一种闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法技术

本发明专利技术公开了一种闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法，特点是先在楔横轧模具的起始部分依次设置第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段，通过第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段对轧件的两端端部从端头向内进行两次闭式轧制，轧制后，轧件的两端端头成圆锥形，且端部与轧件中部的未轧制部分通过锥形台阶过渡；再从轧件的锥形台阶处开始向端头按常规方式进行开式轧制，得到端部为阶梯轴的无料头轴类件；优点是保证了轴类件的端部成形质量，使得加工得到的轴类件料头体积小，实现了高效高性能、少切削或无切削精确体积成形，大大提高了楔横轧的生产效率，该方法特别适用于轧制端部为阶梯轴的轴类件。

【技术实现步骤摘要】
一种闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法
本专利技术涉及轴类件的塑形成形，尤其涉及一种闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法。
技术介绍
楔横轧是一种高效的金属塑性成形技术，是国内外近几十年来发展起来的近净成形工艺，与传统的切削、锻造轴类零件比较，可以提高生产效率3～4倍，提高材料利用率20～40%，降低生产成本30%左右。但迄今为止楔横轧技术主要采用开式轧制，即轧制时是由轴的中部向两端轴向轧制，在开式轧制过程中，由于被轧件的表层金属比心部金属的轴向流速快，往往会在被轧件的端部形成凹心。实际生产中，通常设计坯料尺寸时需要在端部预留6～10mm的变形余量，轧制完成后将端部凹心部分切除，这使得楔横轧加工的材料利用率只能达到80%左右。因此，寻找到合适的方法，避免料头产生来提高楔横轧的材料利用率具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在实现轴类件精确成形的同时可提高材料利用率的闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法，先通过闭式轧制将轧件的两端端头轧制成圆锥形，再通过开式轧制将轧件的端部轧制成形，且不产生料头，具体步骤为：（1）、在楔横轧模具的起始部分依次设置第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段，通过第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段对轧件的两端端部从端头向内进行两次闭式轧制，轧制后，轧件的两端端头成圆锥形，且端部与轧件中部的未轧制部分通过锥形台阶过渡；（2）、从轧件的锥形台阶处开始向端头按常规方式进行开式轧制，得到端部为阶梯轴的无料头轴类件。所述的步骤（1）中，第一次端部闭式轧制段包括一体设置在楔横轧模具上的第一挡楔和第一成形楔，所述的第一挡楔位于所述的第一成形楔的外侧，所述的第一挡楔的内侧为第一倾斜面，所述的第一成形楔靠近所述的第一挡楔的一侧设置有向下凹进的成形侧面，所述的第一倾斜面与所述的成形侧面组成一V型槽，所述的第一倾斜面与垂直面的夹角为10°～50°，所述的成形侧面与垂直面的夹角为20°～60°，所述的第一成形楔的内侧设置有第一台阶斜面，所述的第一台阶斜面与水平面的夹角等于所述的第一成形楔的成形角；第二次端部闭式轧制段包括一体设置在楔横轧模具上的第二挡楔和第二成形楔，所述的第二挡楔位于所述的第二成形楔的外侧，所述的第二挡楔的内侧面为第二倾斜面，所述的第二倾斜面与垂直面的夹角等于所述的第一倾斜面与垂直面的夹角，所述的第二成形楔的外侧与所述的第二挡楔一体连接，所述的第二成形楔的内侧设置有第二台阶斜面，所述的第二台阶斜面与水平面的夹角等于所述的第二成形楔的成形角，所述的第二成形楔的成形角和展宽角均与所述的第一成形楔相同。与现有技术相比，本专利技术的优点是由于在楔横轧模具的起始部分依次设置第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段，先通过两次闭式轧制将轧件的两端端头轧制成圆锥形，再通过开式轧制将轧件的端部轧制成形，使得开式轧制阶段轧件的端头得到了凹心补偿，大大减少了轧后所形成的凹心，使楔横轧材料利用率有了显著提高；而且通过对第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段的具体结构的设计，保证了轴类件的端部成形质量，使得加工得到的轴类件料头体积小，实现了高效高性能、少切削或无切削精确体积成形，大大提高了楔横轧的生产效率，该方法特别适用于轧制端部为阶梯轴的轴类件。