Ф300 mm輾環(huán)機(jī)分體式輾壓輪的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

郭強(qiáng)，郭棟，吳國宏

(西北軸承股份有限公司，銀川 750021)

1 一體式輾壓輪

Φ300 mm輾環(huán)機(jī)是我公司軸承套圈鍛件生產(chǎn)加工的主要設(shè)備，由其承擔(dān)加工的產(chǎn)品鍛件的規(guī)格有六七百種之多。一直以來，該類輾環(huán)機(jī)所使用的模具為一體式輾壓輪(圖1)，即一種規(guī)格的鍛件對(duì)應(yīng)一個(gè)輾壓輪。輾壓輪結(jié)構(gòu)如圖2所示，其通過錐體壓蓋及六角頭螺栓固定在輾壓輪座上。輾壓輪外徑為700 mm，高度為175 mm，其型槽深度B取決于所加工鍛件的壁厚，型槽寬度H取決于所加工軸承套圈的寬度，H的取值為30～129 mm。因軸承套圈種類多，即使同一外徑的軸承套圈，壁厚和寬度也有不同，因此，生產(chǎn)中必須具備不同深度B和不同寬度H的輾壓輪。目前的一體式輾壓輪給生產(chǎn)和制造帶來諸多不便，主要存在以下不足：

(1)輾壓輪制造所用的材料浪費(fèi)嚴(yán)重，加工難度大，制造成本高。

(2)輾壓輪數(shù)量多，占用生產(chǎn)現(xiàn)場的空間位置大，不利于現(xiàn)場的優(yōu)化管理，生產(chǎn)過程中輾壓輪的查找和準(zhǔn)備工作量大。

(3)輾壓輪使用后型槽會(huì)磨損，必須經(jīng)過修復(fù)才能繼續(xù)使用，容易造成輾壓輪的報(bào)廢。

1—輾壓輪座；2—輾壓輪；3—錐體壓蓋；4—六角頭螺栓

圖2 輾壓輪結(jié)構(gòu)

2 分體式輾壓輪

針對(duì)一體式輾壓輪的缺點(diǎn)，提出了輾壓輪的分體式設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)分體式輾壓輪時(shí)，需要考慮2個(gè)方面的問題：(1)Φ300 mm輾環(huán)機(jī)加工套圈的寬度H為30～129 mm，與高幅(寬度大)鍛件相比，其絕對(duì)值相對(duì)較小，需要考慮采用若干組合片組合出幅高H；(2)目前使用的一體式輾壓輪有六七百個(gè)之多，受投入成本等因素的制約，不可能整體淘汰或報(bào)廢，仍要繼續(xù)使用，所以分體式輾壓輪的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，需要在原有輾壓輪座的基礎(chǔ)上，確保分體式輾壓輪與原有一體式輾壓輪的兼容，能夠達(dá)到在同一臺(tái)設(shè)備上長期共同使用。

據(jù)此對(duì)Φ300 mm輾環(huán)機(jī)分體式輾壓輪進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其原理如圖3所示。其中，底輪、上輪進(jìn)行了單獨(dú)設(shè)計(jì)，為所有規(guī)格通用；錐體壓蓋和六角頭螺栓按要求進(jìn)行了加高和加長；輾壓輪座保持不變，為原有結(jié)構(gòu)；中輪根據(jù)輾壓輪型槽寬度H進(jìn)行了設(shè)計(jì)。中輪設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)87 mm≤H≤129 mm 時(shí)，按圖3a所示原理設(shè)計(jì)中輪；當(dāng)60 mm≤H<87 mm 時(shí)，按圖3b所示原理設(shè)計(jì)中輪，其中HL=115 mm；當(dāng)30 mm≤H<60 mm 時(shí)，按圖3b所示原理設(shè)計(jì)中輪，其中HL=87 mm。

1—輾壓輪座；2—底輪；3—中輪；4—上輪；5—錐體壓蓋(加高型)；6—六角頭螺栓(加長型)

3 改進(jìn)效果

改進(jìn)后的分體式輾壓輪具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)分體式輾壓輪的底輪和上輪為所有規(guī)格通用，通過組合即可進(jìn)行不同規(guī)格鍛件的生產(chǎn)加工，輾壓輪制造費(fèi)用減少50%～60%。

(2)中輪的設(shè)計(jì)能夠滿足Φ300 mm輾環(huán)機(jī)的不同規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)加工，能夠保證產(chǎn)品的尺寸精度和幾何精度達(dá)到工藝技術(shù)要求。

(3)分體式輾壓輪經(jīng)過修復(fù)后可長期使用，不會(huì)出現(xiàn)輾壓輪的報(bào)廢情況。

(4)實(shí)現(xiàn)了與一體式輾壓輪的兼容，確保了二者在同一臺(tái)輾環(huán)機(jī)上的共同使用，經(jīng)過一段時(shí)間的過渡，有效減少了對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場空間位置的占用，為優(yōu)化現(xiàn)場創(chuàng)造了條件。

不足之處在于，需確保分體式輾壓輪各個(gè)部件的加工精度，尤其是各部件組合時(shí)的角度，否則中輪與上輪、底輪之間會(huì)產(chǎn)生間隙，對(duì)鍛件工藝尺寸或精度造成一定的影響。