安徽省小小科技實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司 江立權(quán)
輾環(huán)工藝生產(chǎn)環(huán)形件過程中模具粘結(jié)金屬的解決方法
安徽省小小科技實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司 江立權(quán)
輾環(huán)是環(huán)形件特有的成形方法,本文通過對(duì)輾環(huán)工藝原理和模具結(jié)構(gòu)的分析和闡述,解決了生產(chǎn)過程中模具粘結(jié)金屬的現(xiàn)象。
輾環(huán)又叫擴(kuò)孔,是環(huán)形件特有的成形方法之一。工作原理如下圖所示。輾壓輪與芯輥旋轉(zhuǎn)中心軸平行,輾環(huán)時(shí),電機(jī)通過減速箱驅(qū)動(dòng)輾壓輪旋轉(zhuǎn),輾壓輪通過它與環(huán)坯件之間的磨擦力曳入毛坯并連續(xù)地施壓,環(huán)形坯件之間的磨擦力帶動(dòng)芯輥轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)輾壓輪與芯棒之間的中心距逐漸縮小,直至變形結(jié)果。經(jīng)輾環(huán)變形的工件,截面積和徑向厚度都減小,環(huán)形件外徑和孔徑都相應(yīng)地增加。因此,輾環(huán)主要是每項(xiàng)向壓縮切向延伸的鍛造過程。當(dāng)工件與信號(hào)輥接觸時(shí),表示已達(dá)到預(yù)定尺寸,信號(hào)輥發(fā)出停碾的信號(hào),碾壓輪完成碾壓任務(wù)退回到原始位置。
輾環(huán)工作原理圖
輾環(huán)的模具包括輾壓輪、芯軸輥、信號(hào)輥和托料板等。結(jié)構(gòu)如下圖所示:
一個(gè)外錐環(huán)環(huán)形件在試模階段一切正常,生產(chǎn)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)在托料板靠近圓弧的外端面結(jié)了一層象柏油一樣的金屬,而且越積越多,工件的接觸面也凹凸不平,外形尺寸也超出了控制范圍,根本無法再生產(chǎn)。剛開始認(rèn)為可能是托料板端面不平整,與工件接觸面小所造成,就把托料板端面加工平整。安裝后再試,開始幾件正常,之后又出現(xiàn)同樣的問題。
托料板在輾壓過程中支撐工件,使工件軸心線與芯輥、輾壓輪軸心線保持平行,具有穩(wěn)定輾制的作用,通過觀察對(duì)比,粘結(jié)的金屬主要是托料板和工件的磨損造成。輾壓外錐體環(huán)件是大端靠托料板,環(huán)坯靠緊托料板,輾壓平穩(wěn),但同時(shí)磨擦力也增大,增加了托料板表面磨損,而且生產(chǎn)過程中沒有及時(shí)潤滑和冷卻,與高溫的坯料接觸,托料板表面已退火,硬度低或冷卻不夠,表面磨損使粗糙度提高而粘結(jié)金屬。經(jīng)洛氏硬度計(jì)檢測(cè),托料板接觸面硬度值僅10HRC,甚至更低,無法滿足正常生產(chǎn)所需硬度45-20HRC的要求。
經(jīng)過原因分析,采取如下措施:托料板的材料碳素結(jié)構(gòu)鋼45和50,硬度45-20HRC;為提高輾壓件的質(zhì)量,增加模具的使用壽命,輾壓時(shí)要對(duì)模具進(jìn)行潤滑;潤滑劑具備隔離工件與模具表面,減少模具磨損,有助于工件脫模,保證工件與模具接觸時(shí)間最短,對(duì)輾環(huán)有較好的隔熱性能,避免因熱傳導(dǎo)使托料板溫度升高退火而硬度降低。
改進(jìn)后再生產(chǎn),沒有出現(xiàn)類似現(xiàn)象,而且工件表面光滑、平整。實(shí)踐證明,方法可行有效。