长度方向变断面制品毛坯的制造方法及设备技术

一种制品毛坯（如小型板簧）的制造方法，包括将放置在定型心棒（２）上的加热毛坯（１）送进变形区，以形成给定的断面，变形是由毛坯的中间部位（３）向其两端进行，通过拉拔或轧制可同时成形其两个支段。实现这一方法的设备可制成具有恒定尺寸孔型（６）之变形部件的形式，毛坯通过孔型时同时成形两个支段；或者包括有承载非传动轧辊并向相反方向运行的两个滑架。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本项专利技术属于金属压力加工范畴，更准确地说，是属于长度方向变断面制品的制造方法及其实现设备。本项专利技术可以最有成效地用于制造汽车车辆、拖拉机和铁路车辆的小型板簧。长度方向变断面带材的轧制属于最复杂的金属压力加工工艺，这主要是因为金属变形是非恒定过程，而又要获得具有精确几何尺寸(尤其是沿长度方向不同部位断面上的高度和宽度)毛坯的缘故。在长度方向变断面毛坏的生产所持有的非恒定过程中，前滑和宽展是在较广范围内变化的变量值，它不仅取决于楔角，而且还取决于压下量的变化性质(减少或增大)。此外，对于小型板簧的毛坯，在沿其全长的同一性能以及沿其纵轴线的金属组织均一方面(这些特别影响到可靠性和寿命)，均有较高要求。长度方向变断面带材的已知制造方法(如小型板簧毛坯)包括加热，在可动工作台上在楔形模中沿肋边从两端对毛坯进行预压，在两个传动轧辊之间轧制变断面-先通过工作台正向行程轧制第1支段，再通过工作台反向行程轧制第2支段;两轧辊之中的上辊可以沿垂直方向往复移动(日本专利申请号No59-26369，公开于84年6月27日No2-660)。实现这一方法的设备包括沿肋边从两端向毛坯进行预压的楔形模、安放毛坯的可移动工作台、安装有两个传动工作轧辊的轧机机架(其中的上辊可以往复移动)以及上辊移动机构。但是，根据这种制造长度方向变断面带材(如小型板簧)的方法和设备，由于上辊垂直方向移动系统的刚度不移，为获得准确的几何尺寸(特别是厚度)就要有复杂的电子跟踪系统。设置上辊移动机构和毛坯在工作台上的紧固装置，使轧机机架的结构变得相当复杂。由于必须完成两道轧制工序(在工作台正向和反向行程中)以便在带材上获得两面锥度，工艺过程也延长了。此外，同弹簧中间区段相比其支段性能可能是不均匀的，这是因为其轧制是顺次完成的，即一般是在不同温度规范下完成的。另外一种已知的长度方向变断面制品毛坯(如小型板簧毛坯)的制造方法包括毛坯加热，向可移式定型心棒槽中放置，向变形区送进带毛坯的心棒，用传动轧辊对毛坯进行轧制(SU，A，223726MKNB21B，1974，1/8)。根据这一已知方法的工艺流程，长度方向变断面制品毛坯的制造，在一个行程中沿着单一方向，在开有槽的定型心棒上完成，槽的形状同轧制后所获得的毛坯形状相适应。为了补偿按这一方法轧制变断面产生的宽展，毛坯在放置到定型心棒上之前，要在立式传动轧辊上沿宽度进行预压。但是，即使在采用这一方法时，要保证获得成品的准确几何尺寸也是复杂的，这是由于存在金属前滑和宽展现象，它们还随着压下量的不同而变化。鉴于轧制过程是沿着单一方向进行并且是从最大压下量开始，所以在从一端向另一端的轧制过程中，沿着毛坯长度方向上的金属再分布量明显增大，这就引起对于轧辊的单位压力的显著增加，同时也就增大了弹性减压量。由此产生了轧辊转动的园周速度和心棒移动速度同步化的必要性，而这一点通过在设备结构中增加辅助机构才能够实现，所以使整个过程复杂化并增加了费用。此外，毛坯无论是沿其全长轧制，或者分别顺次轧制其支段，都由于不可能保持稳定的温度规范而招致成品性能的不均衡性，并且也不能保证高生产效率。综上所述，对于长度方向变断面制品毛坯现有制造方法和设备的分析表明，这些设计方案是相当复杂的，往往缺乏工艺性，而又要求使用笨重的设备。采用各种结构的轧辊和用来调节辊间距的压下装置等，在很大程度上使工艺过程复杂化，而采用电子跟踪系统来保证获得准确的几何尺寸又在很大程度上增加了设备造价，而使其在工业生产中的应用受到限制。本项专利技术所提出的基本任务是，创造这样一种变厦嬷破访髦圃旆椒捌涫迪稚璞福赐ü档徒鹗舳杂谠醯牡ノ谎沽ΡＶそ鹗舯湫喂痰奈榷ㄐ裕竦枚厦娴淖既芳负纬叽缫约暗玫街破分Ф卧诔ざ确较蛏舷嗤幕敌阅堋 提出之任务的解决办法是在长度方面变断面制品毛坯制造方法中(包括毛坯加热，将其放置在定型心棒上，向变形区送进带毛坯的心棒以获得给定断面的制品)，依据本专利技术，加热毛坯在心棒上的变形是由其中间部位同时向端部进行。