一种解决小断面收缩率轧件心部缺陷的楔横轧模具制造技术

本实用新型专利技术属于金属塑性成形技术领域，尤其涉及一种解决小断面收缩率轧件心部缺陷的楔横轧模具，该楔横轧模具包括模具主体、楔入段、展宽段和精整段，展宽段包括从前到后依次设置的成形顶面增高段、椭圆释放精整段和脱空段，成形顶面增高段的顶面高度高于所述椭圆释放精整段的顶面高度，二者之间的顶面高度的高度差为δ，δ为0.2-0.8％d,单位为mm，且成形顶面增高段与椭圆释放精整段之间通过斜面过渡衔接，斜面的长度为0.1πd，单位为mm，d为待轧制轧件原始直径。由于采用上述技术方案，本实用新型专利技术楔横轧模具生产出的小断面收缩率轴类零件，能避免通常容易出现的心部缺陷，简单有效的解决了楔横轧小断面收缩率轴类零件的心部质量问题。

【技术实现步骤摘要】


本技术属于金属塑性成形
，特别提供了一种适用于解决楔横轧小断面收缩率轧件容易出现的心部缺陷问题的楔横轧模具。

技术介绍

楔横轧工艺具有高效、节材，生产环境好等优点，已经在成形实心轴类零件上有了广泛的应用，但是在心部位置附近容易出现的心部疏松和孔腔缺陷是楔横轧实心零件的一个主要问题，尤其是小断面收缩率轧件疏松和孔腔的几率较大。楔横轧成形断面收缩率小于30％的轧件时，轧件发生表面变形，不容易向内部渗透，金属轴向流动困难。部分金属由于不能实现充分的轴向流动在轧过的部分堆积，导致模具顶圆对其反复揉搓，在轧件心部产生较大的拉应力而出现心部缺陷，形成疏松甚至孔腔，特别在轧件的对称中心截面附近最为显著。通常可以采用改变模具工艺参数的办法控制心部缺陷，但对于小断面收缩率轧件，改变成形角的效果不显著，降低展宽角又会导致模具辊面长度增加。

技术实现思路

为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种结构简单，使用方便的改变顶面高度解决小断面收缩率轧件心部缺陷的楔横轧模具。
本技术的技术方案是：一种解决小断面收缩率轧件心部缺陷的楔横轧模具，该楔横轧模具包括模具主体、楔入段、展宽段和精整段，所述展宽段包括从前到后依次设置的成形顶面增高段、椭圆释放精整段和脱空段，所述成形顶面增高段的顶面高度高于所述椭圆释放精整段的顶面高度，二者之间的顶面高度的高度差为δ，δ的取值范围为0.2-0.8％d,单位为mm，且所述成形顶面增高段与所述椭圆释放精整段之间通过斜面过渡衔接，所述斜面的长度为0.1πd，单位为mm，d为待轧制轧件原始直径。r/>进一步，所述成形顶面增高段的长度为(0.5-1.5)πd，单位为mm，d为待轧制轧件原始直径。
进一步，所述椭圆释放精整段的长度为(0.8-1.0)πd，单位为mm，d为待轧制轧件原始直径。
本技术的有益效果是：由于采用上述技术方案，本技术楔横轧模具生产出的小断面收缩率轴类零件，能避免通常容易出现的心部缺陷，简单有效的解决了楔横轧小断面收缩率轴类零件的心部质量问题。
附图说明
图1为改变楔横轧模具顶面高度的模具展开图。
图2为改变楔横轧模具顶面高度的模具侧视图。
图3.为改变楔横轧模具顶面高度的模具展开图的C-C位置剖面图。
图4.为改变楔横轧模具顶面高度的模具展开图的D-D位置剖面图。
图5.为改变楔横轧模具成形顶面解决小断面收缩率心部缺陷的轧制原理图，图5.(a)为A段模具与轧件椭圆截面的关系，图5.(b)为B段模具将轧件由椭圆截面圆整为圆截面的关系。
图中：
1.模具主体，2.展宽段，2-1.成形顶面增高段,2-2.椭圆释放精整段,2-3.脱空段,2-4.斜面，3.轧件。
具体实施方式
下面结合附图对本技术的技术方案做进一步说明。
如图1-4所示，本技术一种解决小断面收缩率轧件心部缺陷的楔横轧模具，该楔横轧模具包括模具主体1、楔入段、展宽端2和精整段，所述展宽端包2括从前到后依次设置的成形顶面增高段2-1、椭圆释放精整段2-2和脱空段2-3，所述成型顶面增高段的顶面高度2-1与所述椭圆释放精整段2-2的顶面高度之间高度差为δ，δ为0.2-0.8％d,单位为mm，且所述成型顶面增高段与所述椭圆释放精整段之间通过斜面过渡衔接，所述斜面的长度为0.1πd，d为待轧制轧件原始直径，所述成型顶面增高段的长度为(0.5-1.5)πd，d为待轧制轧件原始直径，所述成椭圆释放精整段的长度为(0.8-1.0)πd，d为待轧制轧件原始直径。
本技术实现原理如下:
楔横轧小断面收缩率轧件，当轧后部分没实现充分轴向流动，金属滞留使轧件横截面呈现椭圆状态，模具顶面对轧件椭圆进行圆整，反复揉搓，容易导致轧件出现心部疏松甚至空腔，缺陷由轧件的对称中心截面向两侧扩展。采用增加中心截面附近模具顶面高度的方法，对应图1的A段，使轧件初始压下量大于目标压下量，滞留金属部分产生的椭圆截面短轴小于轧件的目标直径(如图5.a)，长短轴的平均直径接近于轧件的目标直径。而后在模具B段，顶面高度对应目标压下量时，椭圆截面被释放，模具将轧件轧后部分逐渐圆整到目标直径(如图5.b)。通过这种模具，避免了滞留金属被模具反复揉搓产生的拉应力，降低了心部缺陷的可能性，使小断面收缩率的成形条件改善。
尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同限定。
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【技术保护点】
一种解决小断面收缩率轧件心部缺陷的楔横轧模具，该楔横轧模具包括模具主体(1)、楔入段、展宽段(2)和精整段，其特征在于，所述展宽段(2)包括从前到后依次设置的成形顶面增高段(2‑1)、椭圆释放精整段(2‑2)和脱空段(2‑3)，所述成形顶面增高段(2‑1)的顶面高度高于所述椭圆释放精整段(2‑2)的顶面高度，二者之间的顶面高度的高度差为δ，δ为0.2‑0.8％d,单位为mm，且所述成形顶面增高段(2‑1)与所述椭圆释放精整段(2‑2)之间通过斜面(2‑4)过渡衔接，所述斜面(2‑4)的长度为0.1πd，单位为mm，d为待轧制轧件原始直径。

【技术特征摘要】
1.一种解决小断面收缩率轧件心部缺陷的楔横轧模具，该楔横轧模具包括模具主体(1)、楔入段、展宽段(2)和精整段，其特征在于，所述展宽段(2)包括从前到后依次设置的成形顶面增高段(2-1)、椭圆释放精整段(2-2)和脱空段(2-3)，所述成形顶面增高段(2-1)的顶面高度高于所述椭圆释放精整段(2-2)的顶面高度，二者之间的顶面高度的高度差为δ，δ为0.2-0.8％d,单位为mm，且所述成形顶面增高段(2-1)与所述椭圆释放精整段(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翠苹，胡正寰，王宝雨，刘晋平，郑振华，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：北京;11