附图说明图1为本专利技术的楔横轧模具的侧视图；图2为本专利技术的楔横轧模具的正视图；图3为本专利技术的一半楔横轧模具展开后的结构示意图；图4为本专利技术的第一次端部闭式轧制段的横截面示意图；图5为本专利技术的第二次端部闭式轧制段的横截面示意图；图6为本专利技术的一半的轧件在第一次闭式轧制后的结构示意图；图7为本专利技术的一半的轧件在第二次闭式轧制后的结构示意图；图8为本专利技术经开式轧制后最终得到的成品示意图。具体实施方式以下结合附图、实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图所示，一种闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法，先通过闭式轧制将轧件1的两端端头轧制成圆锥形，再通过开式轧制将轧件1的端部轧制成形，且不产生料头，具体步骤为：（1）、在楔横轧模具2的起始部分依次设置第一次端部闭式轧制段A和第二次端部闭式轧制段B，第一次端部闭式轧制段A包括一体设置在楔横轧模具2上的第一挡楔3和第一成形楔4，第一挡楔3位于第一成形楔4的外侧，第一挡楔3的内侧为第一倾斜面31，第一成形楔4靠近第一挡楔3的一侧设置有向下凹进的成形侧面41，第一倾斜面31与成形侧面41组成一V型槽5，第一倾斜面31与垂直面的夹角θ1为30°，成形侧面41与垂直面的夹角θ2为40°，第一成形楔4的内侧设置有第一台阶斜面42，第一台阶斜面42与水平面的夹角α1等于第一成形楔4的成形角，第一成形楔4的成形角和展宽角按楔横轧模具上相应尺寸的常规设计；第二次端部闭式轧制段B包括一体设置在楔横轧模具2上的第二挡楔6和第二成形楔7，第二挡楔6位于第二成形楔7的外侧，第二挡楔6的内侧面为第二倾斜面61，第二倾斜面61与垂直面的夹角θ3等于第一倾斜面31与垂直面的夹角θ1，第二成形楔7的外侧与第二挡楔6一体连接，第二成形楔7的内侧设置有第二台阶斜面71，第二台阶斜面71与水平面的夹角α2等于第二成形楔7的成形角，第二成形楔7的成形角和展宽角均与第一成形楔4相同；（2）、通过第一次端部闭式轧制段A对轧件1的两端端部从端头向内进行第一次闭式轧制，得到如图6所示的形状，然后通过第二次端部闭式轧制段B对轧件1的两端端部从端头向内进行第二次闭式轧制，轧制后，轧件1的两端端头成圆锥形11，且端部与轧件中部的未轧制部分通过锥形台阶12过渡，如图7所示；（3）、最后从轧件1的锥形台阶12处开始向端头按常规方式进行开式轧制，得到端部为阶梯轴的无料头轴类件，如图8所示。上述实施例中，第一倾斜面31与垂直面的夹角θ1可在10°～50°的范围内选择，成形侧面41与垂直面的夹角θ2可在20°～60°的范围内选择。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法，其特征在于先通过闭式轧制将轧件的两端端头轧制成圆锥形，再通过开式轧制将轧件的端部轧制成形，且不产生料头，具体步骤为：（1）、在楔横轧模具的起始部分依次设置第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段，通过第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段对轧件的两端端部从端头向内进行两次闭式轧制，轧制后，轧件的两端端头成圆锥形，且端部与轧件中部的未轧制部分通过锥形台阶过渡；（2）、从轧件的锥形台阶处开始向端头按常规方式进行开式轧制，得到端部为阶梯轴的无料头轴类件。

【技术特征摘要】
1.一种闭开联合轧制无料头轴类件的楔横轧端部成形方法，先通过闭式轧制将轧件的两端端头轧制成圆锥形，再通过开式轧制将轧件的端部轧制成形，且不产生料头，具体步骤为：(1)、在楔横轧模具的起始部分依次设置第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段，通过第一次端部闭式轧制段和第二次端部闭式轧制段对轧件的两端端部从端头向内进行两次闭式轧制，轧制后，轧件的两端端头成圆锥形，且端部与轧件中部的未轧制部分通过锥形台阶过渡；(2)、从轧件的锥形台阶处开始向端头按常规方式进行开式轧制，得到端部为阶梯轴的无料头轴类件；其特征在于：所述的步骤(1)中，第一次端部闭式轧制段包括一体设置在楔横轧模具上的第一挡楔和第一成形楔，所述的第一挡楔位于所述的第一成形楔的外侧，所述的第一挡楔的内侧为第一倾斜面，所述的第一成形楔靠近所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：束学道，姬开宇，柳传，马吉栋，彭文飞，孙宝寿，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33