Study on roll-cutting forming method of conical end blank for cross wedge rolling (CWR) without stub bar

Estudio del método de conformado por laminación de extremos cónicos para el laminado en cuña transversal (CWR) sin barra colectora

El uso de extremos cónicos en bruto es un método eficaz para mejorar los defectos cóncavos del laminado en cuña transversal, mientras que el método común para obtener extremos cónicos en bruto es el mecanizado, que sigue causando pérdidas de material. Para hacer frente a esta situación, este artículo propone un método de conformado de extremos cónicos basado en el conformado metal-plástico. Con el fin de clarificar el mecanismo de conformado por laminado del extremo cónico, se analizan el campo de desplazamiento y la variación del campo de deformación durante el proceso de conformado del extremo cónico mediante un análisis de simulación de elementos finitos, y se obtiene el flujo de metal durante el proceso de laminado. Además, la pieza en bruto de extremo cónico formada mediante corte por laminación se envía a laminación en cuña transversal, y los resultados verifican la viabilidad de la pieza en bruto de extremo cónico mediante corte por laminación en cuña transversal utilizada para laminación en cuña transversal sin barra colectora.

INTRODUCCIÓN

El laminado en cuña cruzada es un método de conformado rotativo casi en red para piezas de ejes. Debido a su buen rendimiento de laminado, alta eficiencia de producción y bajo consumo de energía, es ampliamente utilizado en la producción de varias piezas de ejes [1]. La cavidad de la cara frontal es el defecto común que restringe el conformado near-net del laminado en cuña cruzada [2]. Se han realizado algunas investigaciones para suprimir la generación de cavidad en la cara frontal. Pater [3] propuso que el extremo de la barra se mecanizara en un cono por adelantado, lo que podría compensar el flujo no sincronizado del metal de la superficie y el metal del núcleo durante el proceso de laminado, suprimiendo así la cavidad en la cara frontal. Zeng Jian [4] descubrió además que la profundidad de la cavidad de la cara frontal es proporcional al ángulo del cono, y que la cavidad de la cara frontal puede suprimirse mediante un ángulo de cono adecuado. Yang Cuiping [5] también descubrió que la pieza en bruto con un extremo cónico adecuado no sólo ahorra material, sino que también evita el riesgo de daños centrales en los extremos del eje. Todas estas investigaciones demuestran que el uso de piezas brutas con extremo cónico es un método eficaz para mejorar los defectos cóncavos del laminado en cuña transversal. Sin embargo, en estas investigaciones la prefabricación del extremo cónico se basa en el mecanizado, lo que provoca pérdidas de material. Por lo tanto, en este artículo se propone un método de conformado de extremos cónicos basado en el conformado metal-plástico. El resto del artículo está organizado de la siguiente manera. En la sección 1 se presenta la teoría del corte por laminación de extremos cónicos. En la sección 2 se muestra el mecanismo de conformado del extremo cónico. En la sección 3 se describe el experimento de análisis de simulación por elementos finitos de la laminación en cuña transversal utilizando el extremo cónico en bruto formado mediante corte por laminación. La sección 4 resume el estudio.