一种带辅助端压的立式轧制工艺的制作方法

1.本发明涉及锻造成型领域，特别是一种带辅助端压的立式轧制工艺。


背景技术：

2.立式轧制工艺方法常应用于环形锻件的轧制生产过程中，该工艺方法的特点是仅在环形锻件的径向进行轧制，轴向不进行端压。该工艺方法的优势是采用立式轧机，其占地面积小、上下料快捷方便、操作简便、适合小尺寸内孔环件轧制成型，但其缺点是轴向无端压，这将导致环形锻件轴向长高严重、端面凹坑等质量问题。
3.同时，该工艺方法对环形锻件坯料几何尺寸规整程度要求较高，坯料不宜存在喇叭形、内径面台阶等形状缺陷，否则将导致坯料在立式轧制过程中失稳，表现为环形锻件在芯辊上左右摆动或窜动，并与立式轧机侧面机加或托料板产生高速滑动摩擦，由此导致环形锻件端面刮伤，甚至产生摩擦生热、过烧等。
4.所以，目前需要一种技术方案，以解决环形锻件加工过程中，环形锻件转动的同时与托料板抵接，托料板与环形锻件之间的摩擦力较大，容易造成环形锻件端面升温，导致环形锻件产生过热或过烧的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明目的在于：针对现有技术存在环形锻件加工过程中，环形锻件转动的同时与托料板抵接，托料板与环形锻件之间的摩擦力较大，容易造成环形锻件端面升温，导致环形锻件产生过热或过烧的技术问题，提供一种带辅助端压的立式轧制工艺。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种带辅助端压的立式轧制工艺，包括如下步骤：s1：在立式轧机芯辊两端均设置竖直的托料板，在托料板上设置有抵接部件，所述抵接部件包括至少一个滚动装置，所述滚动装置上设置能够转动的滚子；s2：调整托料板的位置，使滚子位于本次轧制中环形锻件端面的终点位置；s3：启动立式轧机，主辊对环形锻件外形进行轧制，芯辊对环形锻件内形进行轧制。
7.本发明一种带辅助端压的立式轧制工艺，在立式轧机的芯辊两端分别设置带有滚动装置的托料板，环形锻件长大后其端面与滚动装置上的滚子抵接，使环形锻件端面与托料板的滑动摩擦，改变为环形锻件端面与滚动装置上滚子的滚动摩擦，既对环形锻件起到了轴向限定作用，避免环形锻件轧制过程中发生大幅度的轴向窜动，同时也减少了环形锻件端面的摩擦生热，起到了保护环形锻件的作用，提升环形锻件轧制质量。
8.作为本发明的优选方案，立式轧机的主辊转速设置为1.0rad/s-1.5rad/s。使环形锻件随主辊转动过程中，其端面线速度小于500mm/s，主辊转速能够适应环形锻件的正常成型，同时不至于转速太高，造成环形锻件端面与滚动装置摩擦太大，从而有利于减少环形锻件端面的温度提升，起到了保护环形锻件的作用。
作为本发明的优选方案，立式轧机芯辊径向进给速度小于1.5mm/s。使环形锻件外径长大速度小于3mm/s，有效控制环形锻件轧制过程实时的轴向长高程度，从而避免了环形锻件轴向剧烈长高时，环件端面对滚动装置的径向冲击，保护滚动装置，确保轧制过程顺利进行，避免环形锻件端面产生凹坑缺陷，减小环形锻件与滚子之间的摩擦力，减少环形锻件端面的摩擦生热。
9.作为本发明的优选方案，单次轧制中，环形锻件的变形量小于20%。通过控制单次轧制过程中芯辊径向进给的总长度，来控制环形锻件的变形量，提升环形锻件的轧制质量，同时也将环形锻件端部圆环变形量控制在一定范围内，避免环形锻件长大后脱离滚子的轴向限定。
10.作为本发明的优选方案，所述滚动装置包括两个固定座，所述固定座上设置有滚针轴承，所述滚子端部与所述滚针轴承连接。通过两个固定座将滚子悬空架设在托料板上，从而使滚子与环形锻件抵接过程中能够相应的发生转动，同时滚针轴承具有较强的径向载荷承载能力，选择穿孔型冲压外圈滚针轴承，即hk系列，单个滚针轴承的径向额定载荷大于10kn，使滚子能够在环形锻件的作用力下能够保持稳定的滚动能力，有效的减少滚子与环形锻件之间滚动摩擦力。
11.作为本发明的优选方案，所述固定座一侧端面设有凸台，所述凸台上设有通孔，所述滚针轴承设置在所述通孔中。凸台可减小固定座对环形锻件转动造成的干涉，凸台上的通孔用于安装滚子，实现了滚子在固定座上的可转动安装。
