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第4期 娄依志等：工艺参数对楔横轧二次楔轧制超大断面收缩率轴类件的影响 .435 当一次楔成形角和二次楔成形角都为20°，随 不出现拉断情况，建议设计模具时，一次楔应该选择 着一次楔展宽角的增大，轧件的中心孔洞随着增大， 比较大的成形角和比较小的展宽角，而二次楔应该 并且影响很明显，当一次楔成形角为20°或者30°， 选择比较小的成形角和比较大的展宽角 二次楔成形角为30°时，在不拉断的情况下，一次楔 展宽角对中心孔洞的大小影响不明显；在超大断面 参考文献 收缩率的情况下，成形角对中心孔洞的影响至关重 [1]Pan B G.Research on Porosity Mechanism of Parts by Cross 要.当一次楔成形角为30°和二次楔成形角为20°， Wedge Rolling [Dissertation]Beijing:University of Science and Technology Beijing,1983:30 随着一次楔展宽角的增大，轧件的中心孔洞随着增 (潘必刚，楔横轧轧件疏松机理研究[学位论文]北京：北京科 大；并且当二次楔展宽角比较小时影响明显，二次楔 技大学，1983,30) 展宽角比较大时影响不明显， [2]Wang M L.Force parameters research by examination in second 从表中可以看出，当一次楔成形角为20°或30° wedge of cross wedge rolling Dissertation ]Beijing:University 而二次楔成形角为20°时，随着二次楔展宽角的增 of Science and Technology Beijing.2007:15 (王明龙.楔横轧二次楔入轧制力能参数实验研究[学位论文] 大，轧件的中心孔洞随着减少，并且影响很明显；当 北京：北京科技大学，2007：15) 二次楔成形角为30°时，只有一组工况没有出现 [3]Choi S.Cold rolling technique for eliminating cuffing process in 拉断， manufacturing precise product using non-heat-treated micro alloys /The Fifth Pacifie Rim International Conference on Advanced 3结论 Materials and Processing Beijing.2005 [4]Pater Z.Theoretical and experimental analysis of cross wedge (1)通过对实验得出的数据分析后发现，当总 rolling process.Int J Mach Tools Manuf.2000.40:49 断面收缩率为超大断面收缩率时，工艺参数对楔横 [5]Yang C P.Zhang K S.Liu J P,et al.Internal defects in rolled 轧二次楔轧制有很大的影响，只要参数得当，二次 pieces during three roll cross wedge rolling.JUniv Sci Technol 楔轧制可以获得合格的大断面收缩率轴类件；但是 Beijing,2006,28(5):464 如果工艺参数控制不好，很容易出现拉断，或者轧件 (杨翠萍，张康生，刘晋平，等.三辊楔横轧应力应变场对内部 缺陷的影响.北京科技大学学报，2006,28(5)：464) 中心容易出现较大的孔洞 [6]Yang C P.Hu Z H.Zhang K S,et al.Study on axial deformation (2)在超大断面收缩率条件下，工艺参数对单 of workpiece in eross wedge rolling.Chin J Mech Eng.2004.40 次楔轧制轧件的内部孔洞的影响不显著， (9):80 (③)二次楔的工艺参数比一次楔的工艺参数更 (杨翠苹，胡正囊，张康生，等.楔横轧轴件轴向变形研究，机械 容易影响轧制的拉断情况·当二次楔的成形角较大 工程学报，2004,40(9)：80) 时，容易出现拉断：同时当二次楔的展宽角较小时， [7]Qiang L.Michael L.On the critical interfacial friction of a two- roll CWR process.J Mater Process Technol,2005,60:245 也容易出现拉断 [8]Pater Z.Determination of rolling radius and loads in cross wedge (4)一次楔成形角和二次楔成形角都对内部孔 rolling.J Metall.1999.28,117 洞有着较大影响：随着成形角的增大，中心孔洞 [9]Dong Y M.Analysis of stress in cross wedge rolling with applica- 减少. tion to failure.Inter J Mech Sci,2000,42:1233 (5)一次楔展宽角和二次楔展宽角对内部孔洞 [10]Liu G H,Ren G S.Xu C G.et al.Research on mechanism of interiorhollow defect during the deformation of cross wedge 的影响不一致：随着一次楔展宽角增大，最大中心孔 rolling.Chin J Mech Eng.2004.40(2):150 洞增大：随着二次楔展宽角增大，最大中心孔洞 (刘桂华，任广升，徐春国，等.