环件轧制工艺规程设计与实现

1.径向轧环工艺规程

径向轧环工艺规程如图6-4-12所示，大致可分为三个阶段：①开始轧制咬入孔型阶段；②稳定轧制阶段；③整形轧制阶段。第一阶段，环件从静止状态过渡到连续咬入孔型的转动状态，且每转进给量达到设计值。第二阶段，环件轧制过程以稳定的进给速度进行，直至环件的径向尺寸接近锻件尺寸。第三阶段，轧制进给速度逐渐减小直至轧制变形结束，进给运动停止。此阶段通过减小进给速度（即减小每转进给量），对环件进行整形轧制，使环件壁厚均匀、形状圆整。轧环工艺规程设计，就是要合理分配轧制变形的三个阶段，从而获得合格的环件锻件。在第一阶段的轧制状态建立时，若轧制时间太短，即进给速度太快，则有可能使环件产生压扁而不能咬入孔型。若此阶段的轧制时间太长，即进给速度太慢（每转进给量太小），则有可能使环件不能锻透而无法产生壁厚减小和径向扩大的轧制变形。第二阶段的轧制进给速度应满足环件轧制条件和轧制设备力能条件，如有可能，宜用较大的进给速度进行快速轧制变形。第三阶段的整形轧制中，进给速度逐渐减小，既可以使轧制结束阶段的环件直径快速增长变为环件直径缓慢增长，从而防止环件直径的惯性轧制超差；又可以通过小的进给速度获得较小的每转进给量，对环件进行整形，从而减小环件的椭圆度和壁厚差。当进给速度为零亦即停止进给时，至少进行一转的整形轧制，对于提高环件的形状尺寸精度是有利的。在D51型轧环机的轧制工艺中，因轧环机的控制系统为手动控制系统，轧制工艺规程的实现有赖于设备操作者的技能和经验。对于带有计算机控制系统的轧环机，需要将轧制过程各个阶段的工艺参数输入计算机，通过计算机控制系统自动实现所要求的轧制工艺规程。

2.径—轴向轧环工艺规程

径—轴向轧环工艺规程如图6-4-13所示，大致可分为五个阶段：①预整形咬入孔型阶段；②加速轧制阶段；③稳定轧制阶段；④降速轧制阶段；⑤整形定径轧制阶段。预整形咬入孔型阶段，以较小进给速度对毛坯进行预整形，消除毛坯的圆度误差和壁厚差，使毛坯顺利咬入孔型。加速轧制阶段，毛坯咬入孔型后，逐渐增加进给速度，使环件较快被塑性锻透而产生整体轧制变形。稳定轧制阶段，进给量达到设计值后，保持一定的进给速度进行轧制，使环件产生稳定的变形。降速轧制阶段，环件经过稳定轧制阶段轧制变形后，几何和运动参数变化较大，刚性下降，为了防止环件几何运动变化太剧烈而引起振动和刚性失稳，逐渐降低进给速度，控制轧制稳定性。整形定径阶段，当环件尺寸接近预设尺寸时，逐渐降低进给速度至一个较小值进行轧制，防止环件直径惯性轧制超差，并对环件进行整形，减小环件的椭圆度、壁厚差和端面不平整度。

图6-4-13 径—轴向轧环工艺规程(www.xing528.com)

图6-4-12 径向轧环工艺规程

径—轴向轧环工艺规程设计，除了需要合理分配轧制过程五个阶段的进给量和进给速度外，还应匹配设计径向和轴向轧制进给量的比例。典型的径—轴向联合轧制进给曲线如图6-4-14所示，轧制过程中径向和轴向进给分配通常有三个阶段。第一阶段，轧制初期毛坯端面不平整，较大的轴向进给量容易引起锥辊接触跳动，因此分配相对较少的轴向进给量来逐渐消除毛坯端面不平整度。第二阶段，环件咬入孔型产生整体轧制变形后，保持一定的径向和轴向进给速度比例进行联合轧制，使环件稳定变形。第三阶段，环件通过连续变形累积产生了壁厚差、高度差和椭圆度，轧制末期先停止轴向进给，通过缓慢径向进给来逐渐消除环件的壁厚差、高度差和椭圆度，对环件进行整形。

图6-4-14 径—轴向联合轧制进给曲线