阅读说明：本技术 一种三辊斜轧/穿孔复合成形空心阶梯轴方法 (Method for forming hollow stepped shaft by three-roller skew rolling/punching combination ) 是由 束学道 张松 陈友华 于 2020-04-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及塑性成形技术领域,尤其涉及一种三辊斜轧/穿孔复合成形空心阶梯轴方法。它包括斜轧机,斜轧机上设有推料机及芯棒,芯棒的轴线与斜轧机的加工轴线同轴布置,斜轧机上沿斜轧机的加工轴线上前后布置有一级斜轧辊及二级斜轧辊,且一级斜轧辊的轴线和二级斜轧辊的轴线与斜轧机的加工轴线之间均具有偏转角,一级斜轧辊沿其自身轴线转动,二级斜轧辊沿其自身轴线转动且沿圆棒料的径向移动,所述推料机用于推送圆棒料使圆棒料依次经过一级斜轧辊及二级斜轧辊,具体步骤包括推料-穿孔-阶梯成形-抽芯棒,本发明能通过一个工序加工出空心阶梯轴,减少加工流程,节约加工时间。(The invention relates to the technical field of plastic forming, in particular to a method for compositely forming a hollow stepped shaft by three-roller skew rolling/perforation. The hollow stepped shaft processing device comprises a diagonal mill, wherein a pusher and a mandrel are arranged on the diagonal mill, the axis of the mandrel and the processing axis of the diagonal mill are coaxially arranged, a first-stage diagonal roll and a second-stage diagonal roll are arranged on the diagonal mill along the processing axis of the diagonal mill in a front-back manner, deflection angles are respectively arranged between the axis of the first-stage diagonal roll and the axis of the second-stage diagonal roll and the processing axis of the diagonal mill, the first-stage diagonal roll rotates along the axis of the first-stage diagonal roll, the second-stage diagonal roll rotates along the axis of the second-stage diagonal roll and moves along the radial direction of a round bar, the pusher is used for pushing the round bar to enable the round bar to sequentially pass through the first-stage diagonal roll and the second-stage diagonal roll, and the concrete steps comprise pushing, perforating, stepped.)

一种三辊斜轧/穿孔复合成形空心阶梯轴方法

技术领域

本发明涉及塑性成形技术领域，尤其涉及一种三辊斜轧/穿孔复合成形空心阶梯轴方法。

背景技术

楔横轧技术用来轧制轴类产品具有其独特的优势，材料利用率高，成形速度快，近年来越来越受到人们的重视，但楔横轧一些特殊产品的生产技术上还有待开发，如空心阶梯轴，因为楔横轧加工轴类件的特点就是回转运动挤压塑性成形，因此在加工空心阶梯轴时，必须预先在圆棒料上加工出内孔，再向内孔中塞入芯棒，在双辊轧机上加工完成后再将工件取下来，再将芯棒从内孔中抽出分离，造成工序增加，降低生产效率。

如中国专利授权公告号CN1016588588，授权公告日为2011.04.20，发明名称为“一种楔横轧成形汽车后桥空心轴头毛坯的方法”的专利中公开了一种成形方法，将圆形无缝钢管加热到800~1100℃，穿入芯棒，通过轴向推料装置将带芯棒的钢管送入两个辊式的模具之间。模具有两副楔，钢管首先在第一副楔的作用下进行轧制，然后由轴向推料装置推入第二副楔，模具旋转第二圈时，先依靠第二副楔初始段实现轧件轴向的自动定位，再将整个轧件轧制成形，每两圈完成一个汽车后桥空心轴头毛坯的生产。

上述成形方法依然存在上述问题，即采用楔横轧技术轧制空心阶梯轴时需要多个工艺配合，延长工序流程，极大地降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中采用楔横轧技术轧制空心阶梯轴时需要多个工艺配合，延长工序流程，极大地降低生产效率的不足，提供一种三辊斜轧/穿孔复合成形空心阶梯轴方法，能通过一个工序加工出空心阶梯轴，减少加工流程，节约加工时间。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种三辊斜轧/穿孔复合成形空心阶梯轴方法，包括斜轧机，斜轧机上设有推料机及芯棒，芯棒的轴线与斜轧机的加工轴线同轴布置，斜轧机上沿斜轧机的加工轴线上前后布置有一级斜轧辊及二级斜轧辊，且一级斜轧辊的轴线和二级斜轧辊的轴线与斜轧机的加工轴线之间均具有偏转角，一级斜轧辊沿其自身轴线转动，二级斜轧辊沿其自身轴线转动且沿圆棒料的径向移动，所述推料机用于推送圆棒料使圆棒料依次经过一级斜轧辊及二级斜轧辊，具体步骤如下：

一、推料机夹持高温的圆棒料沿着斜轧机的加工轴线推入斜轧机；

二、一级斜轧辊咬住圆棒料并推动圆棒料旋转向前沿斜轧机的加工轴线移动，芯棒对圆棒料进行穿孔；

三、圆棒料穿孔后，二级轧辊通过径向移动使圆棒料成形出阶梯形状。

本发明通过一个工序加工出空心阶梯轴，主要分为3个阶段：推料（步骤一）-穿孔（步骤二）-阶梯成形（步骤三），三个一级斜轧辊和三个二级斜轧辊均绕斜轧机的加工轴线均匀分布，且均与加工轴线偏转一定角度。一级斜轧辊只做绕自身轴线的转动，主要是为了咬住圆棒料，并向前推送圆棒料以使芯棒对圆棒料进行穿孔，而二级斜轧辊除做绕自身轴线的转动，还做沿圆棒料径向的移动，用于轧制出阶梯。这样圆棒料在斜轧机上通过推料-穿孔-阶梯成形的一个完整工序就完成了空心阶梯轴的成形，相比现有技术，减少加工流程，节约加工时间，大大增加了生产效率。

