辊锻及横轧成形实用技术

第1章辊锻1

1.1概述1

1.1.1辊锻工艺实质1

1.1.2辊锻工艺特点1

1.1.3辊锻工艺的分类和应用2

1.1.4国内外辊锻工艺现状3

1.2辊锻变形的工艺参数4

1.2.1辊锻变形的几何参数4

1.2.2咬入条件5

1.2.3延伸系数7

1.2.4前滑10

1.2.5宽展(展宽)11

1.3制坯辊锻模具设计15

1.3.1辊锻毛坯图设计16

1.3.2辊锻型槽系选择17

1.3.3辊锻道次确定20

1.3.4辊锻毛坯各道截面尺寸计算20

1.3.5型槽几何尺寸、相应矩形和型槽尺寸的变换方法23

1.3.6型槽的纵向尺寸设计27

1.4成形辊锻模具设计29

1.4.1成形辊锻件的分类29

1.4.2长轴类锻件成形辊锻模具设计30

1.4.3板片类锻件成形辊锻模具设计36

1.5辊锻模具的结构组成与固定方式43

1.5.1辊锻模具的结构与固定方式43

1.5.2型槽类型44

1.5.3型槽的中性线45

1.6辊锻力、辊锻力矩及单位压力的计算46

1.6.1辊锻力的计算46

1.6.2辊锻力矩的计算48

1.6.3单位压力的计算48

1.7辊锻机设备50

1.7.1辊锻机的分类50

1.7.2辊锻机的主要技术参数53

1.8辊锻模设计实例56

1.8.1转向直拉杆臂制坯辊锻56

1.8.2操纵杆制坯辊锻57

1.8.3推力杆制坯辊锻58

1.8.4变截面板簧叶片成形辊锻59

1.8.5汽车前梁制坯辊锻60

1.8.6柴油机连杆连续制坯-成形辊锻61

1.8.7门铰链制坯-成形辊锻63

1.8.8耙齿制坯-成形辊锻65

1.8.9钢丝钳连续制坯-成形辊锻68

1.8.10梅花扳手制坯辊锻70

1.8.11双头呆扳手连续制坯-成形辊锻72

1.8.12电锤钻头制坯-成形辊锻74

1.8.13宝剑连续制坯-成形辊锻76

1.8.14钩尾框分头制坯辊锻78

1.8.15医用镊子冷成形辊锻82

第2章楔横轧84

2.1概述84

2.1.1楔横轧工艺实质84

2.1.2楔横轧工艺的优缺点84

2.1.3楔横轧工艺的应用85

2.2楔横轧的工艺设计86

2.2.1模具特点与成形原理86

2.2.2楔横轧的工艺参数87

2.2.3楔形模设计89

2.2.4轧制力与轧制力矩的计算94

2.3楔横轧机设备95

2.3.1楔横轧机的分类95

2.3.2楔横轧机的技术参数96

2.4楔横轧模具设计实例99

2.4.1汽车启动轴(对称轴)楔横轧模99

2.4.2汽车吊耳轴(非对称轴)楔横轧模104

2.4.3喷油嘴楔横轧模107

2.4.4汽车球头销楔横轧模111

2.4.5汽车变速箱传动轴楔横轧模113

2.4.6凸轮轴毛坯楔横轧模115

2.4.7水泵齿轮轴楔横轧模116

2.4.8带螺纹台阶轴楔横轧模117

2.4.9羊角锤楔横轧模120

2.4.10鲤鱼钳楔横轧模123

2.4.11挡圈钳楔横轧模126

2.4.12六角扳手楔横轧模129

2.5楔横轧过程中的常见缺陷与控制措施131

第3章螺旋横轧(孔型斜轧)134

3.1螺旋横轧的实质及应用134

3.2螺旋横轧的咬入条件与最大压下量135

3.3螺旋横轧的变形区和变形特性136

3.4螺旋横轧的模具设计137

3.5螺旋横轧工艺参数的确定141

3.6毛坯尺寸的确定142

3.7螺旋孔型轧机的主要技术参数143

3.8螺旋横轧模具设计的应用实例145

3.8.1球头挂环孔型斜轧145

3.8.2(60钢球孔型斜轧151

第4章三辊横轧(仿形斜轧)155

4.1三辊横轧的工艺实质155