12.作为本发明的优选方案，所述滚子两端分别设有连接柱，所述连接柱与所述滚子同轴设置，所述连接柱的直径小于所述滚子的直径，所述连接柱用于与所述滚针轴承内圈连接。在滚子两端同轴设置连接柱，通过连接柱与固定座上的滚针轴承连接，使滚子侧部能够突出凸台顶面，从而方便规避环形锻件与固定座之间的干涉问题。
13.作为本发明的优选方案，所述抵接部件包括至少两个所滚动装置，所有所述滚动装置在所述托料板两侧对称分布。增大滚动装置在托料板上的覆盖面，使托料板能够满足更多环件的轧制生产，增大环件与滚动装置的接触面积，提升滚动装置对环件的稳固作用。
14.作为本发明的优选方案，每个所述托料板上的滚动装置的数量为四个，两个所述滚动装置在所述托料板上水平设置，两个所述滚动装置在所述托料板上倾斜设置，且沿托料板中心向两侧方向，所述滚子逐渐降低。水平设置的两个滚动装置，根据设备实际的工作情况以及产品成型过程的长大趋势，为了保证水平滚动装置的旋转方向尽量与环件的旋转方向趋向一致，因此水平滚动装置靠近环件的水平中心线设置，该位置能够覆盖大部分环件的生产，降低了水平滚动装置的磨损，倾斜设置的滚动装置，始终能够与长大的环件抵接，覆盖大部分环件生产。
15.作为本发明的优选方案，所述托料板一侧设有用于避让芯辊的弧形缺口。使用于成型环形锻件内形的芯辊，能够通过弧形缺口延伸出环形锻件的两端，芯辊在弧形缺口处沿环形锻件的径向方向进给，使环形锻件整体长大更均匀，环形锻件成型质量更高。
16.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本技术在立式轧机的芯辊两端分别设置带有滚动装置的托料板，滚动装置上的滚子与长大后的环形锻件端面抵接，对环形锻件起到了轴向限定作用，同时环形锻件与滚子之间的滚动摩擦，减少了环形锻件端面的摩擦生热，起到了保护环形锻件的作用，提升环形
锻件轧制质量。
附图说明
17.图1是本发明所述滚动装置在托料板上的布置示意图；图2是本发明所述滚动装置的结构示意图；图3是本发明所述滚子的结构示意图；图4是本发明所述固定座的结构示意图；图5是本发明所述滚动装置的端面示意图；图6是本发明一种带辅助端压的立式轧制工艺的加工过程示意图；图中标记：1-托料板，11-弧形缺口，2-抵接部件，21-滚动装置，211-滚子，2111-连接柱，212-固定座，2121-连接孔，2122-连接螺栓，2123-凸台，2124-通孔，2125-滚针轴承，2126-限位台阶，3-芯辊，4-环形锻件。
具体实施方式
18.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.实施例1如图1、图2和图6所示，本实施例一种带辅助端压的立式轧制工艺，包括如下步骤：s1：在立式轧机芯辊3两端均设置竖直的托料板1，在托料板1上设置有抵接部件2，所述抵接部件2包括至少一个滚动装置21，所述滚动装置21上设置能够转动的滚子211；s2：调整托料板1的位置，使滚子211位于本次轧制中环形锻件4端面的终点位置；s3：启动立式轧机，主辊对环形锻件4外形进行轧制，芯辊3对环形锻件4内形进行轧制。
21.在立式轧机的芯辊3两端分别设置带有滚动装置21的托料板1，环形锻件4长大后其端面与滚动装置21上的滚子211抵接，使环形锻件4端面与托料板1的滑动摩擦，改变为环形锻件4端面与滚动装置21上滚子211的滚动摩擦，既对环形锻件4起到了轴向限定作用，避免环形锻件4轧制过程中发生大幅度的轴向窜动，同时也减少了环形锻件4端面的摩擦生热，起到了保护环形锻件4的作用，提升环形锻件4轧制质量。
22.具体的，立式轧机的主辊转速设置为1.0rad/s-1.5rad/s，使环形锻件4随主辊转动过程中，其端面线速度小于500mm/s，主辊转速能够适应环形锻件4的正常成型，同时不至于转速太高，造成环形锻件4端面与滚动装置21摩擦太大，从而有利于减少环形锻件4端面的温度提升，起到了保护环形锻件4的作用。
