辊锻及横轧成形实用技术

本书全面系统地介绍了辊锻及横轧成形方法、工艺制订及计算、模具结构设计、设备类型和主要技术参数、生产应用实例等。内容包括辊锻、楔横轧、螺旋横轧、三辊横轧、周期轧制、齿轮轧制及辊轧模具材料。本书突出了金属精密塑性成形工艺与模具设计两大关键内容，从实用角度出发、围绕工艺方法拟制、计算和模具结构设计，阐述了辊锻与横轧成形技术中的最基本问题。本书结构体系新颖，技术内容全面；书中配有丰富的应用实例，实用性强，通俗易懂，可开拓思路，便于自学。

本书可供从事金属精密塑性成形加工的工程技术人员使用，也可供高等院校相关专业师生及研究人员学习参考。

第1章 辊锻 1

1.1 概述 1

1.1.1 辊锻工艺实质 1

1.1.2 辊锻工艺特点 1

1.1.3 辊锻工艺的分类和应用 2

1.1.4 国内外辊锻工艺现状 3

1.2 辊锻变形的工艺参数 4

1.2.1 辊锻变形的几何参数 4

1.2.2 咬入条件 5

1.2.3 延伸系数 7

1.2.4 前滑 10

1.2.5 宽展（展宽） 11

1.3 制坯辊锻模具设计 15

1.3.1 辊锻毛坯图设计 16

1.3.2 辊锻型槽系选择 17

1.3.3 辊锻道次确定 20

1.3.4 辊锻毛坯各道截面尺寸计算 20

1.3.5 型槽几何尺寸、相应矩形和型槽尺寸的变换方法 23

1.3.6 型槽的纵向尺寸设计 27

1.4 成形辊锻模具设计 29

1.4.1 成形辊锻件的分类 29

1.4.2 长轴类锻件成形辊锻模具设计 30

1.4.3 板片类锻件成形辊锻模具设计 36

1.5 辊锻模具的结构组成与固定方式 43

1.5.1 辊锻模具的结构与固定方式 43

1.5.2 型槽类型 44

1.5.3 型槽的中性线 45

1.6 辊锻力、辊锻力矩及单位压力的计算 46

1.6.1 辊锻力的计算 46

1.6.2 辊锻力矩的计算 48

1.6.3 单位压力的计算 48

1.7 辊锻机设备 50

1.7.1 辊锻机的分类 50

1.7.2 辊锻机的主要技术参数 53

1.8 辊锻模设计实例 56

1.8.1 转向直拉杆臂制坯辊锻 56

1.8.2 操纵杆制坯辊锻 57

1.8.3 推力杆制坯辊锻 58

1.8.4 变截面板簧叶片成形辊锻 59

1.8.5 汽车前梁制坯辊锻 60

1.8.6 柴油机连杆连续制坯-成形辊锻 61

1.8.7 门铰链制坯-成形辊锻 63

1.8.8 耙齿制坯-成形辊锻 65

1.8.9 钢丝钳连续制坯-成形辊锻 68

1.8.10 梅花扳手制坯辊锻 70

1.8.11 双头呆扳手连续制坯-成形辊锻 72

1.8.12 电锤钻头制坯-成形辊锻 74

1.8.13 宝剑连续制坯-成形辊锻 76

1.8.14 钩尾框分头制坯辊锻 78

1.8.15 医用镊子冷成形辊锻 82

第2章 楔横轧 84

2.1 概述 84

2.1.1 楔横轧工艺实质 84

2.1.2 楔横轧工艺的优缺点 84

2.1.3 楔横轧工艺的应用 85

2.2 楔横轧的工艺设计 86

2.2.1 模具特点与成形原理 86

2.2.2 楔横轧的工艺参数 87

2.2.3 楔形模设计 89

2.2.4 轧制力与轧制力矩的计算 94

2.3 楔横轧机设备 95

2.3.1 楔横轧机的分类 95

2.3.2 楔横轧机的技术参数 96

2.4 楔横轧模具设计实例 99

2.4.1 汽车启动轴（对称轴）楔横轧模 99

2.4.2 汽车吊耳轴（非对称轴）楔横轧模 104

2.4.3 喷油嘴楔横轧模 107

2.4.4 汽车球头销楔横轧模 111

2.4.5 汽车变速箱传动轴楔横轧模 113

2.4.6 凸轮轴毛坯楔横轧模 115

2.4.7 水泵齿轮轴楔横轧模 116

2.4.8 带螺纹台阶轴楔横轧模 117

