環(huán)形鍛件的鍛造工藝主要有以下幾個(gè)工序組成:墩粗、拔長(cháng)、沖孔、擴孔。自由鍛和輾環(huán)工藝的區別主要在擴孔這個(gè)工序上。環(huán)形鍛件在生產(chǎn)中采用自由鍛通常是馬杠擴孔,采用輾環(huán)主要采用輾壓擴孔。
鍛造環(huán)形鍛件采用輾環(huán)加工是借助輾環(huán)機(亦稱(chēng)軋環(huán)機、環(huán)軋機、擴孔機)使環(huán)件產(chǎn)生連續局部塑性變形,進(jìn)而實(shí)現壁厚減小、直徑擴大、截面輪廓成形的塑性加工工藝。輾壓擴孔時(shí)的應力應變和變形流動(dòng)情況與芯軸擴孔相同。其特點(diǎn)是:工具是旋轉的,變形是連續的,即環(huán)形坯料的軋制。輾壓擴孔時(shí)一般壓下量較小,故具有表面變形的特征。輾環(huán)是連續局部塑形成型工藝,是軋制技術(shù)和機械制造技術(shù)的交叉與結合,與傳統的自由鍛造工藝、模鍛工藝、等相比,具有顯著(zhù)的技術(shù)和經(jīng)濟特點(diǎn)。
環(huán)形鍛件在自由鍛時(shí)擴孔主要是采用馬杠擴孔。馬杠擴孔的應力應變情況近似拔長(cháng),與長(cháng)軸拔長(cháng)又有區別,它是環(huán)形鍛件坯料沿圓周方向的拔長(cháng),是局部加載,整體受力。馬杠擴孔時(shí)變形區金屬沿切向和寬度方向流動(dòng)。馬杠擴孔時(shí)變形區金屬主要沿切向流動(dòng),并增大內、外徑。馬杠上擴孔的鍛件一般壁較薄,故對外端變形區金屬切向流動(dòng)的阻力遠小寬度方向,馬杠與環(huán)形鍛件的接觸面呈弧形,有利于金屬沿切向流動(dòng)。因此馬杠擴孔時(shí)鍛件尺寸變化是壁厚減薄,內、外徑擴大,寬度(高度)方向稍有增加。因此,在小批量、小型環(huán)件中,選用馬杠上擴孔比較適合鍛制環(huán)形鍛件。