[其他]三輥楔橫軋軸件的方法及專用裝置

無效

• 申請號: 85106584
• 申請日: 1985-07-29
• 公開（公告）號: CN85106584B
• 公開（公告）日: 1987-01-14
• 發明（設計）人: 欒瑰馥
• 申請（專利權）人: 東北工學院
• 主分類號: B21H8/02
• 分類號: B21H8/02;B21H1/22
• 代理公司: 東北工學院專利事務所
• 代理人: 劉慶璞,姜士鳳

本發明屬于少無切削金屬加工方法及其專用裝置，即提供一種生產變斷面階梯軸件，特別是鐵路車輛R系列車軸的方法及其專用裝置。

工業上某些變斷面軸對稱的階梯軸，如鐵路車輛車軸、汽車軸、電機軸等，目前多采用精鍛機鍛造成型。這種生產工藝不僅易使產品表面出現殘留的螺旋痕，原材料消耗也大，成本高，而且精鍛機本身結構復雜，造價更高。日本專利特公昭52-32737，52-32854和52-34020曾報道過豐田中央技術研究所粟野泰吉等人發明的三輥楔橫軋裝置及方法，該裝置通過帶楔的軋輥使坯料從中間部位開始變形，開創了制造這類圓斷面軸對稱變斷面產品更合理的加工成型工藝。但是使用該軋機進行軋制時，需要停機從端頭進料和出料，不能進行連續性生產，并且由于幾何條件，使輥徑受限制，造成輥面不夠用。美國專利US3869895報道了捷克JiriHolub發明的三輥楔橫軋成型實心回轉件的裝置，提出了咬合楔的構思，增大軋輥直徑，但只限于楔展段的一般咬合，未涉及精整段的咬合，并且也未見有應用的實例。顯然，三輥楔橫軋軸件作為生產階梯軸的少無切削金屬加工工藝，目前尚處于基礎研究和小型工藝研究階段。

本發明提供了一種自動進出料的三輥楔橫軋軸件的方法及其專用裝置。一方面，通過在進料輥和出料輥上分別開設的進、出料槽，實現了進出料的自動化，可連續生產;另一方面，對應軋件的小直徑部位在軋輥的變形楔中采用了咬合結構，通過對穩定轉動條件、楔展變形條件和咬合條件的綜合分析，給出合理的成形角和楔展角，使該裝置適合于軋制各種變斷面階梯軸。

本發明的目的是這樣實現的：在軋輥轉動過程中，進料臺架上的坯料靠自重掉入進料輥上的進料槽中，隨著軋輥的轉動，將坯料帶入變形區中;軋件在其中邊定位轉動邊用變形楔軋制成變斷面階梯型，對應軋件小直徑部位采用咬合楔，軋制成品熱態軸件靠自重掉入出料輥上的出料槽中，并隨著軋輥的轉動帶出變形區，完成了整個軋制過程。軋輥每轉動一周（軋件在變形區內相應要轉動若干周），就軋出一根軸件，可以連續軋制。

為實現上述自動軋制，專用裝置的三個軋輥（進料輥〔12〕出料輥〔13〕和側輥〔11〕成倒三角形布置，其軸線互相平行，與軋件軸線相互成120°，進料輥〔12〕和側輥〔11〕在上，出料輥〔13〕在下（圖1）、（圖2）。進料輥上開設有進料槽〔22〕，出料輥上開設有出料槽〔23〕，這樣可以完全消除進料時的導向裝置，使軋制工藝簡化。軋輥輥面展開來看，沿軋輥圓周方向可將整個輥面分為進出料段（Ⅰ）和變形段（Ⅱ）兩個區（圖3）。在變形段中對應軋件小直徑部位采用咬合結構變形楔，根據軋件的形狀和尺寸的不可，變形楔的數量和形狀相應的會有所改變。進料槽〔22〕的位置在進出料段（Ⅰ）位于變形楔尖前方沿軋輥軸線方向，槽長略大于軋件坯料長度的熱態尺寸，直徑與坯料熱態尺寸相適應，使坯料從進料臺架上靠自重能夠落入進料槽〔22〕中，并可隨著進料輥〔12〕的轉動而進入變形區內。出料槽〔23〕的位置在進出料段（Ⅰ）位于變形楔精整段的尾部，沿軋輥軸線方向，槽長略大于成品軋件長度的熱態尺寸，直徑同成品軋件最大直徑的熱態尺寸相適應，從而保證成品軸件靠自重能落入出料槽〔23〕并隨出料輥〔13〕轉動而被帶出變形區。

側輥〔11〕上不開槽。

與已有技術相比，本發明的優點是：使用該專用裝置-三輥楔橫軋機軋制軸件，特別是鐵路車輛R系列車軸，實現了進、出料的自動化，可使生產效率得到大幅度的提高。僅以軋制鐵路車輛R系列車軸為例，軋輥每轉動一周即能軋出一根車軸，純軋時間約為20～22秒鐘（用精鍛機鍛打一根車軸至少需要兩分鐘）。產品軸向階梯過渡角可為任意值，加工后的軋件尺寸和形狀確確。后續工序的加工余量少，產品質量高，符合世界上主要國家所制訂的車軸技術標準。

圖1是該裝置三個軋輥的布置圖。

圖2是軋輥的立體圖。

圖3是軋制鐵路車輛R系列車輛側輥輥面展開圖。

圖4a-圖4c為采用該裝置軋制軸件時，從軸件坯料到完成成品軸件的過程圖。

圖5為采用該裝置軋制鐵路車輛R系列車軸時的軋件變形過程圖。