1.本发明涉及一种轧制成形方法，特别是涉及了一种内台阶截面异形环件的轧制方法。
背景技术：
2.环件是现代工程机械的主要受力部件，目前，复杂截面环件的成形方法为：经下料、锻造制坯辗环，制得横截面为矩形的矩形环件，然后经精车加工后，得到露天煤矿挖掘机中异形环锻件。目前制造方法的缺点为：由于矩形环件的尺寸和露天煤矿挖掘机中异形环锻件的尺寸相差比较大，所以会加大精车加工的难度，原料消耗较多，降低了生产效率，增加了生产成本。
技术实现要素：
3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种内台阶截面异形环件的轧制方法，能够有效地节约原材料、提高生产效率。
4.为了解决上述问题，本发明所述内台阶截面异形环件的轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.按一定规格下料成棒材，把棒材平放于加热炉中的垫块上，钢坯装炉时炉内温度≤550℃，装炉完成后保温2.5～3.5h；然后加热炉进行加热，使得炉内温度以≤80℃/h的速率升温至850℃
±
10℃后保温5.5～6.5h，然后继续加热使得炉内温度以≤120℃/h的速率升温至1250℃
±
10℃后保温4.5～5.5h；对加热好的棒材进行制坯，制坯过程的始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，坯料在锻造过程中如果温度低于终锻温度，坯料需回炉加热保温；在油压机上首先对下料所得的坯料进行倒棱滚圆，然后进行两次墩粗，第一次墩粗的锻造比为2.0，第二次墩粗的锻造比为1.67，接着对坯料在轴芯处冲通孔，制得的初坯；
6.将初坯轧制成矩形环坯，该过程的始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，在锻造过程中如果坯料的温度低于终锻温度，需回炉加热保温；将在辗环机上进行辗环，轧制成横截面为矩形的矩形环件；
7.对矩形环件进行预成形，预成形始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，矩形环件在锻造过程中如果温度低于终锻温度，需回炉加热保温；在油压机上使用专用压模沿着矩形环件的轴线在矩形环件的端面上压制内台阶进行预成形，从而得到预成形件；
8.对预成型件终轧成形，终轧成形的始锻温度≤1150℃，预终锻温度≥850℃，预成形件在锻造过程中如果温度低于终锻温度，预成形件需回炉加热保温；在辗环机上采用专用芯辊和圆柱形主轧膜对预成形件进行异形轧制，从而得到异形环锻件；终轧成形过程中，专用芯辊从上至下依次为上圆柱体段、上截头圆锥体段、下圆柱体段同轴设置成一个整体，上圆柱体段的直径等于下圆柱体段的直径，上截头圆锥体段的小端直径大于上圆柱体段的直径，专用芯辊中上截头圆锥体段小端的边沿上倒有圆角；异形轧制时，主轧模的转速为22～24转/分，在咬入阶段，专用芯辊进给速度为0.1～0.2mm/s，环件直径长大速度为1～2mm/
s，轧制载荷为8.5～9.5mpa，驱动辊线速度为0.6～0.8mm/s；在平稳轧制阶段，专用芯辊进给速度为0.27～0.33mm/s，环件直径长大速度为2～4mm/s，轧制载荷为6.5～7.5mpa，驱动辊线速度为0.55～0.65m/s，上、下锥辊的线速度为1.8～2.2mm/s；在结束轧制阶段和整圆阶段，专用芯辊进给速度为0.08～0.12m/s，环件直径长大速度为0.18～0.22mm/s，轧制载荷为2.5～3.5mpa，驱动辊线速度为0.18～0.22m/s，上、下锥辊均不施加压力。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
10.本发明所述内台阶截面异形环件的轧制方法，采用专用压膜和专用芯辊后能直接轧制出异形环锻件，节约了原料，大大提高了生产效率，降低了生产成本；另外，采用专用压膜预成形以及专用芯辊异形轧制后环件的性能大大提高，并且能使环件芯部和表面的性能基本一致。
具体实施方式
11.本发明所述内台阶截面异形环件的轧制方法，需要提供锻造加热炉、压力机、轧环机、机械手等设备。其具体实施方式如下：
12.按一定规格下料成棒材，把棒材平放于加热炉中的垫块上，钢坯装炉时炉内温度≤550℃，装炉完成后保温2.5～3.5h；然后加热炉进行加热，使得炉内温度以≤80℃/h的速率升温至850℃
±
10℃后保温5.5～6.5h，然后继续加热使得炉内温度以≤120℃/h的速率升温至1250℃
±
10℃后保温4.5～5.5h；对加热好的棒材进行制坯，制坯过程的始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，坯料在锻造过程中如果温度低于终锻温度，坯料需回炉加热保温；在油压机上首先对下料所得的坯料进行倒棱滚圆，然后进行两次墩粗，第一次墩粗的锻造比为2.0，第二次墩粗的锻造比为1.67，接着对坯料在轴芯处冲通孔，制得的初坯；
