碾環是鍛造分類的一種,隨著鍛造行業的快發展,碾環工藝發展用于鍛造行業越來越多,主要用碾環機來鍛造。為了我們共同的生存家園地球不在受到二氧化碳的腐蝕,節能減排成為我國的項目,隨著我國風電項目的快增長,伴隨風電法蘭、模鍛件等風電關鍵部件需求也跟著增長,碾環機的出現加快了模鍛件的生產、尺寸、質量等。也在自由鍛和模鍛后出現了一個新的工藝-碾環。
碾環機的類型:按工藝方式,碾環機分為:閉式與開式碾環機。閉式碾環機,將加熱并沖有小孔的坯料2套在芯輥3上,靠碾壓輥1的內緣帶動坯料旋轉,實現坯料厚度的減薄與直徑的擴大。軸狀鍛件這種工藝方式結構等的限制,已較少采用。開式碾環機如圖1-b所示,將加熱并沖有小孔坯料2套在芯輥3上,靠碾壓輥1的外緣帶動坯料旋轉,實現坯料厚度的減薄與直徑擴大的軋制成形。這種工藝方式無論進出料,還是碾環的直徑與機器結構都比較合理適用,所以被采用。
碾環機碾鍛齒圈和齒輪毛坯的鍛造工藝主要有一下幾個工序:墩粗、拔長、沖孔、擴孔。自由鍛和碾環工藝的區別主要在擴孔這個工序上。自由一般采用馬杠擴孔,碾環主要采用輾壓擴孔。 自由鍛時碾環主要是采用馬杠碾環。
馬杠碾環的應力應變情況近似拔長,與長軸類鍛件拔長又有區別,它是模坯料沿圓周方向的拔長,是局部加載,整體受力。馬杠擴孔時變形區金屬沿切向和寬度方向流動。馬杠碾環時變形區金屬主要沿切向流動,并增內、外徑。
馬杠上碾環的精密鍛件一般壁較薄,故對外端變形區金屬切向流動的阻力遠小寬度方向,馬杠與鍛件的接觸面呈弧形,利于金屬沿切向流動。因此馬杠碾環時鍛件尺寸變化是壁厚減薄,內、外徑擴大,寬度方向稍有增加。因此,馬杠上擴孔可以鍛制薄壁的鍛件。