4.2轧辊及仿形尺的设计157

4.3轧制工艺参数的选择160

4.4轧制力、轧制力矩及轧制功率的计算161

4.5三辊横轧机的技术参数162

4.6三辊横轧工艺的应用实例163

4.6.1轴承内圈三辊轧制工艺163

4.6.2翅片管三辊轧制工艺165

4.6.3丝杠三辊冷轧工艺166

4.6.4蜗杆三辊轧制工艺167

4.6.5麻花钻头轧制工艺167

第5章其他成形轧制168

5.1周期轧制168

5.2齿轮轧制169

5.2.1齿轮热轧的原理及特点169

5.2.2齿轮轧机170

5.2.3轧轮设计要点170

5.2.4齿轮轧制工艺参数171

第6章辊轧模具材料173

6.1模具材料的基本性能要求173

6.2模具材料的成分特点及失效形式174

6.3影响模具材料性能的因素175

6.4热作模具钢的选用原则180

6.5热作模具钢的种类180

附录183

附录A有色合金新旧材料对照表183

附录B金属及合金塑性变形工艺参数185

附录C轧件质量检验方法190

参考文献192

《辊锻及横轧成形实用技术》可供从事金属精密塑性成形加工的工程技术人员使用，也可供高等院校相关专业师生及研究人员学习参考。

它比模锻具有更高的技术经济优越性，其特点为，所需工作载荷较小，生产效率高，材料消耗少，质量优越，劳动条件好。

辊锻是材料在一对反向旋转模具的作用下产生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。它是成形轧制(纵轧)的一种特殊形式。

辊锻变形原理如图所示。辊锻变形是复杂的三维变形。大部分变形材料沿着长度方向流动使坯料长度增加，少部分材料横向流动使坯料宽度增加。辊锻过程中坯料根截面面积不断减小。辊锻适用于轴类件拔长，板坯辗片及沿长度方向分配材料等变形过程。

辊锻可用于生产连杆﹑麻花钻头﹑扳手﹑道钉﹑锄﹑镐和透平叶片等。辊锻工艺利用轧制成形原理逐步地使毛坯变形﹐与普通模锻相比﹐具有设备结构较简单﹑生产平稳﹑振动和噪音小﹐便于实现自动化﹑生产效率高等优点。

辊锻分为制坯辊锻和成形辊锻两类。制坯辊锻是为模锻准备所需形状尺寸的毛坯﹔成形辊锻能直接制出符合形状尺寸要求的锻件。

辊锻变形的实质是坯料的轧制延伸﹐坯料部分截面变小而面的幅度增加。当截面变形较大时﹐需要经多次辊轧完成。其工艺设计主要是合理的决定各工步辊锻的压下量﹑展宽量和延伸变形量。它们取决于辊径的大小﹑孔型的形状尺寸﹑毛坯的温度和冷却润滑等变形条件。坯料的一端用夹钳夹紧﹐在扇形模的第一道孔型的辊压下变形(初成形)并退出﹔然后在下道孔型的无模空间处送进﹐再次辊压变形(预成形)并退出﹔根据变形的需要﹐经多道辊压而逐渐成形﹐得到所需的成形工件(终成形)。是最常用的反向辊锻方式。当送料方向沿辊轮旋转方向送进时则称为正向辊锻﹐工件咬入后夹钳立即松开。最常用的辊锻机是两侧有机架支承的双支承式辊锻机﹐它具有较大的刚度﹐可得到高精度的锻件﹐其辊径有250~1250毫米多种规格﹐相应的辊锻力为400~4000千牛。有的双支承辊锻机在一端有辊轴伸出﹐这是悬臂式和双支承式结合的复合型辊锻机﹐它既能实现纵向辊锻又能在悬臂端完成横向展宽成形。在大批量辊锻生产中﹐广泛采用机械手传送工件﹐实现生产过程的自动化﹐提高生产率﹐减轻劳动强度。

辊锻是材料在一对反向旋转模具的作用下产生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。辊锻变形原理如图1所示。辊锻变形是复杂的三维变形。大部分变形材料沿着长度方向流动使坯料长度增加，少部分材料横向流动使坯料宽度增加。辊锻过程中坯料根截面面积不断减小。辊锻适用于轴类件拔长，板坯辗片及沿长度方向分配材料等变形过程。