[發明專利]一種單孔型斜軋球磨鋼段的高效近凈成形方法

有效

• 申請號: 201710860499.7
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107745009B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 劉晉平;呂偉東;紀宏超;王寶雨;楊翠蘋;鄭振華;胡正寰
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B21B1/08
• 分類號: B21B1/08;B21B27/02;C21D1/02;B02C17/20
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明涉及單孔型斜軋球磨鋼段的高效近凈成形方法，通過斜軋模具對加熱至軋制溫度的待軋棒料進行軋制，實現棒料產生徑向壓縮和軸向延伸形成前后對稱的球磨鋼段；所述球磨鋼段的前后面為曲面，側面為圓柱面。軋制成形后形狀尺寸良好，完全滿足使用要求，并且材料的利用率高達98％。最后利用軋后余熱進行熱處理，從而得到了高表面硬度、具有良好韌性、耐磨性的球磨鋼段，有效提高了生產效率和材料利用率。

技術領域

本發明設計金屬塑性成形技術領域，特別是涉及一種單孔型斜軋球磨鋼段的高效近凈成形方法。

背景技術

球磨鋼段是磨粉行業中球磨機用的研磨體，主要用于二級研磨。球磨鋼段在球磨機中的主要運動形式有瀉落運動、拋落運動、離心運動，在運動過程中會受到反復沖擊、物料擠壓、腐蝕磨損，其主要失效形式有：切削和鑿削磨損、脆性剝落、疲勞磨損、破碎等。因此對鋼段的性能要求包括：高的表面硬度、高的體積硬度、良好的韌性、耐腐蝕性、耐磨性。

國內常用的球磨鋼段生產方法有鑄造和鍛造，其中鑄造有普通鑄造和特種鑄造，鑄造球磨鋼段能耗高、效率低、環境污染嚴重、產品組織性能差、勞動強度高，鍛造的鋼段組織性能較好，但要通過增加鍛臺數來增加產量，設備投入大，勞動工人增加。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種單孔型斜軋球磨鋼段的高效近凈成形方法，通過斜軋模具對經過加熱電爐加熱的金屬棒料進行軋制，由此使得金屬棒料成形為球磨鋼段，利用軋后余熱進行熱處理，從而得到了高表面硬度、具有良好韌性、耐磨性的球磨鋼段，且有效提高了生產效率和材料利用率。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種單孔型斜軋球磨鋼段的高效近凈成形方法，其包括以下步驟：

步驟1：設計斜軋模具的螺旋孔型；

步驟2：制造斜軋模具；

步驟3：將球磨鋼段金屬棒料加熱至軋制溫度；

步驟4：通過所述斜軋模具對加熱至軋制溫度的球磨鋼段金屬棒料進行軋制，實現棒料產生徑向壓縮和軸向延伸形成前后對稱的球磨鋼段；所述球磨鋼段的前后面為曲面，側面為圓柱面；

步驟5：利用軋制后的余熱進行熱處理。

進一步地，所述斜軋成形模具是兩個軸線成一定角度的軋輥，其中一個是有螺旋孔型的型輥，一個是無螺旋孔型的光輥；所述連接徑為棒料在軋制過程中兩個球磨鋼段之間連接的部分，在精整區末端會被軋斷；所述型輥模具中設有兩螺旋面構成的凸起，即為凸棱，孔型型腔的螺旋長度為990°，孔型由成形區與精整區構成，咬入區為成形區的起始部分，咬入區由小角度錐臺組成，便于棒料的咬入和支撐；成形區與精整區是連續的，型腔槽底為等高面，即在同一圓柱面上。所述光輥的長度要與型輥一致，直徑與型輥直徑成一定比例，比例范圍為1.03～1.10，以利于軋件的咬入。

進一步地，所述的成形區是形成球磨鋼段初始形狀的關鍵，由于所述模具采用一圈成形，在成形區只需滿足連接徑相適應原則。

根據連接徑相適應原則，凸棱寬度a_α應該與連接徑長度b_α要相適應，a_α＝b_α是完全適應，但不容易實現，b_α與a_α相差很少就算適應，b_α與a_α相差很多叫不適應，凸棱寬度a_α與連接徑的長度b_α相等或相差10％以內，即