楔横轧变形过程中内部缺陷 减少 产生机理的模拟研究-机械工程学报，2004,40(2)：150) (6)为了保证楔横轧轧件的内部质量，同时又当一次楔成形角和二次楔成形角都为20°随 着一次楔展宽角的增大轧件的中心孔洞随着增大 并且影响很明显．当一次楔成形角为20°或者30° 二次楔成形角为30°时在不拉断的情况下一次楔 展宽角对中心孔洞的大小影响不明显；在超大断面 收缩率的情况下成形角对中心孔洞的影响至关重 要．当一次楔成形角为30°和二次楔成形角为20° 随着一次楔展宽角的增大轧件的中心孔洞随着增 大；并且当二次楔展宽角比较小时影响明显二次楔 展宽角比较大时影响不明显． 从表中可以看出当一次楔成形角为20°或30° 而二次楔成形角为20°时随着二次楔展宽角的增 大轧件的中心孔洞随着减少并且影响很明显；当 二次楔成形角为30°时只有一组工况没有出现 拉断． 3 结论 （1） 通过对实验得出的数据分析后发现当总 断面收缩率为超大断面收缩率时工艺参数对楔横 轧二次楔轧制有很大的影响．只要参数得当二次 楔轧制可以获得合格的大断面收缩率轴类件；但是 如果工艺参数控制不好很容易出现拉断或者轧件 中心容易出现较大的孔洞． （2） 在超大断面收缩率条件下工艺参数对单 次楔轧制轧件的内部孔洞的影响不显著． （3） 二次楔的工艺参数比一次楔的工艺参数更 容易影响轧制的拉断情况．当二次楔的成形角较大 时容易出现拉断；同时当二次楔的展宽角较小时 也容易出现拉断． （4） 一次楔成形角和二次楔成形角都对内部孔 洞有着较大影响：随着成形角的增大中心孔洞 减少． （5） 一次楔展宽角和二次楔展宽角对内部孔洞 的影响不一致：随着一次楔展宽角增大最大中心孔 洞增大；随着二次楔展宽角增大最大中心孔洞 减少． （6） 为了保证楔横轧轧件的内部质量同时又 不出现拉断情况建议设计模具时一次楔应该选择 比较大的成形角和比较小的展宽角而二次楔应该 选择比较小的成形角和比较大的展宽角． 参 考 文 献 ［1］ Pan B G． Research on Porosity Mechanism of Parts by Cross Wedge Rolling ［Dissertation］．Beijing：University of Science and Technology Beijing1983：30 （潘必刚．楔横轧轧件疏松机理研究［学位论文］．北京：北京科 技大学1983：30） ［2］ Wang M L．Force parameters research by examination in second wedge of cross wedge rolling ［Dissertation］．Beijing：University of Science and Technology Beijing2007：15 （王明龙．楔横轧二次楔入轧制力能参数实验研究［学位论文］． 北京：北京科技大学2007：15） ［3］ Choi S．Cold rolling technique for eliminating cuffing process in manufacturing precise product using non-heat-treated micro alloys ∥ The Fifth Pacific Rim International Conference on A dv anced Materials and Processing．Beijing2005 ［4］ Pater Z．Theoretical and experimental analysis of cross wedge rolling process．Int J Mach Tools Manuf200040：49 ［5］ Yang C PZhang K SLiu J Pet al．Internal defects in rolled pieces during three-roll cross wedge rolling．J Univ Sci Technol Beijing200628（5）：464 （杨翠萍张康生刘晋平等．三辊楔横轧应力应变场对内部 缺陷的影响．北京科技大学学报200628（5）：464） ［6］ Yang C PHu Z HZhang K Set al．Study on axial deformation of workpiece in cross wedge rolling．Chin J Mech Eng200440 （9）：80 （杨翠苹胡正寰张康生等．楔横轧轴件轴向变形研究．机械 工程学报200440（9）：80） ［7］ Qiang LMichael L．On the critical interfacial friction of a tworoll CWR process．J Mater Process Technol200560：245 ［8］ Pater Z．Determination of rolling radius and loads in cross-wedge rolling．J Metall199928：117 ［9］ Dong Y M．Analysis of stress in cross wedge rolling with application to failure．Inter J Mech Sci200042：1233 ［10］ Liu G HRen G SXu C Get al．Research on mechanism of interio-r hollow defect during the deformation of cross wedge rolling．Chin J Mech Eng200440（2）：150 （刘桂华任广升徐春国等．楔横轧变形过程中内部缺陷 产生机理的模拟研究．机械工程学报200440（2）：150） 第4期 娄依志等： 工艺参数对楔横轧二次楔轧制超大断面收缩率轴类件的影响 ·435·