本发明涉及轴类零件加工技术领域，具体地说是一种台阶轴无料头连续轧制模具及其轧制方法。
背景技术：
辊式楔横轧指圆柱形坯料在两轧辊的模具之间发生连续局部变形，轧制成的零件形状和模具底部型槽的形状一致。
轧制模具平面展开后主要包括轧制起始端和成型端，现有模具其成型端结构如说明书附图图1所示，上模和下模的结构相同，上模和下模的左右两端均设有切刀，上模上的切刀和下模上的切刀位置对应，此种模具的轧制过程为：先将整支圆钢按轧件长度先切断成相应长度的短棒料，再依次进行加热和轧制，其轧制过程存在以下技术缺陷：①轧制时轴件两端多余的部分通过左右两个切刀切断，故产生许多废料头，造成钢材的浪费，提高了生产成本；②加工过程为逐个加工，无法实现连续化轧制，轧制效率低。
技术实现要素：
本发明提出一种台阶轴无料头连续轧制模具及其轧制方法。
本发明的技术方案是这样实现的，提供一种台阶轴无料头连续轧制模具，包括分别安装在辊式楔横轧上轧辊和下轧辊上且结构相同的上模具和下模具，上模具和下模具沿各自展开长度方向其中一端为轧制起始端，另一端为成型端，所述轧制起始端的宽度小于成型端的宽度，上模具和下模具沿各自宽度方向其中一侧为预成型区，另一侧为成型区，预成型区和成型区通过设置在成型端上的切刀分隔；上模具和下模具成型端的预成型区和成型区相互远离的一侧均设有非作用区，成型端除非作用区的宽度为所加工轴件长度的一倍以上；所述预成型区和成型区上均设有用于轧制轴件的型槽。
作为优选的技术方案，所述上模具和下模具均通过螺栓与轧辊固定。
本发明还提供一种台阶轴无料头连续轧制模具的轧制方法包括以下步骤：
①推动整支圆钢将圆钢的一端送入上模具的预成型区和下模具的预成型区，将圆钢推入端的端面作为定位点将圆钢定位，启动楔横轧进行轴件首次轧制，首次轧制完成第一个轴件的首端预成型；
②继续推动圆钢使第一个轴件首端进入上模具的成型区和下模具的成型区，并将第一个轴件的成型面作为定位点将圆钢定位，之后进行第二次轧制，第二次轧制完成第一个轴件整体成型以及第二个轴件首端预成型，成型端的切刀将第一个轴件的末端端头与第二个轴件首端端头切断分离；
③继续推动剩余圆钢按照步骤②的加工方式进行轴件逐个加工。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下突出的有益效果：
1、通过改进后的模具轧制台阶轴将前后轴件加工衔接起来，所以加工过程中不会出现废料头，避免了钢材的浪费，降低了生产成本。
2、通过模具的改进颠覆了常规先切断后轧制的不连续生产工艺，实现了整只圆钢连续化轧制，轧制效率提升数倍。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有模具成型端轧制过程示意图。
图2为本发明上模具或下模具平面展开示意图。
图3是图2中a-a处剖面图。
图4是图2中b-b处剖面图。
图5是图2中a-a处上模具和下模具组合轧制状态示意图。
图6是图2中b-b处上模具和下模具组合轧制状态示意图。
图中：1-展宽角；2-轧制起始端；3-成型端；4-切刀；5-预成型区；6-成型区；7-型槽，8-成型角，9-非作用区。
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。
一种台阶轴无料头连续轧制模具，包括分别安装在辊式楔横轧上轧辊和下轧辊上且结构相同的上模具和下模具，上模具和下模具均通过螺栓与轧辊固定。
如图2所示，上模具和下模具沿各自展开长度方向其中一端为轧制起始端2，另一端为成型端3，轧制起始端2的宽度小于成型端3的宽度。上模具和下模具沿各自宽度方向其中一侧为预成型区5，另一侧为成型区6，预成型区5和成型区6通过设置在成型端3上的切刀4分隔。
上模具和下模具成型端3的预成型区5和成型区6相互远离的一侧均设有非作用区9，成型端3除非作用区9的宽度为所加工轴件长度的一倍以上。如果上模具和下模具成型端3的长度小于上述要求，则无法得到预成型的加工效果。
如图3、4所示，所述预成型区5和成型区6上均设有用于轧制轴件的型槽7。
如图2所示，所述上模具和下模具上展宽角1的范围均为7°-9°，此展宽角1的范围相比于现有模具的展宽角1角度减小，减小轧制起始端2展宽角1的大小可以使轴件更易成型。如图4所示，上模具和下模具上成型角8的范围均为35°-45°，此成型角8的范围相比于现有模具的成型角8角度增大，增大展宽角1的目的是使其推力增大抵消后边圆钢的推力，从而适应整只圆钢连续化轧制。
一种台阶轴无料头连续轧制模具的轧制方法包括以下步骤：
①推动整支圆钢将圆钢的一端送入上模具的预成型区5和下模具的预成型区5，将圆钢推入端的端面作为定位点将圆钢定位，启动楔横轧进行轴件首次轧制，首次轧制完成第一个轴件的首端预成型；
②继续推动圆钢使第一个轴件首端进入上模具的成型区6和下模具的成型区6，并将第一个轴件的成型面作为定位点将圆钢定位，之后进行第二次轧制，第二次轧制完成第一个轴件整体成型以及第二个轴件首端预成型，成型端的切刀4将第一个轴件的末端端头与第二个轴件首端端头切断分离；
③继续推动剩余圆钢按照步骤②的加工方式进行轴件逐个加工。
下面结合图1、2、3、4、5、6对上述轧制方法做进一步说明：
轧制过程中，整支圆钢通过气缸等推送装置进入上模具和下模具之间，在上下两个模具共同作用下圆钢发生连续局部变形，首次轧制时，在上模具预成型区5和下模具预成型区5两者配合作用下，完成第一个轴件首端预成型；继续推动圆钢，使第一个轴件首端进入上模具的成型区6和下模具的成型区6，在上模具成型区6和下模具成型区6两者配合作用下，完成首个轴件整体成型以及第二个轴件首端预成型，如图5所示，轴件轧制成型后通过上模具上的切刀4和下模具上的切刀4配合将第一个轴件的末端端头与第二个轴件首端端头切断分离。
在轴件经过b-b处时，如图6所示，b-b处的预成型区5，实现第二个轴件首端的部分轧制，b-b处的成型区6，实现第一个轴件除首端之外的轧制。
在轴件经过a-a处时，如图5所示，a-a处的预成型区5，完成第二个轴件首端预成型，a-a处的成型区6完成第一个轴件除首端之外的成型，由于第一个轴件的首端在首次轧制时已经轧制成型，所以第二次轧制时，成型区对第一个轴件的首端不起到轧制作用，其起到的是托料作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。