D0I:10.13374/i.issnl00113.2008.04.026 第30卷第4期 北京科技大学学报 Vol.30 No.4 2008年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2008 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 娄依志张康生 杨翠萍 胡正寰 北京科技大学机械工程学院，北京100083 摘要为考察楔横轧二次楔轧制在超大断面收缩率情况下的成形规律，在H630轧机上进行了不同工艺条件下的超大断面 收缩率轧制实验，得到各工艺参数对轧制质量的影响规律，发现在超大断面收缩率情况下二次楔的工艺参数对内部缺陷和拉 断加工界限有决定性影响·结果表明，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· 关键词楔横轧：二次楔入：工艺参数：大断面收缩率 分类号TG335.19 Effect of process parameters on axial parts with super large area reduction during twice cross wedge rolling LOU Yizhi.ZHA NG Kangsheng.YA NG Cuiping.HU Zhenghuan School of Mechanical Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083,China ABSTRACT In order to find out the forming rules for axial parts with super large area reduction during twice cross wedge rolling. the extreme rolling experiment under different process conditions was done on an H630 rolling mill.The effect rules of process param- eters on the rolling quality were achieved.It is shown that process parameters have determinant effect on the internal defect and ten- sion fracture of the parts with super large area reduction.If the parameters are proper.the qualified axial parts with large area reduc- tion can be produced. KEY WORDS cross wedge rolling:twice wedge:process parameter:large area reduction 楔横轧工艺特点决定了其常规的一次楔轧制最 况，而二次楔轧制相比于单次轧制更容易出现中心 大断面收缩率一般不能大于75%，超过这个限制会 疏松[30).因此本文进行了楔横轧二次楔轧制超大 出现已成形部分轴向拉伸甚至拉断等问题，当断面 断面收缩率实验研究，即总断面收缩率为93.75%；根 收缩率大于75%时，大多采用二次楔轧制).楔 据断面收缩率的分配一次楔和二次楔的断面收缩率 横轧二次楔轧制，是指断面收缩率在75%以上，在 也都为最大断面收缩率，为75%.通过实验研究轧制 轧辊旋转一周中对轧件上同一截面先后进行两次轧 过程中是否拉断，并且把没有拉断的轧件从中间锯 制，通常情况下，75%作为楔横轧单次楔轧制的最 断，对轧件进行磨光处理，通过金相显微镜放大，测量 大断面收缩率，则楔横轧二次楔轧制的最大收缩率 其最大中心孔洞.对所得到的数据进行处理，研究一 为93.75% 次楔成形角，二次楔成形角，一次楔展宽角月 当断面收缩率为超大值时，容易出现拉断等情 和二次楔展宽角3对轧制内部质量的影响， 1实验描述 收稿日期：2007-02-25修回日期：2007-04-09 基金项目：国家自然科学基金资助项目(No,50575023:No: 该实验在H630楔横轧轧机上进行，实验所用 50435010:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(No 模具基圆直径为584mm,坯料直径为40mm,一次 20050008024):国家科技支撑计划资助项目(Na.2006BAF04B03) 楔轧制后的直径为20mm,二次楔轧制后的轧件直 作者简介：娄依志(1979一)，男，博士研究生：张康生(1952一)男， 研究员，博士生导师，E-mail:zhang-ks(@me~stb-edcm 径为l0mm,轧件的轧后长度（二次楔模具展宽长 度)统一为100mm,轧件材料为45#钢.一般情况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 娄依志 张康生 杨翠萍 胡正寰 北京科技大学机械工程学院‚北京100083 摘 要 为考察楔横轧二次楔轧制在超大断面收缩率情况下的成形规律‚在 H630轧机上进行了不同工艺条件下的超大断面 收缩率轧制实验‚得到各工艺参数对轧制质量的影响规律‚发现在超大断面收缩率情况下二次楔的工艺参数对内部缺陷和拉 断加工界限有决定性影响．结果表明‚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． 关键词 楔横轧；二次楔入；工艺参数；大断面收缩率 分类号 TG335∙19 Effect of process parameters on axial parts with super large area reduction during twice cross wedge rolling LOU Y iz hi‚ZHA NG Kangsheng‚Y A NG Cuiping‚HU Zhenghuan School of Mechanical Engineering‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT In order to find out the forming rules for axial parts with super large area reduction during twice cross wedge rolling‚ the extreme rolling experiment under different process conditions was done on an H630rolling mill．T he effect rules of process param￾eters on the rolling quality were achieved．It is shown that process parameters have determinant effect on the internal defect and ten￾sion fracture of the parts with super large area reduction．If the parameters are proper‚the qualified axial parts with large area reduc￾tion can be produced． KEY WORDS cross wedge rolling；twice wedge；process parameter；large area reduction 收稿日期：2007-02-25 修回日期：2007-04-09 基金 项 目：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ No．50575023；No． 50435010）；高 等 学 校 博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金 资 助 项 目 （No． 20050008024）；国家科技支撑计划资助项目（No．2006BAF04B03） 作者简介：娄依志（1979—）‚男‚博士研究生；张康生（1952—）‚男‚ 研究员‚博士生导师‚E-mail：zhang．ks＠me．ustb．edu．cn 楔横轧工艺特点决定了其常规的一次楔轧制最 大断面收缩率一般不能大于75％‚超过这个限制会 出现已成形部分轴向拉伸甚至拉断等问题．当断面 收缩率大于75％时‚大多采用二次楔轧制［1—2］．楔 横轧二次楔轧制‚是指断面收缩率在75％以上‚在 轧辊旋转一周中对轧件上同一截面先后进行两次轧 制．通常情况下‚75％作为楔横轧单次楔轧制的最 大断面收缩率‚则楔横轧二次楔轧制的最大收缩率 为93∙75％． 当断面收缩率为超大值时‚容易出现拉断等情 况‚而二次楔轧制相比于单次轧制更容易出现中心 疏松［3—10］．因此本文进行了楔横轧二次楔轧制超大 断面收缩率实验研究‚即总断面收缩率为93∙75％；根 据断面收缩率的分配一次楔和二次楔的断面收缩率 也都为最大断面收缩率‚为75％．通过实验研究轧制 过程中是否拉断‚并且把没有拉断的轧件从中间锯 断‚对轧件进行磨光处理‚通过金相显微镜放大‚测量 其最大中心孔洞．对所得到的数据进行处理‚研究一 次楔成形角 α1‚二次楔成形角 α2‚一次楔展宽角 β1 和二次楔展宽角β2 对轧制内部质量的影响． 1 实验描述 该实验在 H630楔横轧轧机上进行‚实验所用 模具基圆直径为584mm‚坯料直径为40mm‚一次 楔轧制后的直径为20mm‚二次楔轧制后的轧件直 径为10mm．轧件的轧后长度（二次楔模具展宽长 度）统一为100mm‚轧件材料为45＃ 钢．一般情况 第30卷 第4期 2008年 4月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．30No．4 Apr．2008 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2008．04．026