结构简单，常用于小规格的辊锻机上。二是用锥套固定模具并作上下模相对角度调整，如图6-1-13所示。锻辊3和锥套5以1∶20的锥度相配合，锥套5在轴向开有剖口，装入锻辊时由平键1导向并作圆周定位。当拧紧螺钉4时，锥套5连同环形模6向左移动，依靠锥套涨开、在锥套外表面与模具内表面间产生的摩擦力，将模具固紧。这种固定方式操作简便，但辊锻机结构与加工稍复杂。国产的悬臂式辊锻机大多数采用了这种结构。

图6-1-12 圆形形模具用键固定

1—环形模 2—平键 3—锻辊 4—螺钉 5—压盖

（二）辊锻模尺寸的确定

根据实践经验，模具不同部位的壁厚可按下列各式确定（见图6-1-14）：

模具侧面壁厚S₁：S₁=（1.1～1.5）h_max

模具前端壁厚S₂：S₂=h₂

模具后端壁厚S₃：S₃=（1.0～1.5）h₃(www.xing528.com)

模具厚度H：H=（2～3）h_max

模具宽度B：B=b_max+2S₁

模具外圆弧长L：L=l_max+S₂+S₃

式中h_max——型槽单边最大深度；

h₂——型槽前端深度；

h₃——型槽后端深度；

b_max——型槽最大宽度；

l_max——型槽外圆最大弧长。

图6-1-13 圆环形模具用锥套固定

1—平键 2—螺钉 3—锻辊 4—锁紧螺钉 5—锥套 6—环形模 7—球面垫块 8—调整螺杆

图6-1-14 模具的壁厚

（三）辊锻模材料及选用

辊锻时，金属沿型槽表面尤其是长度方向流动剧烈，易造成槽表面磨损，同时辊锻模又在反复受热和冷却的条件下工作，模具内部在交变应力的作用下，易形成热疲劳裂纹。因此，要求辊锻模材料在常温和高温下均具有较高的强度、硬度，同时应具有较好的耐热疲劳性能。目前辊锻模常用的材料及应用情况见表6-1-6。

表6-1-6 常用辊锻模材料

图6-1-15 辊锻毛坯设计

a）锻件图 b）截面图 c）辊锻毛坯图