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1、楔橫軋工藝在汽車半軸 生產(chǎn)中的應(yīng)用 一、前言 汽 車 半 軸 是 汽 車 驅(qū) 動 系 統(tǒng) 中 的 一 個 重要 零 件 ， 也 是 典 型 的 長 軸 類 鍛 件 （ 如 圖 1所示 ） 。 其 桿 部 細 長 ， 頭 部 較 大 呈 盤 壯 ， 主要 變 形 區(qū) 集 中 在 頭 部 ， 桿 部 變 形 較 少 。 其傳 統(tǒng) 的 鍛 造 工 藝 有 ： 1）平鍛機鍛造。平 鍛 機 有 立 式 和 臥 式 兩種 型 式 ， 是 傳 統(tǒng) 的 鍛 造 半 軸 的 設(shè) 備 。 一 般應(yīng) 用 35個 工 位 ， 使 頭 部 逐 漸 變 形 至 最 終 所需 形 狀 ， 而 桿 部 不 參 加 變 形 。

2、 此 種 工 藝 優(yōu)點 是 鍛 件 成 形 工 藝 穩(wěn) 定 、 效 率 高 ； 缺 點 是桿 部 無 法 變 形 ， 另 外 設(shè) 備 一 次 性 投 資 較 大 、設(shè) 備 維 護 費 用 高 、 工 人 勞 動 強 度 大 也 是 許多 廠 家 較 少 采 用 的 原 因 之 一 。 2）擺碾機鍛造。用 擺 碾 機 使 半 軸 的 頭 部 成 形 ， 而 桿 部再 利 用 車 削 的 方 法 達 到 形 狀 要 求 是 許多 中 小 型 工 廠 普 遍 采 用 的 生 產(chǎn) 工 藝 。其 工 藝 過 程 是 ： 首 先 對 坯 料 進 行 局 部加 熱 ,在 油 壓 機 或 螺 旋 壓 力 機

3、上 進 行端 頭 墩 粗 ,當(dāng) 金 屬 聚 集 到 一 定 程 度 之后 ,再 到 擺 碾 機 上 進 行 頭 部 擺 碾 成 型 。該 工 藝 特 點 是 ， 一 般 需 兩 火 加 熱 ， 因此 能 耗 大 生 產(chǎn) 效 率 低 。 圖 1 半 軸 零 件 圖 以 上 兩 種 典 型 工 藝 方 法 ，均 采 用 局 部 墩 粗 工 藝 使 頭 部 成形 而 桿 部 不 參 加 變 形 。 而 桿 部成 形 最 終 是 依 靠 機 加 工 的 方 法來 達 到 所 要 求 的 形 狀 尺 寸 ， 這樣 桿 部 纖 維 切 斷 ， 影 響 了 桿 部機 械 性 能 ， 而 且 材 料 利 用

4、率 、生 產(chǎn) 效 率 也 非 常 低 。 楔 橫 軋 工 藝 是 最 近 十 幾 年 來 發(fā) 展的 一 種 軸 類 零 件 少 無 切 削 加 工 新 工藝 ， 該 工 藝 是 利 用 兩 個 同 向 旋 轉(zhuǎn) 的軋 模 ,使 坯 料 逐 步 變 形 以 達 到 徑 向 減小 軸 向 增 長 的 工 藝 方 法 。 其 具 有 生產(chǎn) 效 率 高 、 功 率 消 耗 低 、 模 具 壽 命長 自 動 化 程 度 高 等 特 點 。 對 于 汽 車半 軸 鍛 件 ， 可 以 利 用 楔 橫 軋 工 藝 使其 桿 部 變 形 達 到 所 需 形 狀 尺 寸 ， 而且 不 需 要 再 加 熱 ， 直 接

