Предварительно нагретая кольцевая заготовка надевается на ведомый ролик кольцепрокатного станка, ведущий ролик вращается при радиальной подаче, а два ролика совместно прокатывают заготовку, так что заготовка растягивается под давлением, следуя за вращением ведущий ролик, внутренний и внешний диаметры увеличиваются, а толщина стенки уменьшается до тех пор, пока она не сформируется. По сравнению с ковкой-литьем этот способ изготовления имеет большие экономические и технические преимущества, которые проявляются главным образом в:
По сравнению с интегральной формовкой под давлением при штамповке, только валок должен оказывать локальное постоянное давление на заготовку во время обработки на кольцепрокатном станке, а площадь контакта между валком и заготовкой невелика, поэтому требуемая сила деформации составляет маленький. Например, для изготовления зубчатого венца диаметром около 0,4 метра достаточно обеспечить давление всего 600 кН, а если используется ковочный пресс, то необходимо обеспечить давление более 80,000 кН.
В последнее время этот процесс был использован для успешного изготовления армирующего кольца корпуса ядерного реактора диаметром 10 метров и высотой 4 метра, если использование процесса штамповки для обработки по секциям не может обеспечить общее формование.
Кольцевой фрезе нужно только заранее пробить небольшое отверстие в заготовке, не оставляя заусенца и угла наклона, а форма поперечного сечения кольца становится ближе к готовому изделию, без слишком большого последующего формования и резки. Деформация, вызванная прокаткой, представляет собой радиальное сжатие и осевое растяжение, а металлические волокна в кольцевой заготовке непрерывно располагаются по окружности, что совместимо с силой и направлением износа при использовании кольца, поэтому прочность готового продукта выше, более износостойкий, а внутреннее качество лучше. По сравнению с другими методами ковки, нет ударов, вибрации, низкий уровень шума, рабочая среда и условия труда были значительно улучшены, а также легко реализовать механизацию и автоматизацию.
Благодаря высокому коэффициенту использования материалов, меньшему машинному времени и низкому энергопотреблению кольцепрокатного станка общие производственные затраты являются низкими. По зарубежным данным, по сравнению с открытой ковкой себестоимость продукции снижается почти вдвое. Более того, скорость прокатки обычно составляет 1-2 м/с, весь цикл обработки обычно составляет около 10 секунд, а эффективность производства может достигать 1000 штук в час, что намного выше, чем эффективность других методов ковки колец.
Поскольку форма поперечного сечения кольцевой заготовки в процессе производства кольцевой мельницы постоянно меняется, и существует множество нестабильных факторов в расположении заготовки и валка, необходимо всесторонне учитывать при проектировании процесса. параметры и спроектируйте соответствующую степень прокатки и расширения, а также величину давления на оборот, чтобы гарантировать, что весь процесс прокатки всегда соответствует условиям прикуса заготовки, что довольно сложно. Помимо пары валков, реализующих функцию прокатки, необходимо добавить направляющие ролики, которые придают заготовке форму и обеспечивают плавное вращение. Для остановки процесса обработки был добавлен управляющий ролик.
В настоящее время материалы, подходящие для обработки этого нового процесса, включают углеродистую сталь, легированную сталь, алюминиевый сплав, медный сплав, титановый сплав, кобальтовый сплав, сплав на основе никеля и т. д., и успешно изготавливаются заготовки диаметром 40-10,000 мм, высоту 10-1,000 мм и вес 0.2-82,{{7} } кг.