CN113894242B - 一种轧辊及其锻压成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轧辊锻压成型工艺，其中，锻压成型工艺包括：步骤一、坯件加热；步骤二、锻压处理：将加热完成的坯件置于锻压机中进行锻压处理，并在锻压过程中利用氧气切割机进行表面修复，以得到第一加工体；步骤三、圆整修复：去除所述第一加工体两端废料后，利用修整模具将第一加工体表面修正至圆整状态，以得到第二加工体；步骤四、热处理工艺：待所述第二加工体冷却至入炉温度后，将所述第二加工体放置于热处理炉中进行热处理；步骤五、检验探伤；步骤六、后加工。通过在锻压过程中利用氧气切割机随时进行表面修复，可以有效地防止锻压完成后的第一加工体表面出现裂纹，再经过圆整修复后使得得到的第二加工体表面光滑，整体性更佳。
Description
技术领域
本发明涉及锻压加工技术领域，特别涉及一种轧辊及其锻压成型工艺。
背景技术
轧辊是轧机上使被加工金属产生连续塑性变形的主要工作部件和工具，为保证金属加工件的表面质量、延长轧辊的使用寿命，需要保证轧辊内部无裂纹且具备足够的结构强度，现有的锻压工艺加工得到的产品往往外表面较为粗糙，产品后加工过程复杂，且机械性能难以满足要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种轧辊及其锻压成型工艺，具有提高产品质量和机械性能的优点。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种轧辊锻压成型工艺，包括：
步骤一、坯件加热：将坯件置于加热炉中加热至预定温度后保温备用；
步骤二、锻压处理：将加热完成的坯件置于锻压机中进行锻压处理，并在锻压过程中利用氧气切割机进行表面修复，以得到第一加工体；
步骤三、圆整修复：去除所述第一加工体两端废料后，利用修整模具将第一加工体表面修正至圆整状态，以得到第二加工体；
步骤四、热处理工艺：待所述第二加工体冷却至入炉温度后，将所述第二加工体放置于热处理炉中进行热处理，以改变所述第二加工体的内部结构得到第三加工体；
步骤五、检验探伤：测量所述第三加工体的直径，并利用超声波探伤仪对所述第三加工体进行探伤检测；
步骤六、后加工：按照产品设计图纸对所述第三加工体进行机加工，以得到成品轧辊。
实现上述技术方案，通过在锻压过程中利用氧气切割机随时进行表面修复，可以有效地防止锻压完成后的第一加工体表面出现裂纹，再经过圆整修复后使得得到的第二加工体表面光滑，整体性更佳，更利于后加工处理过程，通过热处理工艺改变第二加工体内部的晶体结构，使得得到的第三加工体机械性能更佳，在经过检测探伤过程，有效地检测出第三加工体内部是否存在裂痕，避免产品出现不良品。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤一具体包括：
在冷炉状态下将坯件放入加热炉中，加热至800-900℃后，保温2.5-3.5h；
保温完成后将炉温快速升温至1140-1180℃，继续保温1-1.5h；
保温完成后继续将炉温快速升温至1200-1320℃，继续保温3.5-4.5h后即可取出配件进行锻压处理。
实现上述技术方案，通过三个梯度的升温保温过程，使得锻件的加热过程更加稳定，有利于提高产品的性能。
作为本发明的一种优选方案，所述修整模具包括：
用于与锻压机的机架相固定的安装基座，所述安装基座上设有下圆整口；
滑动连接于所述安装基座、用于与锻压机的压头相装配的圆整压头，所述圆整压头上设有与所述下圆整口相对应的上圆整口；以及，
设置在所述安装基座和所述圆整压头之间的复位导向组件。
作为本发明的一种优选方案，所述复位导向组件对称设置在所述安装基座和圆整压头的两侧，包括：固定于所述安装基座的下安装柱、固定于所述圆整压头且与所述下安装柱相对应的上安装柱、以及两端分别套设于所述上安装柱和所述下安装柱的复位弹簧。
实现上述技术方案，通过安装基座与圆整压头相配合，由上圆整口和下圆整口相互配合对第一加工体进行圆整处理，即得到表面光滑的第二加工体，圆整完成后通过复位弹簧有助于圆整压头的快速复位。
作为本发明的一种优选方案，所述安装基座上设有安装嵌槽，所述安装嵌槽内可拆卸连接有下模头，所述下圆整口设置于所述下模头，且所述下模头与所述圆整压头之间设有活动导柱。
实现上述技术方案，可以方便更换不同规格尺寸的下模头，以便适配不同型号产品的圆整加工。
作为本发明的一种优选方案，所述热处理工艺包括：正火处理步骤和球化退火处理步骤。
作为本发明的一种优选方案，所述正火处理步骤包括：
待第二加工体冷却至450-480℃的入炉温度后放入热处理炉中；
将第二加工体加热至900-940℃后持续保温9-10h，待保温完成后停机雾冷至300-350℃。
作为本发明的一种优选方案，所述球化退火处理步骤包括：