2.4.9 羊角锤楔横轧模 120

2.4.10 鲤鱼钳楔横轧模 123

2.4.11 挡圈钳楔横轧模 126

2.4.12 六角扳手楔横轧模 129

2.5 楔横轧过程中的常见缺陷与控制措施 131

第3章 螺旋横轧（孔型斜轧） 134

3.1 螺旋横轧的实质及应用 134

3.2 螺旋横轧的咬入条件与最大压下量 135

3.3 螺旋横轧的变形区和变形特性 136

3.4 螺旋横轧的模具设计 137

3.5 螺旋横轧工艺参数的确定 141

3.6 毛坯尺寸的确定 142

3.7 螺旋孔型轧机的主要技术参数 143

3.8 螺旋横轧模具设计的应用实例 145

3.8.1 球头挂环孔型斜轧 145

3.8.2 ( 60钢球孔型斜轧 151

第4章 三辊横轧（仿形斜轧） 155

4.1 三辊横轧的工艺实质 155

4.2 轧辊及仿形尺的设计 157

4.3 轧制工艺参数的选择 160

4.4 轧制力、轧制力矩及轧制功率的计算 161

4.5 三辊横轧机的技术参数 162

4.6 三辊横轧工艺的应用实例 163

4.6.1 轴承内圈三辊轧制工艺 163

4.6.2 翅片管三辊轧制工艺 165

4.6.3 丝杠三辊冷轧工艺 166

4.6.4 蜗杆三辊轧制工艺 167

4.6.5 麻花钻头轧制工艺 167

第5章 其他成形轧制 168

5.1 周期轧制 168

5.2 齿轮轧制 169

5.2.1 齿轮热轧的原理及特点 169

5.2.2 齿轮轧机 170

5.2.3 轧轮设计要点 170

5.2.4 齿轮轧制工艺参数 171

第6章 辊轧模具材料 173

6.1 模具材料的基本性能要求 173

6.2 模具材料的成分特点及失效形式 174

6.3 影响模具材料性能的因素 175

6.4 热作模具钢的选用原则 180

6.5 热作模具钢的种类 180

附录 183

附录A 有色合金新旧材料对照表 183

附录B 金属及合金塑性变形工艺参数 185

附录C 轧件质量检验方法 190

参考文献 192

随着科学技术不断进步和创新速度加快，金属材料加工技术越来越朝着高产量、低成本、短流程、近净成形的方向发展。金属塑性加工新工艺及新设备如雨后春笋般地涌现，如辊锻、楔横轧、孔型斜轧、仿形斜轧、周期轧制及齿轮轧制等，这些技术不仅显示出高效、节能、节材、低噪声及绿色生产方式等优点，还是符合低成本、低碳环保要求的加工方法，这正是因为采用辊锻及横轧成形方式替代锻锤在压力机上往复上下运动的模具来进行生产。

目前，制造业已成为我国国民经济的重要支柱，在汽车、火车及地铁、造船、飞机、军工及手工具等领域广泛采用，其产值已达到国民经济生产总值的一半以上。作为先进制造技术之一的金属精密塑性成形工艺具有节能、节材、制造周期短、生产成本低、金属流线分布合理、产品力学性能高及绿色环保等显著优点。编者搜集和分析了国内外相关参考文献，并结合自己多年来从事金属精密塑性成形工艺研究与生产技术的实践，编写了本书。

本书全面系统地介绍了辊锻及横轧成形工艺、模具设计和材料，设备。全书共分6章：第1章辊锻、第2章楔横轧、第3章螺旋横轧（孔型斜轧）、第4章三辊横轧（仿形斜轧）、第5章其他成形轧制（周期轧制及齿轮轧制）、第6章辊轧模具材料。各章都附有大量生产应用实例，详细叙述了设计步骤、计算方法、工艺制订过程及模具结构设计等。在附录中列出了金属及合金塑性变形工艺参数、轧件质量检验方法等内容，便于读者进行工艺计算。本书内容新颖，数据翔实可靠，理论联系实践，实用性强，可供从事辊锻与横轧成形加工的工程技术人员、工人使用，也可作为相关专业在校师生及研究人员的参考书和模具培训班的 教材。

本书编写工作中，刘薇、洪永刚、丁惠珍等工程师参加了部分书稿的整理工作，在此表示衷心的感谢！

由于编者水平所限，书中不妥之处在所难免，恳请广大读者不吝赐教，以便得以修正，以臻完善。

编 者