张歆研 王 英 胡鹏科 汪 锐

束学道宁波大学机械工程与力学学院，宁波，315211

0 引言

楔横轧作为轴类零件的近净成形加工工艺，因其生产效率高及材料利用率高而被加工制造业广泛采用[1-3]，但在成形过程中存在表层与心部金属轴向不同步流动的问题，易导致零件端部出现凹心[4-6]，而将坯料端部加工成锥形，可有效抑制端部凹心[7-11]。

为实现锥形端坯料无屑成形，柳传等[12]、WEI等[13-14]基于楔横轧工艺原理提出辊剪制坯工艺，运用一对表面具有楔形块的上下轧辊绕自身轴线等速同向旋转，同时沿径向等速进给，并带动坯料绕自身轴线反向旋转，坯料在辊剪区域发生塑性变形，最终得到预制端部形状。该工艺工作过程中坯料由上下轧辊带动旋转，由于同一时刻上下轧辊仅作用于坯料圆周的一个方向上，因此坯料在圆周方向上产生不对称变形，该现象易造成坯料的质心不在其回转轴上，引起坯料的不平衡转动，最终造成端部成形时的局部缺陷，降低局部成形稳定性。为此，WANG等[15]提出热剪切制坯工艺，在端部预成形时保持坯料固定不动，通过锥形盘状刀具绕坯料周转的同时沿径向逐步进给成形所需端部形状，该工艺刀具运动规律复杂，导致装备结构也很复杂。WANG等[16]综合以上两种工艺，提出了辊切成形工艺，该工艺中对称布置的辊刀绕坯料公转的同时进行自转，辊刀上的楔形刀刃逐渐旋转压入坯料成形所需端部形状，刀具运动规律简单，且成形效果稳定。……