[发明专利]一种改善车轮轧制中轮辋角部成形和宽度均匀性的方法

说明书

一种改善车轮轧制中轮辋角部成形和宽度均匀性的方法，属于车轮轧制成形技术领域，该方法包括1)在轧制初期，上定心辊和下定心辊上移，车轮轴线升高到主辊轴线高度之上15～30mm范围内进行轧制；2)在轧制中期，上定心辊和下定心辊下移，车轮轴线降低到主辊轴线高度之下10～30mm范围内进行轧制；3)在轧制末期，将车轮轴线调至与主辊轴线高度一致，主辊无进给量，轧制2～3圈进行均整，本发明的有益效果是，本发明在不改变车轮立式轧制基本工艺和轧辊形状尺寸的条件下，通过在轧制不同阶段调整车轮轴线相对于主辊轴线的高度，促进了车轮立式轧制轮辋成形并改善轮辋宽度沿周向分布的均匀性，提高了车轮轧制的质量。

技术领域

本发明涉及车轮轧制成形技术领域，尤其涉及一种改善车轮轧制中轮辋角部成形和宽度均匀性的方法。

背景技术

整体辗钢车轮的生产过程中，需要对模锻车轮(压制坯)进行轧制扩径，轧制扩径的同时实现轮辋的准确成形。车轮立式轧制中有两个变形区：径向轧制变形区和轴向轧制变形区。径向轧制变形区由主辊和左右两个辐板辊构成。在径向轧制变形区中，轮辋径向压缩，周向延伸，并在轴向(轮辋宽度方向)宽展，还有小部分金属流向辐板。轴向轧制变形区由左右轧边辊构成，在轴向轧制变形区，轮辋宽度得以压缩，使得轮辋厚度增加，并有少量轮辋金属沿周向流动。通常情况下轴向轧制变形区的变形量较小，其主要作用是控制轮辋宽度。

一般情况下，轧制过程中轮辋内径圆的角部成形相对迟缓，特别是在压制坯有一定程度的偏心时，偏心部位的轮辋角部更难以成形。而且在生成大直径车轮时，往往会出现模锻压制坯的轮辋充满度不够，内外圆面与轮辋侧面存在较大半径的过渡圆弧，需要通过轧制成形轮缘和轮辋角部。如果轧制过程中轮辋角部不能成形，因角部“缺肉”而导致废品，而且由于模具中心、车轮阴阳面、对中臂不同步等原因，使轮辋金属如果不能有效沿周向延伸，会造成部分金属在两个变形区之间反复变形，且不能有效扩径，从而造成沿周向不同角度的轮辋宽度存在显著的差异，使车轮沿周向轮辋宽度分布不均，使车轮轮辋轧制偏心，因此，轮辋角部欠充满和轮辋宽度沿周向分布不均匀问题是目前车轮轧制急需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善车轮轧制中轮辋角部成形和宽度均匀性的方法，通过分析造成轮辋角部欠充满和轮辋宽度沿周向分布不均匀产生的机理，通过在轧制的不同阶段来调整车轮轴线相对于主辊轴线的高度范围，可促进轮辋角部成形和轮辋宽度沿周向均匀分布。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述改善车轮轧制中轮辋角部成形和宽度均匀性的方法，所述的车轮包括轮辋和辐板，所述轮辋和辐板之间相连的部位形成轮辋角部，所述方法包括以下步骤：

1)在轧制初期，上定心辊和下定心辊上移，带动车轮轴线升高，并升高到主辊轴线高度之上15～30mm范围内进行轧制，促进轮辋金属流向轮辋角部；

2)在轧制中期，上定心辊和下定心辊下移，带动车轮轴线降低，并降低到主辊轴线高度之下10～30mm范围内进行轧制，促进轮辋金属沿周向流动；

3)在轧制末期，将车轮轴线调至与主辊轴线高度一致，主辊无进给量，轧制2～3圈进行均整。

进一步地，所述轧制初期为主辊总进给量的50％～75％之前；所述轧制中期为主辊总进给量的50％～25％之后。

进一步地，所述车轮轴线保持高于主辊轴线高度之上15～30mm进行轧制后，轮辋角部的欠充满影响区的尺寸不大于3mm，轮辋最大对向辋厚差增加至4～8mm。

进一步地，所述车轮轴线保持低于主辊轴线高度之上10～30mm进行轧制后，轮辋最大对向辋厚差不大于5mm。

进一步地，在轧制末期进行均整后，轮辋角部的欠充满影响区消失，轮辋最大对向辋厚差不大于3mm。