车轮轧制设备及车轮的制作方法

本发明属于车轮轧制成形，具体涉及一种车轮轧制设备及车轮。

背景技术：

1、车轮立式轧制是一种特殊的环件轧制，是辗钢车轮成形的关键步骤。轧制过程中，轮辋和部分辐板金属经过径向变形区和轴向变形区反复辗轧变形，实现轮辋的成形和辐板的延展。

2、目前生产技术中，车轮立式轧机的辐板辊的工作曲面由两段锥面及锥面间的圆弧段构成(图6所示)，其中第一锥面与辐板接触，第二锥面与轮辋内径面接触。在径向变形区中，轮辋金属在主辊与辐板辊的径向挤压作用下，轮辋厚度减小，轮辋宽度增加；由于每圈轧制时径向压下量较小，变形并不深透，轮辋两侧面的宽展成双鼓形，轮辋内径面在辐板辊的第二锥面的作用下，轮辋侧面靠近内径面处的角部较为尖锐。在轴向变形区中，轮辋金属在左右轧边辊的作用下，轮辋宽度减小，厚度增加，同样由于变形深透性较差，变形集中于表面，轮辋侧面与内径面交界处角部进一步尖锐化。这个尖锐的角部随着车轮旋转进入径向变形区时，若伴有车轮的偏摆现象，在辐板辊辗压下很容易形成金属折叠，折叠沿着周向分布。在随后的轧制扩径过程中，伴随着轮辋与辐板过渡区金属流向辐板，内径面角部的折叠会沿着内径面向辐板方向迁移。基于轮辋形状特点，径向变形区中轮辋内侧的变形渗透性显著低于轮辋外侧，这样轮辋靠近轮辋外侧内径面角部的尖锐化程度明显大于外侧的内径面角部区域，这样内径面d1附近折叠缺陷出现的更为频繁，折叠深度可达8mm，机加工也难以消除，往往导致车轮报废，严重影响车轮轧制合格率。

3、希望提供一种改进的车轮轧制设备，特别是关于减少车轮轧制的轮辋内径面折叠的工艺。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种车轮轧制设备，目的是减少车轮轧制的轮辋内径面折叠。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：车轮轧制设备，包括辐板辊，所述辐板辊上设置用于在轧制过程中与轮坯的轮辋接触的第一锥面、第二锥面和第三锥面，第二锥面位于第一锥面和第三锥面之间，第二锥面和第三锥面之间通过第一连接面连接，第三锥面设置成用于在轧制过程中对轮坯的轮辋进行轴向限位。

3、所述第三锥面与所述第二锥面之间的夹角为110～130°。

4、所述第三锥面的长度为20～30mm。

5、所述第三锥面的长度小于所述第二锥面的长度。

6、所述辐板辊上设置第四锥面，所述第三锥面位于所述第二锥面和第四锥面之间。

7、所述第二锥面和所述第四锥面平行。

8、所述第四锥面和所述第三锥面之间通过第二连接面连接。

9、所述第二连接面的半径为5～10mm。

10、所述第一连接面的半径为10～20mm。

11、本发明还提供了一种车轮，采用所述的车轮轧制设备制作而成。

12、本发明的车轮轧制设备，通过优化辐板辊的结构，可以避免轧制过程轮辋内径面角部的尖锐化，从而减少车轮轧制的轮辋内径面折叠缺陷。

技术特征：

1.车轮轧制设备，包括辐板辊，其特征在于，所述辐板辊上设置用于在轧制过程中与轮坯的轮辋接触的第一锥面、第二锥面和第三锥面，第二锥面位于第一锥面和第三锥面之间，第二锥面和第三锥面之间通过第一连接面连接，第三锥面设置成用于在轧制过程中对轮坯的轮辋进行轴向限位。

2.根据权利要求1所述的车轮轧制设备，其特征在于，所述第三锥面与所述第二锥面之间的夹角为110～130°。

3.根据权利要求1所述的车轮轧制设备，其特征在于，所述第三锥面的长度为20～30mm。

4.根据权利要求1至3任一所述的车轮轧制设备，其特征在于，所述第三锥面的长度小于所述第二锥面的长度。

5.根据权利要求1至4任一所述的车轮轧制设备，其特征在于，所述辐板辊上设置第四锥面，所述第三锥面位于所述第二锥面和第四锥面之间。

6.根据权利要求5所述的车轮轧制设备，其特征在于，所述第二锥面和所述第四锥面平行。

7.根据权利要求5所述的车轮轧制设备，其特征在于，所述第四锥面和所述第三锥面之间通过第二连接面连接。

8.根据权利要求7所述的车轮轧制设备，其特征在于，所述第二连接面的半径为5～10mm。

9.根据权利要求1至8任一所述的车轮轧制设备，其特征在于，所述第一连接面的半径为10～20mm。

10.车轮，其特征在于：采用权利要求1至9任一所述的车轮轧制设备制作而成。

技术总结
本发明公开了一种车轮轧制设备，包括辐板辊，所述辐板辊上设置用于在轧制过程中与轮坯的轮辋接触的第一锥面、第二锥面和第三锥面，第二锥面位于第一锥面和第三锥面之间，第二锥面和第三锥面之间通过第一连接面连接，第三锥面设置成用于在轧制过程中对轮坯的轮辋进行轴向限位。本发明的车轮轧制设备，通过优化辐板辊的结构，可以避免轧制过程轮辋内径面角部的尖锐化，从而减少车轮轧制的轮辋内径面折叠缺陷。本发明还公开了一种车轮。

技术研发人员：黄孝卿,刘智,陈刚,赵慧,王文健,丁昊昊,周仲荣,国新春
受保护的技术使用者：宝武集团马钢轨交材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9