正火处理步骤完整后，再次启动热处理炉，使炉温在350-400℃之间维持1-1.5h；
保温完成后将炉温快速升温至802-840℃后持续保温16-18h；
保温完成后使炉温下降至650-680℃，继续保温3-4h后，停机炉冷至450℃以下出炉进行校直处理。
实现上述技术方案，通过将正火处理和球化退火处理过程，使得产品的机械性能更佳、强度更高。
作为本发明的一种优选方案，若坯件温度下降至1100℃以下，则将坯件再次置于加热炉中重新加热。
另一方面，为解决上述技术问题，本发明还提供一种轧辊，所述轧辊由上述任一技术方案所述的锻压成型工艺制得。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
本发明实施例通过提供一种轧辊锻压成型工艺，其中，锻压成型工艺包括：步骤一、坯件加热：将坯件置于加热炉中加热至预定温度后保温备用；步骤二、锻压处理：将加热完成的坯件置于锻压机中进行锻压处理，并在锻压过程中利用氧气切割机进行表面修复，以得到第一加工体；步骤三、圆整修复：去除所述第一加工体两端废料后，利用修整模具将第一加工体表面修正至圆整状态，以得到第二加工体；步骤四、热处理工艺：待所述第二加工体冷却至入炉温度后，将所述第二加工体放置于热处理炉中进行热处理，以改变所述第二加工体的内部结构得到第三加工体；步骤五、检验探伤：测量所述第三加工体的直径，并利用超声波探伤仪对所述第三加工体进行探伤检测；步骤六、后加工：按照产品设计图纸对所述第三加工体进行机加工，以得到成品轧辊。通过在锻压过程中利用氧气切割机随时进行表面修复，可以有效地防止锻压完成后的第一加工体表面出现裂纹，再经过圆整修复后使得得到的第二加工体表面光滑，整体性更佳，更利于后加工处理过程，通过热处理工艺改变第二加工体内部的晶体结构，使得得到的第三加工体机械性能更佳，在经过检测探伤过程，有效地检测出第三加工体内部是否存在裂痕，避免产品出现不良品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的工艺流程图。
图2为本发明实施例中修整模具的结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1、安装基座；11、下圆整口；12、下模头；13、活动导柱；2、圆整压头；21、上圆整口；3、复位导向组件；31、下安装柱；32、上安装柱；33、复位弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
一种轧辊锻压成型工艺，如图1所示，包括：
步骤一、坯件加热：将坯件置于加热炉中加热至预定温度后保温备用。
步骤一具体包括：
在冷炉状态下将坯件放入加热炉中，加热至800-900℃后，保温2.5-3.5h，优选加热至840-8600℃、保温3h；
保温完成后将炉温快速升温至1140-1180℃，继续保温1-1.5h，优选升温至1160℃、保温1h；
保温完成后继续将炉温快速升温至1200-1320℃，继续保温3.5-4.5h后即可取出配件进行锻压处理，优选升温至1200-1240℃、保温4h。
通过三个梯度的升温保温过程，使得锻件的加热过程更加稳定，有利于提高产品的性能。
步骤二、锻压处理：将加热完成的坯件置于锻压机中进行锻压处理，并在锻压过程中利用氧气切割机进行表面修复，以得到第一加工体。
在锻压加工过程中，若坯件温度下降至1100℃以下，则将坯件再次置于加热炉中重新加热，此时可以更换另一根坯件进行锻压，如此往复多次，可以保证坯件在高温状态下进行锻压，提高锻压效率。
步骤三、圆整修复：去除第一加工体两端废料后，利用修整模具将第一加工体表面修正至圆整状态，以得到第二加工体。
修正模具安装在锻压机上，如图2所示，修整模具包括：用于与锻压机的机架相固定的安装基座1，安装基座1上设有下圆整口11；滑动连接于安装基座1、用于与锻压机的压头相装配的圆整压头2，圆整压头2上设有与下圆整口11相对应的上圆整口21；以及，设置在安装基座1和圆整压头2之间的复位导向组件3。
其中，复位导向组件3对称设置在安装基座1和圆整压头2的两侧，包括：固定于安装基座1的下安装柱31、固定于圆整压头2且与下安装柱31相对应的上安装柱32、以及两端分别套设于上安装柱32和下安装柱31的复位弹簧33。
通过安装基座1与圆整压头2相配合，由上圆整口21和下圆整口11相互配合对第一加工体进行圆整处理，即得到表面光滑的第二加工体，圆整完成后通过复位弹簧33有助于圆整压头2的快速复位。
进一步的，安装基座1上设有安装嵌槽，安装嵌槽内可拆卸连接有下模头12，下圆整口11设置于下模头12，且下模头12与圆整压头2之间设有活动导柱13，可以方便更换不同规格尺寸的下模头12，以便适配不同型号产品的圆整加工。
