[发明专利]一种风电主轴锻件内套外径滚道成型辗扩的装置及方法

说明书

本发明公开了一种风电主轴锻件内套外径滚道成型辗扩的装置及方法，其装置包括，包括毛坯压制机构、辗扩机构和需要加工的环件，所述环件由毛坯压制机构和辗扩机构依次加工，所述辗扩机构还包括定心机构和端面轧制机构，其方法包括a、毛坯制坯；b、分料压制；c、仿形加工；d、加热毛坯；e、成型辗扩。本风电主轴锻件内套外径滚道成型辗扩的装置及方法，可以提高滚道金属流线的连续性和滚道部分的组织致密性，使锻件外径仿形滚道达到设计要求，提高滚道抗疲劳性，提升产品质量，同时减少车加工留量，提高加工效率，节约原材料。

技术领域

本发明涉及锻件加工技术领域，具体为一种风电主轴锻件内套外径滚道成型辗扩的装置及方法。

背景技术

目前风电主轴锻件内套环件的加工工艺流程是下料→加热→制坯→辗扩→粗车→半精车→精车外径滚道→后续加工。一般锻件截面加工成矩形截面，把滚道以外的材料车掉。其存在以下缺陷：环件滚道的流线连续性差，滚道部分的组织致密度和滚道抗疲劳性较低，同时车加工留量多，需要车掉的材料较多，造成了原料的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种风电主轴锻件内套外径滚道成型辗扩的装置及方法，可以提高滚道金属流线的连续性和滚道部分的组织致密性，使锻件外径仿形滚道达到设计要求，提高滚道抗疲劳性，提升产品质量，同时减少车加工留量，提高加工效率，节约原材料，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风电主轴锻件内套外径滚道成型辗扩的装置，包括毛坯压制机构、辗扩机构和需要加工的环件，所述环件由毛坯压制机构和辗扩机构依次加工，所述辗扩机构还包括定心机构和端面轧制机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述毛坯压制机构包括滑块、工作上垫板、仿形分料模具和移动工作台板，所述滑块与外部升降机构连接，工作上垫板固定设置在滑块的下表面，仿形分料模具固定设置在工作上垫板的下表面，仿形分料模具的下表面开设有台阶槽，所述移动工作台板的上表面固定设置有马架，移动工作台板和马架之间设置有定位销，所述马架的顶端转动设置有马杆，马杆与外部驱动机构连接，环件套接在马杆的外侧表面，仿形分料模具设置在环件的正上方。

作为本发明的一种优选技术方案，所述辗扩机构包括芯辊和主轴，主轴的外侧表面设置有轴套，轴套外侧从上到下依次设置有上主辊和下主辊，下主辊的周侧表面开设有台阶槽，所述上主辊的上表面固定设置有上压膜，所述下主辊的下表面固定设置有下压膜，所述环件设置在芯辊和下主辊之间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定心机构包括对称设置在环件两侧的抱辊架，抱辊架的中心轴外侧从上到下依次设置有上辊、抱辊和定心下辊轮，所述抱辊的周侧表面开设有台阶槽，抱辊通过台阶槽卡接在环件外侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述端面轧制机构包括上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊均为锥形，且上轧辊和下轧辊分别设置在环件的上表面和下表面。

本发明还提供一种风电主轴锻件内套外径滚道成型辗扩的方法，采用上述装置，包括以下步骤：

a、毛坯制坯：锻件制坯后，用油压机镦粗冲孔后的毛坯，形成环件，使毛坯制坯高度与锻件热尺寸接近；

b、分料压制：在仿形分料模具上开设梯形的阶梯槽，然后将环件套接在马杆上，再将马杆安装到马架上，通过外部升降机构带动滑块上下运动，从而通过工作上垫板带动仿形分料模具对还是毛坯的环件进行轧制，操作外部驱动机构带动马杆转动，马杆通过摩擦力带动环件朝着一个方向转动，每次旋转一定角度，依次对环件的外径进行轧制，压出两边的台阶，均匀旋转轧制两圈后，完成环件的分料；

c、仿形加工：采用DK卧式辗环机，将其主轴上的下主辊做成与锻件的外径形状一致，再将抱辊架上的抱辊也做成与锻件的外径形状一致，完成对下主辊和抱辊的仿形加工；

d、加热毛坯：将分料后的环件放在加热炉内进行加热，达到始锻温度后进行仿形辗扩；