这时，加热毛坯在心棒上的变形最好是顺沿着同一方向，即采用送进带毛坯的心棒，使毛坯中间部位先通过恒定尺寸型孔的办法，所使用之心棒的定型表面从两面制成同心棒纵轴线相对称的形式，而其中每一面的长度都相当于制品由中间部位到端部的长度。由于在建议的方法中，加热毛坯在心棒上的变形是在同一时间内沿着同一方向由其中间部位向其端部进行，即送进带毛坯的心棒、使毛坯中间部位先通过恒定尺寸的孔型，那么毛坯的两个支段便是在同样条件下(相同的温度和压下量)轧制，自然轧制后在弹簧两个支段上获得的性能也将是相同的。在建议的方法中，轧辊的移动时间同已知方法相比，缩短一半，因而提高了生产效率。加热毛坯在心棒上的变形至少可通过一对轧辊的轧制来完成。这时，当向变形区送进心棒时，心棒被加热毛坯所包络，使毛坯中间部位对准轧辊孔型，而在轧制过程中轧辊碾压弯曲的毛坯并按照心棒定型表面的形状使其支段成形，轧制结束后对从心棒上卸除的毛坯进行修直，赋予给定的形状。这样便可保证带材具有前部张紧的轧制条件，从而促使非恒定变形过程稳定化，亦即依靠改变变形源的结构消除金属沿心棒的前滑，降低金属对于轧辊的压力，从而减小轧辊的弹性减压量，自然也就提高了带材厚度的准确度。此外，轧制时带材前部张紧可减少其宽展，也就是说建议的方法还能保证在宽度上获得准确尺寸，这样也就再没有必要进行轧辊园周速度和心棒移动速度的同步化。根据实现本专利技术的一个方案，可采用小单位压下量的多辊变形规范进行轧制。这样可以在相当大的程度上降低过程的能力参数，而如果考虑到多辊变形可大大减小横向变形而增大纵向变形，那么在轧制过程中便可减小带材宽展上的应力，而这有助于通过减少其弯月形缺陷和提高宽度上的尺寸精度来获得高质量的制品。此外，多辊轧制时，宽展量相当小而纵向变形量增大，可保证制品保有更具轧制件特点的组织，而金属表面因承受加工工具多次作用而发生的更强的变形，有助于在其中产生压缩残余应力，从而提高弹簧的疲劳强度并延长其使用寿命。毛坯在心棒上的变形还可采用通过阴模拉拔的方法实现。这时，当定型心棒向变形区送进时被加热毛坯所包络，毛坯中间部位正好对着阴模模孔，在拉拔过程中其工作表面同弯曲毛坯发生相互作用并根据心棒定型表面的形状使毛坯支段成形，而在拉拔过程结束后对于从心棒上卸除的毛坯进行修直并赋予给定的形状。根据这一方案，变形源处的滚动摩擦为整个接触面上的滑动摩擦所代替，这就为发展更强的剪力变形创造了条件，而剪力变形可大大减小金属的变形阻力，即减小过程的能力参数，并可以通过因带材宽度上的纵向压力均匀化使得弯月形缺陷减少而保证制品的高质量。此外，采用这种轧制方法时，更强的剪力变形可以保证金属有更均匀的细晶粒组织，这样就可以提高成品的强度特性。根据由毛坯中间部位向两端变形方法的实行方案，可以在同一时间内朝着两个相反方向至少使用两个轧辊在固定心棒上进行轧制，轧辊朝着两个相反方向沿心棒移动。这样可以保证获得两个支段具有相同性能的成品，因为毛坯的两个支段是在同一时间内和相同条件下(相同的温度和压下量)轧制的。当轧辊由心棒横轴线向相反的两侧移动时，在处于轧辊之间的毛坯区段上产生拉应力，它可降低金属对于轧辊的压力，这有助于获得具有更准确几何尺寸的成品。由于在建议的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长度方向变断面制品毛坯的制造方法，包括以下步骤：加热毛坯（１），将其放置在定型心棒（２）上并把带毛坯（１）的心棒（２）送进到变形区，以获得给定断面的制品，其特点在于：加热毛坯（１）在定型心棒（２）上的变形是在同一时间内由毛坯中间部位（３）向其两端（４和５）进行的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大瓦西里耶维奇斯蒂潘年科，弗拉基米尔安德烈维奇科罗尔，吉奥吉阿历山德罗维奇伊赛耶维奇，亚历山大帕夫罗维奇葛烈琴科，赛尔盖伊赛尔盖耶维奇拜尼迪斯，斯坦尼斯拉夫斯坦尼斯拉弗维奇鲍普拉夫，伊离米哈伊洛维奇契曼诺维奇，维坦利列奥尼多维奇麦尔哈金，
申请(专利权)人：白俄罗斯工学院，
类型：发明
国别省市：SU[苏联]