步骤四、热处理工艺：待第二加工体冷却至入炉温度后，将第二加工体放置于热处理炉中进行热处理，以改变第二加工体的内部结构得到第三加工体；热处理工艺包括：依次进行的正火处理步骤和球化退火处理步骤，通过将正火处理和球化退火处理过程，使得产品的机械性能更佳、强度更高。
其中，正火处理步骤包括：
待第二加工体冷却至450-480℃的入炉温度后放入热处理炉中；
将第二加工体加热至900-940℃后持续保温9-10h，待保温完成后停机雾冷至300-350℃，雾冷是以水作为介质进行喷雾冷却。
球化退火处理步骤包括：
正火处理步骤完整后，再次启动热处理炉，使炉温在350-400℃之间维持1-1.5h；
保温完成后将炉温快速升温至802-840℃后持续保温16-18h；
保温完成后使炉温下降至650-680℃，继续保温3-4h后，停机炉冷至450℃以下出炉进行校直处理，校直处理用于防止锻件经热处理后弯曲度较大。
步骤五、检验探伤：测量第三加工体的直径，并利用超声波探伤仪对第三加工体进行探伤检测，在测量第三加工体直径时，可以选取若干个测量位点进行抽样检测，若多个测量位点的平均值在预定公差内，即表示产品合格，而一旦通过超声波探伤仪检测出第三加工体内部存在裂纹时，即该产品即为不合格品。
步骤六、后加工：按照产品设计图纸对第三加工体进行机加工，以得到成品轧辊，机加工过程为锯切、铣削、磨削等过程。
通过在锻压过程中利用氧气切割机随时进行表面修复，可以有效地防止锻压完成后的第一加工体表面出现裂纹，再经过圆整修复后使得得到的第二加工体表面光滑，整体性更佳，更利于后加工处理过程，通过热处理工艺改变第二加工体内部的晶体结构，使得得到的第三加工体机械性能更佳，在经过检测探伤过程，有效地检测出第三加工体内部是否存在裂痕，避免产品出现不良品。
另一方面，为解决上述技术问题，本本实施例还提供一种轧辊，所述轧辊由上述技术方案的锻压成型工艺制得。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种轧辊锻压成型工艺，其特征在于，包括：
步骤一、坯件加热：将坯件置于加热炉中加热至预定温度后保温备用；
步骤二、锻压处理：将加热完成的坯件置于锻压机中进行锻压处理，并在锻压过程中利用氧气切割机进行表面修复，以得到第一加工体；
步骤三、圆整修复：去除所述第一加工体两端废料后，利用修整模具将第一加工体表面修正至圆整状态，以得到第二加工体；
步骤四、热处理工艺：待所述第二加工体冷却至入炉温度后，将所述第二加工体放置于热处理炉中进行热处理，以改变所述第二加工体的内部结构得到第三加工体；
步骤五、检验探伤：测量所述第三加工体的直径，并利用超声波探伤仪对所述第三加工体进行探伤检测；
步骤六、后加工：按照产品设计图纸对所述第三加工体进行机加工，以得到成品轧辊；
所述修整模具包括：
用于与锻压机的机架相固定的安装基座，所述安装基座上设有下圆整口；
滑动连接于所述安装基座、用于与锻压机的压头相装配的圆整压头，所述圆整压头上设有与所述下圆整口相对应的上圆整口；以及，
设置在所述安装基座和所述圆整压头之间的复位导向组件；
所述复位导向组件对称设置在所述安装基座和圆整压头的两侧，包括：固定于所述安装基座的下安装柱、固定于所述圆整压头且与所述下安装柱相对应的上安装柱、以及两端分别套设于所述上安装柱和所述下安装柱的复位弹簧；
所述安装基座上设有安装嵌槽，所述安装嵌槽内可拆卸连接有下模头，所述下圆整口设置于所述下模头，且所述下模头与所述圆整压头之间设有活动导柱；
所述步骤一具体包括：
在冷炉状态下将坯件放入加热炉中，加热至800-900℃后，保温2.5-3.5h；
保温完成后将炉温快速升温至1140-1180℃，继续保温1-1.5h；
保温完成后继续将炉温快速升温至1200-1320℃，继续保温3.5-4.5h后即可取出配件进行锻压处理；
所述热处理工艺包括：正火处理步骤和球化退火处理步骤；
所述正火处理步骤包括：
待第二加工体冷却至450-480℃的入炉温度后放入热处理炉中；
将第二加工体加热至900-940℃后持续保温9-10h，待保温完成后停机雾冷至300-350℃；
所述球化退火处理步骤包括：
正火处理步骤完整后，再次启动热处理炉，使炉温在350-400℃之间维持1-1.5h；
保温完成后将炉温快速升温至802-840℃后持续保温16-18h；
保温完成后使炉温下降至650-680℃，继续保温3-4h后，停机炉冷至450℃以下出炉进行校直处理。
2.根据权利要求1所述的轧辊锻压成型工艺，其特征在于，在锻压过程中，若坯件温度下降至1100℃以下，则将坯件再次置于加热炉中重新加热。
3.一种轧辊，其特征在于，所述轧辊由权利要求1至2中任一项所述的锻压成型工艺制得。
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