偏心轴类零件广泛应用于汽车、水利、采矿、家电等机械产品上。随着市场需求量与日俱增,专业化大批量生产偏心轴类零件成为满足市场需求的主要乒段。传统的锻造工艺生产方法存在生产效率低、材料利用率低、投资大、成本高等缺点,因而逐渐被生产效率高、材料利用率高、成本低、适合于专业化大批量生产的楔横轧技术所取代。
偏心轴类零件楔横轧成形理论与技术,无论是国内还是国外基本上处于空白或是起步阶段。在20世纪90年代提出了楔横轧成形偏心轴的工艺方法,其研究的成形方法为楔入、展宽阶段的同心轴成形以及精整阶段的偏心轴成形的“双阶段法",显然,该成形方式无疑使偏心成形时金属材料变形难度大,因而难于成形偏心量较大的产品,其工艺应用范围较小。
为此提出了偏心轴类零件楔横轧成形的“单阶段法”,即从楔入开始就直接将偏心部分轧制成形。该方法不仅能有效地扩大轧制偏心极限,而且适用于凸轮轴、方轴等轧制前后体积发生变化的非回转体轴类零件。
在单阶段偏心轴类零件二辊楔横轧成形工艺中,上下轧辊的辊型是一对有相位差的周期性高低不等的曲面,因而其轧制力与同心轴类零件楔横轧成形的轧制力有着很大的区别,所以对偏心轴类零件楔横轧轧制成形中的轧制力进行研究对认清轧制机理、轧件的旋转条件问题、偏心极限问题都具有十分重要的意义。