高頸法蘭輾軋塑性變形分析金屬塑性變形機理應(yīng)遵循體積不變定律，變形時金屬流動按*小阻力定律流動，因此輾軋過程內(nèi)外徑增大用以擴環(huán)是主變形，金屬向軸向流動阻力大，高度方向增大很小，因此按照對高頸法蘭變形特點的分析，只要自由鍛提供出頸盤金屬分配按30％比70％的輾環(huán)毛坯，輾環(huán)工藝選擇合理，徑向輾環(huán)機就能輾制出如所示的高頸法蘭產(chǎn)品。

　　對馬鞍山輪箍廠輾擴工藝分析馬鞍山鋼鐵輪箍廠是我國*早采用輾軋工藝生產(chǎn)火車輪箍的國營大型企業(yè)，其工藝過程為：圓鑄錠、專用多切到機床下料，回轉(zhuǎn)爐加熱，水壓機鐓粗、沖控、預(yù)成型、1號輾環(huán)機粗輾擴，2號輾環(huán)機精輾成型，中間機械化自動傳遞。該研究過程中，對其各工序熱塑性變形量都進行了仔細記錄、整理、計算、分析，并與預(yù)定的初步設(shè)想的工藝方案進行對比分析，初步結(jié)論為：這種工藝方案，因其固定資產(chǎn)投資巨大，是一般企業(yè)可望而不可及的工藝方案；從各工序熱塑性變形量分析，分解為自由鍛熱塑性變形和一次熱輾軋塑性變形，其變形量是兩種設(shè)備兩種工藝能夠完成的。

　　模具結(jié)構(gòu)尺寸確定模具結(jié)構(gòu)、尺寸是按生產(chǎn)高頸法蘭*終零件形狀尺寸由計算結(jié)合經(jīng)驗考慮到主模、芯模的熱脹量和輾軋件冷卻收縮量，保證輾軋過程為閉式狀態(tài)，參照輾軋工藝參數(shù)（輾軋力、輾軋速度）等因素，結(jié)合生產(chǎn)實踐經(jīng)驗而設(shè)計的，針對美標(biāo)24″高頸法蘭產(chǎn)品其模具結(jié)構(gòu)尺寸。

　　結(jié)論（1）夾桿錘自由鍛制輾環(huán)毛坯，徑向輾環(huán)機上一次精輾成型是可以實現(xiàn)的。（2）輾軋操作按三個階段進行，主輾軋階段輾制力小于臨界輾軋力時，零件端面出現(xiàn)凹槽，如坯樣1號。（3）輾軋時其模具結(jié)構(gòu)采用閉式結(jié)構(gòu)為好。（4）模具與輾坯端面接觸面是直平面還是小斜面好，有待進一步生產(chǎn)實踐總結(jié)和理論研究探討。（5）輾環(huán)機要求在鍛造時頸盤金屬分配，頸部金屬占30％￣35％為好，因為考慮自由鍛時不可能達到準(zhǔn)確的30％，總會有一定的誤差，否則出現(xiàn)法蘭頸部欠充滿膜腔情況如5號坯樣。

　　輾環(huán)工藝及各階段進給控制規(guī)范輾環(huán)工藝是按金屬變形時體積不變原理，通過徑向壓縮變形（芯輥向連續(xù)旋轉(zhuǎn)的主模連續(xù)進給）和沿圓周方向延伸變形（使內(nèi)外徑增大）的組合來制造所需要的產(chǎn)品，這種組合變形是一個準(zhǔn)穩(wěn)定的過程狀態(tài)，毛坯每旋轉(zhuǎn)一周的變形量不大，其總變形量是通過多次小變形的連續(xù)循環(huán)積累所得。