Ф300 mm輾環機分體式輾壓輪的設計與應用

郭強，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輾環機是我公司軸承套圈鍛件生產加工的主要設備，由其承擔加工的產品鍛件的規格有六七百種之多。一直以來，該類輾環機所使用的模具為一體式輾壓輪(圖1)，即一種規格的鍛件對應一個輾壓輪。輾壓輪結構如圖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嚴重，加工難度大，制造成本高。

(2)輾壓輪數量多，占用生產現場的空間位置大，不利于現場的優化管理，生產過程中輾壓輪的查找和準備工作量大。

(3)輾壓輪使用后型槽會磨損，必須經過修復才能繼續使用，容易造成輾壓輪的報廢。

1—輾壓輪座；2—輾壓輪；3—錐體壓蓋；4—六角頭螺栓

圖2 輾壓輪結構

2 分體式輾壓輪

針對一體式輾壓輪的缺點，提出了輾壓輪的分體式設計。在設計分體式輾壓輪時，需要考慮2個方面的問題：(1)Φ300 mm輾環機加工套圈的寬度H為30～129 mm，與高幅(寬度大)鍛件相比，其絕對值相對較小，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之多，受投入成本等因素的制約，不可能整體淘汰或報廢，仍要繼續使用，所以分體式輾壓輪的設計及應用，需要在原有輾壓輪座的基礎上，確保分體式輾壓輪與原有一體式輾壓輪的兼容，能夠達到在同一臺設備上長期共同使用。

據此對Φ300 mm輾環機分體式輾壓輪進行了設計，其原理如圖3所示。其中，底輪、上輪進行了單獨設計，為所有規格通用；錐體壓蓋和六角頭螺栓按要求進行了加高和加長；輾壓輪座保持不變，為原有結構；中輪根據輾壓輪型槽寬度H進行了設計。中輪設計時，當87 mm≤H≤129 mm 時，按圖3a所示原理設計中輪；當60 mm≤H<87 mm 時，按圖3b所示原理設計中輪，其中HL=115 mm；當30 mm≤H<60 mm 時，按圖3b所示原理設計中輪，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 改進效果

改進后的分體式輾壓輪具有以下優點：

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

(2)中輪的設計能夠滿足Φ300 mm輾環機的不同規格產品的生產加工，能夠保證產品的尺寸精度和幾何精度達到工藝技術要求。

(3)分體式輾壓輪經過修復后可長期使用，不會出現輾壓輪的報廢情況。

(4)實現了與一體式輾壓輪的兼容，確保了二者在同一臺輾環機上的共同使用，經過一段時間的過渡，有效減少了對生產現場空間位置的占用，為優化現場創造了條件。

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