5、 應(yīng) 用 擺 碾 機完 成 頭 部 的 加 工 。 二、楔橫軋半軸生產(chǎn)線簡介 圖 2所 示 是 東 北 一 汽 車 半 軸廠 應(yīng) 用 楔 橫 軋 工 藝 生 產(chǎn) 汽 車半 軸 的 生 產(chǎn) 線 示 意 圖 。 圖 2 半 軸 生 產(chǎn) 線 示 意 圖中 頻 感 應(yīng) 加 熱 爐 自 動 上 料 機 雙 輥 楔 橫 軋 機 擺 碾 機擺 碾 機輸 送 滾 道欠 溫 料 箱過 燒 料 箱 成 品 箱成 品 箱 生 產(chǎn) 工 藝 流 程 如 下 下 料 中 頻 感 應(yīng) 加 熱 雙 輥 楔 橫 軋 軋 制 桿 部 兩 臺 擺 碾 機 擺 頭 部 冷 校 正 桿 部 拋 丸 清 理 熱 處 理 車 端 部 冷

6、軋 花 鍵 檢 驗 入 庫 按 尺 寸 要 求 下 好 的 坯 料 ， 經(jīng)人 工 擺 放 到 中 頻 感 應(yīng) 加 熱 爐 入 口 ，通 過 爐 口 的 自 動 送 料 機 構(gòu) 將 坯 料送 入 到 中 頻 感 應(yīng) 加 熱 爐 內(nèi) ,加 熱好 的 坯 料 由 爐 口 自 動 出 爐 ,在 出爐 口 設(shè) 置 溫 度 檢 測 裝 置 ,以 檢 測坯 料 的 溫 度 。 通 過 溫 度 檢 測 ， 正常 溫 度 的 坯 料 直 接 進 入 下 一 工 序 ，而 過 燒 、 欠 溫 的 坯 件 ， 則 各 自 分檢 到 各 自 的 通 道 ， 落 入 料 箱 。 由 加 熱 爐 正 常 溫 度 通 道

7、輸 送 過 來 的 坯件 ， 直 接 進 入 到 楔 橫 軋 機 的 自 動 送 料裝 置 內(nèi) ， 按 照 設(shè) 定 的 節(jié) 拍 自 動 送 料 機構(gòu) 將 坯 料 送 入 到 軋 機 的 軋 制 空 間 ， 機器 旋 轉(zhuǎn) 一 周 ， 即 完 成 桿 部 軋 制 過 程 。軋 好 的 軋 件 從 軋 機 的 出 料 口 落 到 輸 送帶 上 送 到 下 一 工 序 -擺 碾 機 的 工 作 位置 。 一 臺 楔 橫 軋 機 可 以 同 時 供 兩 臺 擺碾 機 工 作 ， 擺 碾 機 上 的 操 作 是 靠 人 工進 行 上 下 料 。 從 擺 碾 機 上 完 成 的 半 軸毛 坯 ， 即 進 入

8、 后 續(xù) 的 冷 加 工 工 序 ， 至此 ， 熱 加 工 工 序 結(jié) 束 。 三、D46-1250雙輥楔橫軋機 根 據(jù) 生 產(chǎn) 廠 家 半 軸 產(chǎn) 品 規(guī) 格 ， 本條 生 產(chǎn) 線 采 用 D46-1250雙 輥 楔 橫軋 機 ， 作 為 本 條 生 產(chǎn) 線 的 主 要 設(shè)備 。 該 機 采 用 整 體 式 結(jié) 構(gòu) ， 使 其具 有 剛 度 高 、 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 外 形 美觀 占 地 面 積 小 等 特 點 ； 使 主 機 和傳 動 機 構(gòu) 緊 貼 在 一 起 ， 實 現(xiàn) 機 器全 封 閉 并 裝 有 制 動 器 和 離 合 器 ；采 用 PLC控 制 技 術(shù) 可 實 現(xiàn) 連 續(xù) 、

9、半自 動 單 次 及 調(diào) 整 等 工 作 模 式 ； 上 軋 輥 可 實 現(xiàn) 上 下 直 線 移 動 以 調(diào) 節(jié) 軋 輥間 距 ， 并 有 電 動 和 手 動 兩 種 調(diào) 整 方 式 以實 現(xiàn) 粗 調(diào) 和 微 調(diào) ； 下 軋 輥 通 過 齒 輪 箱 中的 相 位 調(diào) 整 機 構(gòu) 可 實 現(xiàn) 20 的 旋 轉(zhuǎn) 運動 以 調(diào) 整 模 具 的 相 位 ； 采 用 的 剛 性 破 壞式 超 負 荷 保 護 裝 置 可 實 現(xiàn) 機 器 的 安 全 保護 ,且 具 有 更 換 方 便 、 快 捷 成 本 低 等 優(yōu) 點 ；主 機 上 安 裝 有 可 開 式 導(dǎo) 向 板 結(jié) 構(gòu) ， 使 模具 的 安 裝 和

