[发明专利]一种减轻车轮立式轧制中辐板拉薄的方法

说明书

本发明公开一种减轻车轮立式轧制中辐板拉薄的方法，属于车轮轧制成形技术领域。本发明在现有车轮立式轧制工艺基础上，在轧制中期车轮扩径速度较大时，通过上下定心辊位置下移，使车轮轮心降低到主辊水平轴线以下20‑60mm，促使轧制变形区金属更易于流向辐板，减轻辐板拉薄程度；轧制末期当轮辋内径接近目标值时，上下定心辊位置抬高，使车轮轮心高度与主辊水平轴向保持一致，直至轧制结束。轮心高度的调整通过液压缸控制上下定心辊的位置实现。本发明不但可以减轻辐板拉薄程度提高车轮轧制成形精度，还可以改善轧制咬入条件，防止“轧卡”现象的发生。

技术领域：

本发明属于车轮轧制成形技术领域，具体涉及一种减轻车轮立式轧制中辐板拉薄的方法。

背景技术：

车轮轧制是整体辗钢车轮成形的关键一步。在车轮立式轧制过程中，随着轮辋扩径辐板长度增加。轮辋被辗压的金属一部分沿周向流动，一部分流向辐板。如果轮辋流向辐板的金属量不足以补充辐板延展所需的金属量，辐板将承受径向拉应力。当径向拉应力达到一定程度时，辐板(非轧制区域)将发生拉薄现象。拉薄量预测和控制不准确的话，则会严重影响车轮的成形精度。研究发现，辐板拉薄现象主要发生轧制中期，且拉薄量随着轧制扩径速度的增加而增加。生产实践表明，现有轧制工艺下，HESA840车轮辐板非轧制区的拉薄量可达到3mm左右。轧制成形过程中，金属体积不变，辐板拉薄将会导致车轮轧制成形后轮辋金属量偏大，轮辋外径尺寸超差，在后续加工中会增加额外的加工量，并降低金属的收得率，甚至还可能会出现辐板厚度尺寸不够，而导致废品。减轻车轮轧制过程中的辐板拉薄量，对提高车轮成形精度和金属收得率具有显著的实用价值。

发明内容：

本发明针对现有车轮立式轧制变形中存在的辐板非轧制区拉薄现象，提供一种减轻车轮立式轧制中辐板拉薄的方法，以期提高车轮轧制成形精度。

本发明提供一种减轻车轮立式轧制中辐板拉薄的方法，该方法具体步骤如下：

(1)轧制初期，按照常规车轮立式轧制方法，保持轮心高度不变或轮心高度逐渐抬高；

(2)轧制中期，车轮扩径速度较大时，通过上下定心辊位置下移，使车轮轮心降低到主辊水平轴线以下20-60mm，以增加辐板辊侧的金属压入量，改善轮辋金属流向辐板的条件，减轻辐板径向拉力，减小辐板拉薄量；

(3)轧制末期，当轮辋内径接近目标值时，上下定心辊位置抬高，使车轮轮心高度与主辊水平轴线高度保持一致，直至轧制结束。

本发明技术原理如下：

辐板拉薄的根本原因是辐板延展时得不到轮辋金属的补充而产生过大的径向拉应力。本发明通过在轧制过程中降低轮心高度，增加主变形区辐板辊侧的轮辋压入量，利于轮辋金属流向辐板，减小辐板径向拉力，从而减轻辐板的拉薄程度；通过调整轧制过程中的轮心高度，可控制轧制过程中的辐板拉薄量。

与现有车轮立式轧制技术相比，本发明有以下技术效果：

1、现有车轮轧制工艺中，下定心辊位置基本不变，轧制过程中轮心逐渐抬高。尽管轮辋轧制扩径效率提高，但是不利于轧制变形区的轮辋金属流向辐板，导致辐板径向受拉严重，造成辐板非轧制区拉薄较为严重。使用本发明提出的轮心高度降低的方法，可以增加辐板辊侧的压入量，利于轮辋金属流向辐板，可显著降低辐板受拉程度，减小辐板拉薄量。

2、车轮立式轧制中，只有辐板辊是驱动辊，其他辊子都是被动辊。使用本发明提出的轧制过程中轮心高度降低方法，增大辐板辊侧压入量，可增加辐板辊侧接触角，改善咬入条件从而防止轧卡现象(车轮不转动)。

附图说明：

图1为本发明方法中轮心高度降低示意图；

图2为图1中的A-A方向剖视图；

图3为图1中的B-B方向剖视图；