高頸法蘭輾軋塑性變形分析金屬塑性變形機理應遵循體積不變定律,變形時金屬流動按*小阻力定律流動,因此輾軋過程內外徑增大用以擴環是主變形,金屬向軸向流動阻力大,高度方向增大很小,因此按照對高頸法蘭變形特點的分析,只要自由鍛提供出頸盤金屬分配按30%比70%的輾環毛坯,輾環工藝選擇合理,徑向輾環機就能輾制出如所示的高頸法蘭產品。
對馬鞍山輪箍廠輾擴工藝分析馬鞍山鋼鐵輪箍廠是我國*早采用輾軋工藝生產火車輪箍的國營大型企業,其工藝過程為:圓鑄錠、專用多切到機床下料,回轉爐加熱,水壓機鐓粗、沖控、預成型、1號輾環機粗輾擴,2號輾環機精輾成型,中間機械化自動傳遞。該研究過程中,對其各工序熱塑性變形量都進行了仔細記錄、整理、計算、分析,并與預定的初步設想的工藝方案進行對比分析,初步結論為:這種工藝方案,因其固定資產投資巨大,是一般企業可望而不可及的工藝方案;從各工序熱塑性變形量分析,分解為自由鍛熱塑性變形和一次熱輾軋塑性變形,其變形量是兩種設備兩種工藝能夠完成的。
模具結構尺寸確定模具結構、尺寸是按生產高頸法蘭*終零件形狀尺寸由計算結合經驗考慮到主模、芯模的熱脹量和輾軋件冷卻收縮量,保證輾軋過程為閉式狀態,參照輾軋工藝參數(輾軋力、輾軋速度)等因素,結合生產實踐經驗而設計的,針對美標24″高頸法蘭產品其模具結構尺寸。
結論(1)夾桿錘自由鍛制輾環毛坯,徑向輾環機上一次精輾成型是可以實現的。(2)輾軋操作按三個階段進行,主輾軋階段輾制力小于臨界輾軋力時,零件端面出現凹槽,如坯樣1號。(3)輾軋時其模具結構采用閉式結構為好。(4)模具與輾坯端面接觸面是直平面還是小斜面好,有待進一步生產實踐總結和理論研究探討。(5)輾環機要求在鍛造時頸盤金屬分配,頸部金屬占30% ̄35%為好,因為考慮自由鍛時不可能達到準確的30%,總會有一定的誤差,否則出現法蘭頸部欠充滿膜腔情況如5號坯樣。
輾環工藝及各階段進給控制規范輾環工藝是按金屬變形時體積不變原理,通過徑向壓縮變形(芯輥向連續旋轉的主模連續進給)和沿圓周方向延伸變形(使內外徑增大)的組合來制造所需要的產品,這種組合變形是一個準穩定的過程狀態,毛坯每旋轉一周的變形量不大,其總變形量是通過多次小變形的連續循環積累所得。