本發(fā)明涉及軸類件的加工，尤其涉及一種無料頭軸類件的連鑄—楔橫軋成形方法。

背景技術：

楔橫軋軋制是軸類件成形的新工藝，具有生產高效等特點。但是由于楔橫軋軋制過程是金屬徑向壓縮和軸向延伸的變形過程，軋制軸類件時表層金屬比心部金屬軸向流動要快，使端部產生較大的凹心，導致軋制成形的軸類零件產生料頭，需要通過在模具上設置切刀去除料頭，在一定程度上降低了材料的利用率。而且，目前棒料在進行楔橫軋軋制之前，需要經過兩次或三次加熱，所耗電量大，不能滿足節(jié)能減排的需要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種材料利用率高、軋件質量好且節(jié)能降耗的無料頭軸類件的連鑄—楔橫軋成形方法。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種無料頭軸類件的連鑄—楔橫軋成形方法，本方法中所使用的連鑄裝置包括中間包、冷卻結晶器和電磁攪拌器，所述的中間包的下端固定設置有澆注管，所述的冷卻結晶器同軸固定在所述的澆注管上，所述的電磁攪拌器同軸安裝在所述的冷卻結晶器上，本方法的具體加工步驟為：

（1）、將鋼液加入中間包中，電磁攪拌器對鋼液進行攪拌，同時冷卻結晶器對鋼液進行一次冷卻，使鋼液在澆注管內凝固成直徑為30～200mm的鑄件棒料；

（2）、對鑄件棒料進行二次冷卻，并控制鑄件棒料的心部溫度為1100℃～1200℃、外表面溫度為750℃～800℃；

（3）、通過牽引設備牽引鑄件棒料沿其軸向進給；

（4）、在鑄件棒料的外表面按設定的尺寸間隔擠壓出軸向截面為半橢圓狀或尖角狀的環(huán)形凹槽；

（5）、切割機沿環(huán)形凹槽的最底部徑向切斷鑄件棒料，使鑄件棒料的兩端均為圓臺形；

（6）、將鑄件棒料馬上放到楔橫軋機上軋制，在控制軋件的斷面收縮率為75%～95%的條件下軋制得到無料頭軸類件。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

（1）、通過將鋼液直接鑄造成形，并將帶有余溫的鑄件棒料直接軋制，得到軸類件，減少了軸類件成形的工藝流程，操作易于自動化，提高了軸類件的生產效率，并且避免二次加熱，達到節(jié)能降耗的目的。

（2）、整個加工過程中，通過冷卻結晶器將鋼液凝固成鑄件棒料，并通過二次冷卻控制鑄件棒料從心部到表面的溫度梯度，且將鑄件棒料的兩端擠壓成圓臺形，使得鑄件棒料在楔橫軋軋制時，能更好地避免端部凹心的產生，進一步地提高了產品的材料利用率，材料利用率可達到98%以上。

（3）、在楔橫軋時，控制軋件的斷面收縮率為75%～95%，在楔橫軋大斷面收縮率下軋制，可以打碎鑄件枝晶，使得晶粒細化，得到高質量的軋件。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的連鑄裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的鑄件棒料在擠壓后的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的鑄件棒料切斷后的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

實施例一：一種無料頭軸類件的連鑄—楔橫軋成形方法，本方法中所使用的連鑄裝置包括中間包1、冷卻結晶器2和電磁攪拌器3，中間包1的下端固定設置有澆注管11，冷卻結晶器2同軸固定在澆注管11上，電磁攪拌器3同軸安裝在冷卻結晶器2上，本方法的具體加工步驟為：

（1）、將材料為40Cr的鋼液4加入中間包1中，電磁攪拌器3對鋼液4進行攪拌，同時冷卻結晶器2對鋼液4進行一次冷卻，使鋼液4在澆注管11內凝固成直徑為30mm的鑄件棒料5；

（2）、對鑄件棒料5進行二次冷卻，并控制鑄件棒料5的心部溫度為1100℃、外表面溫度為800℃；

（3）、通過牽引設備牽引鑄件棒料5沿其軸向進給；

（4）、在鑄件棒料5的外表面按設定的尺寸間隔擠壓出軸向截面為半橢圓狀或尖角狀的環(huán)形凹槽51，如圖2所示；

（5）、切割機沿環(huán)形凹槽51的最底部徑向切斷鑄件棒料5，使鑄件棒料5的兩端均為圓臺形，如圖3所示；

（6）、將鑄件棒料5馬上放到楔橫軋機上軋制，在控制軋件的斷面收縮率為75%的條件下軋制得到材料為40Cr的無料頭軸類件。

實施例二：一種無料頭軸類件的連鑄—楔橫軋成形方法，本方法中所使用的連鑄裝置包括中間包1、冷卻結晶器2和電磁攪拌器3，中間包1的下端固定設置有澆注管11，冷卻結晶器2同軸固定在澆注管11上，電磁攪拌器3同軸安裝在冷卻結晶器2上，本方法的具體加工步驟為：

（1）、將材料為42CrMo的鋼液4加入中間包1中，電磁攪拌器3對鋼液4進行攪拌，同時冷卻結晶器2對鋼液4進行一次冷卻，使鋼液4在澆注管11內凝固成直徑為100mm的鑄件棒料5；

（2）、對鑄件棒料5進行二次冷卻，并控制鑄件棒料5的心部溫度為1200℃、外表面溫度為800℃；

（3）、通過牽引設備牽引鑄件棒料5沿其軸向進給；

（4）、在鑄件棒料5的外表面按設定的尺寸間隔擠壓出軸向截面為半橢圓狀或尖角狀的環(huán)形凹槽51，如圖2所示；

（5）、切割機沿環(huán)形凹槽51的最底部徑向切斷鑄件棒料5，使鑄件棒料5的兩端均為圓臺形，如圖3所示；

（6）、將鑄件棒料5馬上放到楔橫軋機上軋制，在控制軋件的斷面收縮率為80%的條件下軋制得到材料為42CrMo的無料頭軸類件。

實施例三：一種無料頭軸類件的連鑄—楔橫軋成形方法，本方法中所使用的連鑄裝置包括中間包1、冷卻結晶器2和電磁攪拌器3，中間包1的下端固定設置有澆注管11，冷卻結晶器2同軸固定在澆注管11上，電磁攪拌器3同軸安裝在冷卻結晶器2上，本方法的具體加工步驟為：

（1）、將材料為45#鋼的鋼液4加入中間包1中，電磁攪拌器3對鋼液4進行攪拌，同時冷卻結晶器2對鋼液4進行一次冷卻，使鋼液4在澆注管11內凝固成直徑為200mm的鑄件棒料5；

（2）、對鑄件棒料5進行二次冷卻，并控制鑄件棒料5的心部溫度為1200℃、外表面溫度為750℃；

（3）、通過牽引設備牽引鑄件棒料5沿其軸向進給；

（4）、在鑄件棒料5的外表面按設定的尺寸間隔擠壓出軸向截面為半橢圓狀或尖角狀的環(huán)形凹槽51，如圖2所示；

（5）、切割機沿環(huán)形凹槽51的最底部徑向切斷鑄件棒料5，使鑄件棒料5的兩端均為圓臺形，如圖3所示；

（6）、將鑄件棒料5馬上放到楔橫軋機上軋制，在控制軋件的斷面收縮率為90%的條件下軋制得到材料為45#鋼的無料頭軸類件。

此外，上述方法也適用于材料為其它有色金屬的無料頭軸類件的加工。