23.具体的，立式轧机芯辊3径向进给速度小于1.5mm/s，使环形锻件4外径长大速度小于3mm/s，有效控制环形锻件4轧制过程实时的轴向长高程度，从而避免了环形锻件4轴向剧烈长高时，环件端面对滚动装置21的径向冲击，保护滚动装置21，确保轧制过程顺利进行，避免环形锻件4端面产生凹坑缺陷，减小环形锻件4与滚子211之间的摩擦力，减少环形锻件4端面的摩擦生热。
24.具体的，单次轧制中，环形锻件4的变形量小于20%，通过控制单次轧制过程中芯辊3径向进给的总长度，来控制环形锻件4的变形量，提升环形锻件4的轧制质量，同时也将环形锻件4端部圆环变形量控制在一定范围内，避免环形锻件4长大后脱离滚子211的轴向限定。
25.具体的，滚动装置21包括两个固定座212，固定座212上设置有连接孔2121，并通连接螺栓2122固定在托料板1上，所述固定座212上设置有滚针轴承2125，所述滚子211端部与所述滚针轴承2125连接，通过两个固定座212将滚子211悬空架设在托料板1上，从而使滚子211与环形锻件4抵接过程中能够相应的发生转动，同时滚针轴承2125具有较强的径向载荷承载能力，选择穿孔型冲压外圈滚针轴承2125，即hk系列，单个滚针轴承2125的径向额定载荷大于10kn，使滚子211能够在环形锻件4的作用力下能够保持稳定的滚动能力，有效的减少滚子211与环形锻件4之间滚动摩擦力。
26.进一步的，托料板1一侧设有用于避让芯辊3的弧形缺口11，使用于成型环形锻件4内形的芯辊3，能够通过弧形缺口11延伸出环形锻件4的两端，芯辊3在弧形缺口11处沿环形锻件4的径向方向进给，使环形锻件4整体长大更均匀，环形锻件4成型质量更高。
27.实施例2如图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，与实施例1的区别在于，固定座212一侧端面设有凸台2123，所述凸台2123上设有通孔2124，所述滚针轴承2125设置在所述通孔2124中。
28.本实施例中，凸台2123可减小固定座212对环形锻件4转动造成的干涉，凸台2123上的通孔2124用于安装滚子211，实现了滚子211在固定座212上的可转动安装。
29.具体的，滚子211与环形锻件4的抵接侧到凸台2123顶面的距离为d，3mm≤d≤5mm，滚子211朝向固定座212的一侧到固定座212底面的距离为h，3mm≤h≤5mm。
30.进一步的，滚子211两端同轴设置连接柱2，通过连接柱2111与固定座212上的滚针轴承2125连接，使滚子211侧部能够突出凸台2123顶面，从而方便规避环形锻件4与固定座212之间的干涉问题。
31.进一步的，通孔2124内壁设有限位台阶2126，限位台阶2126端面朝向滚子211一侧设置，限位台阶2126对进入到通孔2124中的滚针轴承2125起到了轴向限位作用，使滚针轴承2125在固定座212上安装和拆卸较为方便，同时确保了滚针轴承2125在通孔2124中安装稳定。
32.实施例3如图1和图2所示，本实施例中，与实施例1的区别在于，所述抵接部件2包括至少两个所述滚动装置21，所有所述滚动装置21在所述托料板1两侧对称分布。
33.本实施例中，增大了滚动装置21在托料板1上的覆盖面，使托料板1能够满足更多环件的轧制生产，增大环件与滚动装置21的接触面积，提升滚动装置21对环件的稳固作用。
34.进一步的，每个所述托料板1上的滚动装置21的数量为四个，两个所述滚动装置21在所述托料板1上水平设置，两个所述滚动装置21在所述托料板1上倾斜设置，且沿托料板1中心向两侧方向，所述滚子211逐渐降低；其中水平设置的两个滚动装置21，根据设备实际的工作情况以及产品成型过程的长大趋势，为了保证水平滚动装置21的旋转方向尽量与环件的旋转方向趋向一致，因此水平滚动装置21靠近环件的水平中心线设置，该位置能够覆
盖大部分环件的生产，降低了水平滚动装置21的磨损，倾斜设置的滚动装置21，始终能够与长大的环件抵接，覆盖大部分环件生产，倾斜的滚子211与水平方向的夹角为α，α=30
°±5°
