[发明专利]内台阶截面环件轧制成形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内台阶截面环件轧制成形的方法。

背景技术

目前，内台阶截面环件通常采用锻造扩孔和机械切削加工联合完成，即先通过锻造扩孔加工出矩形截面的环件，再通过机械切削将矩形截面的环件加工成内台阶截面环件。其加工工艺流程为：1)镦粗，2)冲孔，3)冲头扩孔，4)平端面，5)机械切削加工。这种工艺生产外台阶截面环件的主要问题是：1)加工余量大、材料利用率低；2)生产效率低、劳动强度大；3)环件需要反复加热、能耗高；4)生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、生产效率高的内台阶截面环件轧制成形的方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：内台阶截面环件轧制成形的方法，其特征在于它包括如下步骤：1).下料：将棒材锯切成料段，料段长度为L＝(1～5)(B_b+B_s)，B_b为环件锻件大孔部分的轴向尺寸，B_s为环件锻件小孔部分的轴向尺寸，料段直径根据环件锻件体积与料段体积相等条件确定；

2).制坯：将料段从室温均匀加热到高塑性、低抗力的热变形温度，然后将热态的料段镦粗、冲孔、冲连皮，制成轧制用环件毛坯；

环件毛坯外圆边缘与水平面成倾斜角α，α＝0°～20°；

环件毛坯大孔部分的轴向尺寸为B_b0＝B_b+c，环件毛坯小孔部分的轴向尺寸为B_s0＝B_s-c，c＝0～0.3(B_b+B_s)；环件毛坯的大孔直径为db0=dbK,]]>轧制比为K＝1.5～5，d_b为环件锻件的大孔直径；根据环件锻件内孔台阶尺寸初选环件毛坯小孔直径d_s01，d_s01＝d_b0-(d_b-d_s)；根据环件锻件体积与环件毛坯体积相等条件初定环件外径D₀₁，D01=(D2-db2+db02)Bb+(D2-ds2+ds012)BsBb+Bs,]]>D为环件锻件的外径；确定环件毛坯小孔直径d_s0，d_s0＝d_s01+2φΔH_b2，φ＝1～2为修正系数，ΔHb2=1R2-1rm1R1+1R2+1Rm-1rm(D01-db02-D-db2),]]>ΔH_b2为环件毛坯大孔部分在轧制中的内表面进给量，R₁、R₂分别为驱动辊工作面半径和环件毛坯大孔部分对应的芯辊工作面半径，R_m＝(D₀₁+D)/4为环件锻件和毛坯外半径平均值，r_m＝(d_b0+d_b)/4为环件锻件和环件毛坯大孔半径平均值；用d_s0代替d_s01，D₀代替D₀₁，代入上文中D₀₁公式计算确定环件毛坯外径D₀，D₀为环件毛坯的外径；