作为优选，第三步骤后还包括以下步骤：四、将芯棒从成形的圆棒料中抽出。空心阶梯轴成形后，继续增加抽芯棒工序，以完成空心阶梯轴的分离。

作为优选，所述斜轧机上设有U形挡块，芯棒穿过U形挡块，U形挡块挡住成形的圆棒料， 以使芯棒能从成形的圆棒料中抽出。U形挡块的U形槽能使芯棒通过，但不能使空心阶梯轴通过，这样U形挡块作为阻挡物，便于抽出空心阶梯轴中的芯棒。

作为优选，采用液压卡钳夹住芯棒的一端将其从成形的圆棒料中抽出。

作为优选，所述一级斜轧辊与圆棒料的接触面积大于二级斜轧辊与圆棒料的接触面积。一级斜轧辊主要是为了增大其与圆棒料之间的接触面积，使圆棒料前进的力更大，便于圆棒料的穿孔，二级斜轧辊与圆棒料的接触面积小是为了增加圆棒料上材料的流动性，便于阶梯的成形。

作为优选，所述一级斜轧辊呈桶状，二级斜轧辊呈盘状，一级斜轧辊的直径由中间向两端减小，二级斜轧辊的直径由一端向另一端逐渐增大。桶状的一级斜轧辊能够更好地咬合圆棒料，盘状的二级斜轧辊能够更好地对圆棒料进行塑形。

作为优选，所述芯棒朝向圆棒料的一端呈圆锥形。芯棒的一端呈尖锐的圆锥形，利于对圆棒料进行穿孔。

本发明的有益效果是：通过一个工序加工出空心阶梯轴，主要分为4个阶段：推料-穿孔-阶梯成形-抽芯棒，4个阶段可以在斜轧机上连续完成，直接成形出空心阶梯轴，减少加工流程，节约加工时间，大大增加了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，亦可根据下述附图获得其它的附图。

图1是本发明中斜轧机的结构示意图；

图2是本发明中斜轧机另一个视角下的结构示意图

图3是本发明中圆棒料加工时的局部结构示意图。

附图标记：推料机1、芯棒2、一级斜轧辊3、二级斜轧辊4、圆棒料5、U形挡块6。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考附图描述根据本发明实施例的三辊斜轧/穿孔复合成形空心阶梯轴方法。

实施例：如图1至图3中所示，

一种三辊斜轧/穿孔复合成形空心阶梯轴方法，包括斜轧机，斜轧机上设有推料机1及芯棒2，芯棒的轴线与斜轧机的加工轴线同轴布置，斜轧机上沿斜轧机的加工轴线上前后布置有一级斜轧辊3及二级斜轧辊4，且一级斜轧辊的轴线和二级斜轧辊的轴线与斜轧机的加工轴线之间均具有偏转角，一级斜轧辊沿其自身轴线转动，二级斜轧辊沿其自身轴线转动且沿圆棒料5的径向移动，推料机用于推送圆棒料使圆棒料依次经过一级斜轧辊及二级斜轧辊，具体步骤如下：

一、推料机夹持高温的圆棒料沿着斜轧机的加工轴线推入斜轧机；

二、一级斜轧辊咬住圆棒料并推动圆棒料旋转向前沿斜轧机的加工轴线移动，芯棒对圆棒料进行穿孔；

三、圆棒料穿孔后，二级轧辊通过径向移动使圆棒料成形出阶梯形状。

四、将芯棒从成形的圆棒料中抽出。

本发明通过一个工序加工出空心阶梯轴，主要分为4个阶段：推料（步骤一）-穿孔（步骤二）-阶梯成形（步骤三）-抽芯棒（步骤四），三个一级斜轧辊和三个二级斜轧辊均绕斜轧机的加工轴线均匀分布，且均与加工轴线偏转一定角度。一级斜轧辊只做绕自身轴线的转动，主要是为了咬住圆棒料，并向前推送圆棒料以使芯棒对圆棒料进行穿孔，芯棒朝向圆棒料的一端呈圆锥形，芯棒的一端呈尖锐的圆锥形，利于对圆棒料进行穿孔。而二级斜轧辊除做绕自身轴线的转动，还做沿圆棒料径向的移动，用于轧制出阶梯。这样圆棒料在斜轧机上通过推料-穿孔-阶梯成形-抽芯棒的一个完整工序就完成了空心阶梯轴的成形，相比现有技术，减少加工流程，节约加工时间，大大增加了生产效率。

具体地， 一级斜轧辊与圆棒料的接触面积大于二级斜轧辊与圆棒料的接触面积，一级斜轧辊主要是为了增大其与圆棒料之间的接触面积，使圆棒料前进的力更大，便于圆棒料的穿孔，二级斜轧辊与圆棒料的接触面积小是为了增加圆棒料上材料的流动性，便于阶梯的成形。一级斜轧辊呈桶状，二级斜轧辊呈盘状，一级斜轧辊的直径由中间向两端减小，二级斜轧辊的直径由一端向另一端逐渐增大，桶状的一级斜轧辊能够更好地咬合圆棒料，盘状的二级斜轧辊能够更好地对圆棒料进行塑形。

具体地，斜轧机上设有U形挡块6，芯棒穿过U形挡块，U形挡块挡住成形的圆棒料，以使芯棒能从成形的圆棒料中抽出。U形挡块的U形槽能使芯棒通过，但不能使空心阶梯轴通过，这样U形挡块作为阻挡物，便于采用液压卡钳夹住芯棒的一端将其从成形的圆棒料中抽出。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。