楔横轧模具的安装与调试

楔横轧模具的安装与调试

潍坊学院机械系(261041)

姜军生*

摘要 叙述了楔横轧模具在安装调试中常见技术问题及解决办法。

关键词 楔横轧 轧辊 模具 棒料*男,38岁,副教授收稿日期:2000-11-26

楔横轧是一种热轧工艺,如图1所示。用中频炉加热的棒料置于上料工装上,在上轧辊限位挡铁的作用下,加热的棒料沿上料工装的两侧板曲面进入上下模具之间时,轧制开始,上下模中部的楔角首先同时轧进棒料,随着转动,模具的三角形逐渐展宽,棒料直径缩小、轴向伸长,实现阶梯轴的成形。楔横轧轧制毛坯的,特点是:效率高,轧辊每旋转一周就生产一个或两个产品,楔横轧使用的转速一般为6~25r/min;节约原材料,楔横轧每轧制一个产品,对于以长棒料为坯料的损失一个料头,对于以短棒料为坯料的损失两个料头,因此材料利用率可达85%~95%;产品质量提高,零件轧制时间很短,一般在10s 以内,其晶粒细,金属流线没有被破坏,强度比原材料提高,又能提高表面疲劳强度25%~30%,同时,其表面粗糙度可达1215~25L m,

对于不配合的部位可减少切削加工。

图1

潍坊某企业从北京科技大学购进一套楔横轧轧机,生产某农用三轮车花键轴的毛坯,现年产毛坯30万支,到目前已安全运行3年多。现将其在安装、调试、生产中常遇到的问题及采取的措施叙述如下。

11轧辊模具的安装调试

楔横轧的筒形模具所需材料1~2t,需用大型机床加工。每个轧辊的模具为加工安装方便,通常被切割为5~6块。如图2,在安装时把模具表面连接光滑、平整,模具上的螺旋线一致。上下轧辊的模具从其端面看,其工作部位的三角形(楔形)方向相反,

相位应一致。

图2

上下轧辊的模具安装牢固,调整两轧辊的距离,此距离公称尺寸为棒料直径,公差为011~012mm,调整时,应松开紧固轧辊的螺栓和压下系统,把外卡钳固定在规定数值,放在两轧辊外表面的最小距离处(注意此最小距离不是上下模具的最小距离),

点动轧辊的电动机械压下系统,靠上轧辊做上下的运动,调整两轧辊的距离。调整好两轧辊距离,还应检查两轧辊的中心线是否平行,实际测量中就是用外卡钳测量轧辊两端外表面的距离是否相等,若两距离不相等,应点动单侧的轧辊电动机械压下系统进行调整(楔横轧机的轧辊两端升降机构可同时或单独使用)。

在试轧过程中,若上下轧辊间不平行,则所轧

62

出的零件出现大小头,圆柱面轧成圆锥面;若上下轧辊的间距不合适,则会出现轧制零件直径不合格,零件整体上直径过大或过小。在实际操作中,应根据实际测量误差反复调整,才能调到最佳状态,生产出合格的零件。

21两轧辊相位的调整

楔横轧上下轧辊的相位应一致,如轧制时上下模楔尖不能同时轧入棒料,开始轧制时,上下模和棒料的接触面积较大,由此,上下模轧入深度便不能相等。当棒料转动3圈,楔尖印痕到达另一模具时,接触面已展宽,此时,模具工作面对棒料中心若近于楔尖印痕对中心的距离,便将其轧平。反之,若远于楔尖印痕,便不能将其轧平。在此后材料与模具的接触面左右转移,上下模对棒料的接触趋于相等,轧入深度相近,但原来已轧深的尖痕已不能除去,造成楔尖留痕较深,轧制零件表面存在缺陷,零件报废。调整轧辊相位,松开轧辊与减速机连接的万向节轴,转动轧辊,把上下轧辊相位调整到一致,然后锁紧万向节轴,此种方法相位的调整量一般在?3b ,若上下辊相位相差较大,应重新安装模具。

31前后导板的安装调试

导板安装前,根据上下轧辊的间距与导板的伸出量,把其前端上下面刨削成斜面,如图3所示,斜面的斜度根据不同工件导板相对轧辊的位置及轧辊(已装模具)的最大回转直径确定,厚度B 1的尺寸为轧制毛坯的最小直径。根据切刀的最大回转半径和厚度在导板上下面开双槽,双槽的宽度B 3为轧辊上左右切刀的中心距离,槽的深度以切刀能顺利通过为准,最理想的槽深R 为轧辊上切刀的最大回转半径;槽的宽度B 2是切刀厚度,但槽宽不宜过大,槽过宽易夹料,造成卡料现象,根据工场经验,槽宽为切刀宽加015~1m m

。

图3

前后导板固定在设备的导板托架上,导板间的宽度与坯料直径相等。在试轧中,若发现工件轧制

过程中不能始终贴靠在导板一面而有前后摆动(摆动量为导板间宽度与坯料直径之差),从而引起工件失圆。这时,应将导板松开,把前后导板同时向前或向后平移,使两导板对称中心偏离机器轧辊中心3~4mm,并保持导板间宽度不变。此后,工件在轧制中始终贴靠在近机器中心的导板上,不再摆动。

41上料工装的安装调试

如图4,上料工装棒料支承机构的拉簧拉力的大小选用要适中,既要保证棒料不会自动下落,又要保证轧辊上的限位挡铁拨动落料杆时,棒料自然落到两侧板曲面上,也就是说,弹簧拉力对转轴中心的扭矩应大于棒料的重量对转轴中心产生的扭矩,而小

于限位挡铁拨动落料杆的力对转轴中心产生的扭矩。

图4

上料工装支承棒料的两侧板曲面应过渡光滑,坡度应缓和,防止棒料下滚时冲击力过大,造成模具损坏或棒料弯曲,靠近轧辊处,曲面应基本上与其相切,让棒料自然进入轧辊中。两侧支承板的宽度为原始棒料长度的2/3,上料工装的高度应略低于轧辊的中心,并且工装的安装中心是上下模具的水平中心。

在试轧中,发现轧件两端余料不等,甚至一端无余料,成喇叭口状,成形不全。这主要是由于原棒料轴向位置放置不当造成的,应调整上料工装的轴向位置,当偏位不大时,仅调整工装上的轴向限位螺栓即可。若发现棒料进入模具的时间过早或过晚,应及时调整轧辊上限位挡铁的相位或落料杆的相位,保证棒料准时进入轧辊中心。

63