冷辗毛坯重量、尺寸设计说明整理版

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1、冷辗毛坯、模具及工艺参数设计一、冷辗毛坯的参数设计：冷辗毛坯的尺寸及重量决定了冷辗件的尺寸及散差是否合乎图纸要求，毛坯的尺寸设计是否合理决定冷辗件最终能否完全辗扩成型，而毛坯重量的微小变化就能引起冷辗件尺寸上的较大改变，因而控制毛坯的单重是降低冷辗件散差的关键因素。1.设计依据：1)冷辗前后毛坯体积（重量）不变。2)V回转体=πF截面积D形心园2.设计过程：1)计算冷辗件单重：根据用户提供的冷辗件（或自行设计的冷辗件）尺寸，利用计算程序（按程序运行后的汉语提示输入数据）计算冷辗件单重。设计时尺寸的选取应以平均尺寸为准。2)确定辗扩比：辗扩比K是辗压前毛坯壁厚与辗压后工件壁厚

2、之比，考虑到计算方便，实际设计中取：K=d/do式中d——冷辗件内径do——毛坯内径一般辗扩比取值范围为K=1.3-1.8。在辗扩比的选取上，内外圈有所不同。对于外圈，由于沟道成型方向与芯辊运动方向相同，在沟道成型过程中，金属即向挡边处流动，挡边容易成型，因而不需要特别大的辗扩比，高度较小的套圈可选在1.45-1.5之间，而高度较大的套圈可选在1.55-1.70之间，考虑节材因素应尽可能取偏大值，但生产效率会有所降低。对于内圈，由于沟道成型方向与芯辊运动方向相反，挡边不易成型，故应选较大的辗扩比，但是对于内径较小的内圈毛坯，由于考虑内圈芯辊强度问题，芯辊外径尺寸不能太小，因

3、而辗扩比又不能大。为解决这一矛盾，对内径较小的内圈毛坯，采取毛坯上挖浅沟的办法，以缩短沟道成型过程，从而利于挡边的成型。辗扩比大时沟浅些，小时沟深些（K在1.3-1.5）之间。只有综合考虑冷辗件尺寸、模具尺寸、成型完全、节材、生产效率等因素，才能正确地选择辗扩比。3)根据选定的辗扩比，计算出毛坯的内径，do=d/K；4)确定毛坯宽度：B毛坯=B冷辗-Δ外圈：Δ=0.1-0.2;内圈：Δ=0.2-0.35)按程序提示输入相应的数据，计算毛坯尺寸及重量，所得值经园整后加上适当的公差，一般：外径公差为0.03;内径公差为0.05;宽度公差为0.02；沟径公差0.05。单重公差视毛

4、坯大小而定。3.计算公式：冷辗件重量：Q=V=7.8克/厘米3冷辗件体积：V=π/4(DW2-dN2)B-VX冷辗件虚体积：VX=VW+VN+Vg冷辗件外园角体积：VW=π/6rm2(2.575DW-1.15rm)冷辗件内园角体积：VN=π/6rm2(2.575dN+1.15rm)沟道体积：Vg=πFRdRSFR=1/2(LRg-bR(Rg-tR))6bR=2L=0.01745Rg=2arcsin(bR/2Rg)外圈：dRS=dgm-2(Rg-ys)内圈：dRS=dgm+2(Rg-ys)ys=bR3/(12FR)1.代号含义：rm—冷辗件装配园角轴向与径向尺寸的平均值tR—

5、冷辗件平均沟深bR—冷辗件沟宽—冷辗件沟宽对应的中心角L—冷辗件沟宽对应的弧长FR—冷辗件沟截面积ys—冷辗件沟截面积形心坐标dRS—冷辗件沟截面积形心直径DW—冷辗件外径平均值dN—冷辗件内径平均值dgm—冷辗件沟径平均值Rg—冷辗件沟R平均值B—冷辗件宽度平均值一、冷辗模具结构设计：1.辗轮、芯辊直径设计：首先根据毛坯的内径及芯辊强度确定芯辊的直径，然后根据闭合中心距要求计算辗轮直径。公式如下：1/2DM+1/2dm+ΔM=AoDM——辗轮直径dm——芯辊直径ΔM——辗轮与芯辊闭合间隙，一般取0.3-0.8mmAo——闭合中心距，60及70（50mm主轴）机床取值为10

6、6-113mm，140机床取值为150-165mm。70A取值117～125；70A取值115～125，最大许用辗轮直径218mm，通常外圈尽量大至217，内圈取218，不宜太小。*160模具有关情况补充ZP160冷辗机常用模具相关尺寸1.闭合中心距（辗轮与芯辊闭合后，辗轮中心与芯辊中心的间距）机床最小闭合中心距：145mm，实际使用最小闭合中心距≥150mm；最大闭合中心距165mm2.辗轮直径最大许用辗轮直径290mm（不得与辗轮座、圆度辊转臂干涉，并应有必要间隙）。3.芯辊直径6最小许用芯辊直径28mm。1.模具直径确定原则1）芯辊直径由辗扩比与毛坯内径确定，直径宜大

7、不宜小；2）芯辊直径确定后，力争按最大闭合中心距确定辗轮直径，但辗轮直径不得超过290mm，并尽量选用280mm标准直径，以便生产组织；3）辗轮最小直径应保证闭合中心距大于150mm，极端情况下允许略有减小；4）一般情况下，新制辗轮应留有20mm的修整量，以满足至少3次修整。以下情况辗轮直径还允许进一步减小：l可满足最小闭合中心距的要求；l辗轮有足够的淬透深度；l可接受较低的辗轮线速度。辗轮外径辗轮宽度芯辊直径槽宽闭合中心距最大最小最大最小5）在特殊情况下，如加工极大或极小套圈时，为满足相关位置要求，则应优先调整辗