10、 維 修 更 為 方 便 和 快 捷 。 另 外 ，本 機 還 帶 有 氣 動 式 自 動 送 料 機 構(gòu) ， 可 確保 送 料 準 確 可 靠 、 位 置 可 調(diào) 。 該 機 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 如 下 ： （ 1） 機 器 型 號 ： D46-1250（ 2） 軋 輥 中 心 距 ： 1250mm（ 3） 軋 輥 直 徑 ： 980mm（ 4） 軋 輥 長 度 ： 1200mm（ 5） 可 軋 坯 料 最 大 直 徑 ： 120mm（ 6） 軋 輥 轉(zhuǎn) 速 ： 68r/min（ 7） 軋 輥 中 心 距 調(diào) 節(jié) 量 ： 40mm (8) 下 軋 輥 相 位 調(diào) 節(jié) 量 ： 20 四、汽

11、車半軸楔橫軋工藝設(shè)計 由 以 上 分 析 可 知 ， 楔 橫 軋 工 藝 只 能 完 成 對 汽 車半 軸 桿 部 的 軋 制 。 以 圖 1為 依 據(jù) 并 考 慮 擺 碾 機 的 擺碾 比 ， 楔 橫 軋 毛 坯 圖 需 簡 化 成 圖 3所 示 形 狀 。 分 析圖 3知 ， 該 軋 件 為 一 典 型 長 軸 類 件 ， 其 斷 面 收 縮 率為 62% ， 可 以 進 行 一 道 次 軋 制 ； 變 形 長 度 長 為 764mm ， 考 慮 到 軋 機 軋 輥 周 長 ， 可 采 用 較 傳 統(tǒng) 的楔 橫 軋 工 藝 即 單 楔 軋 制 ， 成 形 角 =25 展 寬 角 =9 。

12、在 設(shè) 計 模 具 時 ， 應(yīng) 特 別 注 意 的 是 ； 由 于變 形 部 位 較 長 ， 為 了 避 免 軋 件 中 部 產(chǎn) 生 疏 松 等 缺陷 的 產(chǎn) 生 ， 應(yīng) 使 已 軋 部 位 逐 漸 脫 離 軋 模 ， 即 在 模具 已 成 形 部 分 軋 制 面 應(yīng) 低 于 成 形 面 。 該 軋 模 共 有三 部 分 組 成 ， 即 楔 入 段 、 成 形 段 和 整 形 段 。 圖 2 楔 橫 軋 軋 件 圖 五、結(jié)論 1 采 用 楔 橫 軋 工 藝 +擺 碾 工 藝 能 夠 使 汽 車 半軸 毛 坯 的 桿 部 得 到 了 變 形 加 工 ， 從 而 較 好 的 解決 了 傳 統(tǒng) 的

13、半 軸 鍛 造 生 產(chǎn) 工 藝 桿 部 不 能 變 形 的缺 點 ， 是 理 想 的 替 代 工 藝 。 同 時 該 工 藝 具 有 生產(chǎn) 效 率 高 、 節(jié) 材 、 節(jié) 能 、 自 動 化 程 度 高 等 優(yōu) 點 。 2 所 設(shè) 計 的 楔 橫 軋 工 藝 ， 參 數(shù) 合 理 、 工 藝 穩(wěn)定 ， 能 滿 足 后 續(xù) 工 序 的 要 求 及 對 桿 部 質(zhì) 量 的 要求 。 一 模 一 件 工 藝 可 以 供 兩 臺 擺 碾 機 同 時 工 作 ，中 間 無 需 再 進 行 二 次 加 熱 。 3. 采 用 的 D46-1250雙 輥 楔 橫 軋 機 ， 結(jié) 構(gòu) 合 理 、調(diào) 整 方 便 、 性 能 穩(wěn) 定 ， 是 較 理 想 的 汽 車 半 軸 桿部 生 產(chǎn) 設(shè) 備 。 謝 謝