Ф300 mm辗环机分体式辗压轮的设计与应用

郭强，郭栋，吴国宏

(西北轴承股份有限公司，银川 750021)

1 一体式辗压轮

Φ300 mm辗环机是我公司轴承套圈锻件生产加工的主要设备，由其承担加工的产品锻件的规格有六七百种之多。一直以来，该类辗环机所使用的模具为一体式辗压轮(图1)，即一种规格的锻件对应一个辗压轮。辗压轮结构如图2所示，其通过锥体压盖及六角头螺栓固定在辗压轮座上。辗压轮外径为700 mm，高度为175 mm，其型槽深度B取决于所加工锻件的壁厚，型槽宽度H取决于所加工轴承套圈的宽度，H的取值为30～129 mm。因轴承套圈种类多，即使同一外径的轴承套圈，壁厚和宽度也有不同，因此，生产中必须具备不同深度B和不同宽度H的辗压轮。目前的一体式辗压轮给生产和制造带来诸多不便，主要存在以下不足：

(1)辗压轮制造所用的材料浪费严重，加工难度大，制造成本高。

(2)辗压轮数量多，占用生产现场的空间位置大，不利于现场的优化管理，生产过程中辗压轮的查找和准备工作量大。

(3)辗压轮使用后型槽会磨损，必须经过修复才能继续使用，容易造成辗压轮的报废。

1—辗压轮座；2—辗压轮；3—锥体压盖；4—六角头螺栓

图2 辗压轮结构

2 分体式辗压轮

针对一体式辗压轮的缺点，提出了辗压轮的分体式设计。在设计分体式辗压轮时，需要考虑2个方面的问题：(1)Φ300 mm辗环机加工套圈的宽度H为30～129 mm，与高幅(宽度大)锻件相比，其绝对值相对较小，需要考虑采用若干组合片组合出幅高H；(2)目前使用的一体式辗压轮有六七百个之多，受投入成本等因素的制约，不可能整体淘汰或报废，仍要继续使用，所以分体式辗压轮的设计及应用，需要在原有辗压轮座的基础上，确保分体式辗压轮与原有一体式辗压轮的兼容，能够达到在同一台设备上长期共同使用。

据此对Φ300 mm辗环机分体式辗压轮进行了设计，其原理如图3所示。其中，底轮、上轮进行了单独设计，为所有规格通用；锥体压盖和六角头螺栓按要求进行了加高和加长；辗压轮座保持不变，为原有结构；中轮根据辗压轮型槽宽度H进行了设计。中轮设计时，当87 mm≤H≤129 mm 时，按图3a所示原理设计中轮；当60 mm≤H<87 mm 时，按图3b所示原理设计中轮，其中HL=115 mm；当30 mm≤H<60 mm 时，按图3b所示原理设计中轮，其中HL=87 mm。

1—辗压轮座；2—底轮；3—中轮；4—上轮；5—锥体压盖(加高型)；6—六角头螺栓(加长型)

3 改进效果

改进后的分体式辗压轮具有以下优点：

(1)分体式辗压轮的底轮和上轮为所有规格通用，通过组合即可进行不同规格锻件的生产加工，辗压轮制造费用减少50%～60%。

(2)中轮的设计能够满足Φ300 mm辗环机的不同规格产品的生产加工，能够保证产品的尺寸精度和几何精度达到工艺技术要求。

(3)分体式辗压轮经过修复后可长期使用，不会出现辗压轮的报废情况。

(4)实现了与一体式辗压轮的兼容，确保了二者在同一台辗环机上的共同使用，经过一段时间的过渡，有效减少了对生产现场空间位置的占用，为优化现场创造了条件。

不足之处在于，需确保分体式辗压轮各个部件的加工精度，尤其是各部件组合时的角度，否则中轮与上轮、底轮之间会产生间隙，对锻件工艺尺寸或精度造成一定的影响。