，方便滚动装置21的现场安装，使四个滚动装置21相互之间干涉较小，滚子211轴线与环件径向方向一致。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，包括如下步骤：s1：在立式轧机芯辊（3）两端均设置竖直的托料板（1），在托料板（1）上设置有抵接部件（2），所述抵接部件（2）包括至少一个滚动装置（21），所述滚动装置（21）上设置能够转动的滚子（211）；s2：调整托料板（1）的位置，使滚子（211）位于本次轧制中环形锻件（4）端面的终点位置；s3：启动立式轧机，主辊对环形锻件（4）外形进行轧制，芯辊（3）对环形锻件（4）内形进行轧制。2.根据权利要求1所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，立式轧机的主辊转速设置为1.0rad/s-1.5rad/s。3.根据权利要求1所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，立式轧机芯辊（3）径向进给速度小于1.5mm/s。4.根据权利要求1所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，单次轧制中，环形锻件（4）的变形量小于20%。5.根据权利要求1所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，所述滚动装置（21）包括两个固定座（212），所述固定座（212）上设置有滚针轴承（2125），所述滚子（211）端部与所述滚针轴承（2125）连接。6.根据权利要求5所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，所述固定座（212）一侧端面设有凸台（2123），所述凸台（2123）上设有通孔（2124），所述滚针轴承（2125）设置在所述通孔（2124）中。7.根据权利要求6所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，所述滚子（211）两端分别设有连接柱（2111），所述连接柱（2111）与所述滚子（211）同轴设置，所述连接柱（2111）的直径小于所述滚子（211）的直径，所述连接柱（2111）用于与所述滚针轴承（2125）内圈连接。8.根据权利要求1所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，所述抵接部件（2）包括至少两个所滚动装置（21），所有所述滚动装置（21）在所述托料板（1）两侧对称分布。9.根据权利要求8所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，每个所述托料板（1）上的滚动装置（21）的数量为四个，两个所述滚动装置（21）在所述托料板（1）上水平设置，两个所述滚动装置（21）在所述托料板（1）上倾斜设置，且沿托料板（1）中心向两侧方向，所述滚子（211）逐渐降低。10.根据权利要求1-9任一所述的带辅助端压的立式轧制工艺，其特征在于，所述托料板（1）一侧设有用于避让芯辊（3）的弧形缺口（11）。

技术总结
本发明涉及锻造成型领域，具体涉及一种带辅助端压的立式轧制工艺，包括如下步骤：S1：在立式轧机芯辊两端均设置竖直的托料板，在托料板上设置有抵接部件，所述抵接部件包括至少一个滚动装置，所述滚动装置上设置能够转动的滚子；S2：调整托料板的位置，使滚子位于本次轧制中环形锻件端面的终点位置；S3：启动立式轧机，主辊对环形锻件外形进行轧制，芯辊对环形锻件内形进行轧制。本申请在立式轧机的芯辊两端分别设置带有滚动装置的托料板，滚动装置上的滚子与长大后的环形锻件端面抵接，对环形锻件起到了轴向限定作用，同时环形锻件与滚子之间的滚动摩擦，减少了环形锻件端面的摩擦生热，起到了保护环形锻件的作用，提升环形锻件轧制质量。量。量。


技术研发人员：刘君 邹朝江 李泽东 张园园
受保护的技术使用者：四川德兰航宇科技发展有限责任公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/10/8