13.将初坯轧制成矩形环坯，该过程的始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，在锻造过程中如果坯料的温度低于终锻温度，需回炉加热保温；将在辗环机上进行辗环，轧制成横截面为矩形的矩形环件；
14.对矩形环件进行预成形，预成形始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，矩形环件在锻造过程中如果温度低于终锻温度，需回炉加热保温；在油压机上使用专用压模沿着矩形环件的轴线在矩形环件的端面上压制内台阶进行预成形，从而得到预成形件；
15.对预成型件终轧成形，终轧成形的始锻温度≤1150℃，预终锻温度≥850℃，预成形件在锻造过程中如果温度低于终锻温度，预成形件需回炉加热保温；在辗环机上采用专用芯辊和圆柱形主轧膜对预成形件进行异形轧制，从而得到异形环锻件；终轧成形过程中，专用芯辊从上至下依次为上圆柱体段、上截头圆锥体段、下圆柱体段同轴设置成一个整体，上圆柱体段的直径等于下圆柱体段的直径，上截头圆锥体段的小端直径大于上圆柱体段的直径，专用芯辊中上截头圆锥体段小端的边沿上倒有圆角；异形轧制时，主轧模的转速为22～24转/分，在咬入阶段，专用芯辊进给速度为0.1～0.2mm/s，环件直径长大速度为1～2mm/s，轧制载荷为8.5～9.5mpa，驱动辊线速度为0.6～0.8mm/s；在平稳轧制阶段，专用芯辊进给速度为0.27～0.33mm/s，环件直径长大速度为2～4mm/s，轧制载荷为6.5～7.5mpa，驱动辊线速度为0.55～0.65m/s，上、下锥辊的线速度为1.8～2.2mm/s；在结束轧制阶段和整圆阶段，专用芯辊进给速度为0.08～0.12m/s，环件直径长大速度为0.18～0.22mm/s，轧制载荷为2.5～3.5mpa，驱动辊线速度为0.18～0.22m/s，上、下锥辊均不施加压力。
技术特征：
1.一种内台阶截面异形环件的轧制方法，其特征在于：包括以下步骤：按一定规格下料成棒材，把棒材平放于加热炉中的垫块上，钢坯装炉时炉内温度≤550℃，装炉完成后保温2.5～3.5h；然后加热炉进行加热，使得炉内温度以≤80℃/h的速率升温至850℃
±
10℃后保温5.5～6.5h，然后继续加热使得炉内温度以≤120℃/h的速率升温至1250℃
±
10℃后保温4.5～5.5h；对加热好的棒材进行制坯，制坯过程的始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，坯料在锻造过程中如果温度低于终锻温度，坯料需回炉加热保温；在油压机上首先对下料所得的坯料进行倒棱滚圆，然后进行两次墩粗，第一次墩粗的锻造比为2.0，第二次墩粗的锻造比为1.67，接着对坯料在轴芯处冲通孔，制得的初坯；将初坯轧制成矩形环坯，该过程的始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，在锻造过程中如果坯料的温度低于终锻温度，需回炉加热保温；将在辗环机上进行辗环，轧制成横截面为矩形的矩形环件；对矩形环件进行预成形，预成形始锻温度≤1150℃，终锻温度≥850℃，矩形环件在锻造过程中如果温度低于终锻温度，需回炉加热保温；在油压机上使用专用压模沿着矩形环件的轴线在矩形环件的端面上压制内台阶进行预成形，从而得到预成形件；对预成型件终轧成形，终轧成形的始锻温度≤1150℃，预终锻温度≥850℃，预成形件在锻造过程中如果温度低于终锻温度，预成形件需回炉加热保温；在辗环机上采用专用芯辊和圆柱形主轧膜对预成形件进行异形轧制，从而得到异形环锻件；终轧成形过程中，专用芯辊从上至下依次为上圆柱体段、上截头圆锥体段、下圆柱体段同轴设置成一个整体，上圆柱体段的直径等于下圆柱体段的直径，上截头圆锥体段的小端直径大于上圆柱体段的直径，专用芯辊中上截头圆锥体段小端的边沿上倒有圆角；异形轧制时，主轧模的转速为22～24转/分，在咬入阶段，专用芯辊进给速度为0.1～0.2mm/s，环件直径长大速度为1～2mm/s，轧制载荷为8.5～9.5mpa，驱动辊线速度为0.6～0.8mm/s；在平稳轧制阶段，专用芯辊进给速度为0.27～0.33mm/s，环件直径长大速度为2～4mm/s，轧制载荷为6.5～7.5mpa，驱动辊线速度为0.55～0.65m/s，上、下锥辊的线速度为1.8～2.2mm/s；在结束轧制阶段和整圆阶段，专用芯辊进给速度为0.08～0.12m/s，环件直径长大速度为0.18～0.22mm/s，轧制载荷为2.5～3.5mpa，驱动辊线速度为0.18～0.22m/s，上、下锥辊均不施加压力。
技术总结
本发明公开了一种内台阶截面异形环件的轧制方法，其特征在于，其工艺步骤如下：下料
技术研发人员：强超
受保护的技术使用者：贵州安大航空锻造有限责任公司
技术研发日：2020.09.29
技术公布日：2022/4/12