CN101722260A - 一种转臂类锻件的自由锻造方法 - Google Patents

一种转臂类锻件的自由锻造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种转臂类锻件的自由锻造方法，该方法的步骤是，第一、制作胎模及镦粗冲子；第二、第一火次，对钢锭加热后，出炉压钳把，去掉钳把，得到符合要求的锻件坯料；第三、第二火次，将旋转镦粗台放置在移动工作台上，将胎模置于旋转镦粗台上，将锻件坯料放置在胎模中，将镦粗冲子放置于锻件坯料大圆的上端面位置开始锻造；锻压同时操作移动工作台平移，达到预成型的目的；第四、第三火次，在锻件坯料大圆端面安装上平砧，进行进一步展宽，滚圆后装炉；第五、第四火次，将锻件坯料上下面翻转后，对锻件坯料另一大圆面平整，然后冲孔，滚圆和多次精整，得到转臂类锻件成品。本发明的方法，步骤简单，保证了锻造质量。

Description

一种转臂类锻件的自由锻造方法
技术领域
本发明属于锻造技术领域，用于在有移动工作台的锻造液压机进行转臂类锻件锻造，具体涉及一种转臂类锻件的自由锻造方法。
背景技术
在自由锻造生产中转臂类锻件零件形状较为特别，其结构特点在于，在直径很大的圆盘轮缘附近带有偏心的圆柱体。该类锻件在制作时所需附加锻造余块多，大圆与小圆的偏心距不容易控制，所需锻造余量也较一般锻件大，造成锻件的重量增大。在锻造生产过程中，由于圆盘直径和高度尺寸大，锻件质量控制的难度很大，而且由于锻件形状的限制，出现质量问题后不易通过锻造的方法进行返修。如采用模锻，虽然可减小余量，锻件重量可以降低，但需选用锻造能力更大的模锻设备，不仅需要制作高精度的锻模，其他各类生产资源的耗费也明显加大。
因此，有必要研发一种新的锻造工艺，其可运用在锻造能力较小的自由锻造压机中，减小锻件重量，并能保证锻件的内部质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种转臂类锻件的自由锻造方法，实现在较小的自由锻造设备上锻造高质量的形状复杂转臂类锻件的目的。
本发明所采用的技术方案是，一种转臂类锻件的自由锻造方法，该方法按照以下步骤具体实施，
步骤1、按照需要加工的转臂类锻件的尺寸，制作相应的胎模及镦粗冲子；
步骤2、进行第一火次加工，选用合适的钢锭，按加热规范对钢锭加热后，出炉压钳把，按需要加工的转臂类锻件尺寸制作得到初始形状的锻件坯料；然后夹持锻件坯料的小端，去掉钳把，得到符合要求的锻件坯料；
步骤3、进行第二火次加工，将旋转镦粗台放置在移动工作台上，将步骤1制作的胎模置于旋转镦粗台上，使得胎模孔的大口朝上，将锻件坯料放置在胎模中，使得锻件坯料的偏心圆柱体向下伸进胎模孔中，将镦粗冲子放置于锻件坯料大圆的上端面的位置，镦粗冲子上表面铺垫好上垫板，然后开始第二火锻造；锻压机下压同时，操作移动工作台平移，控制材料的塑性变形过程，调整其流动方向，得到预成型的锻件坯料，然后取开镦粗冲子；
步骤4、第三火次加工，使用上平砧对预成型的锻件坯料大圆的上端面进一步展宽，进行平整性锻压，操作时需要配合拉动移动工作台及转动旋转镦粗台，得到初步成形的锻件坯料，滚圆后装炉；
步骤5、第四火次加工，将初步成形的锻件坯料上下面翻转后，放置于旋转镦粗台上，使用上平砧对锻件坯料另一大圆面进行平整；然后利用冲孔冲子对锻件坯料进行冲孔，最后进行滚圆和多次精整后成形，得到转臂类锻件成品。
本发明的自由锻造方法，其特征还在于，
所述的胎模上，胎模孔和胎模的轴心线之间的距离与锻件的大圆盘和偏心圆柱体的轴心线之间的距离相等，胎模孔的内孔为锥面，孔壁锥面角度α为7°-10°。
所述的镦粗冲子的平底直径与镦头直径依据需要加工的转臂类锻件尺寸确定制作，角度β为60°-70°。
所述的冲孔步骤中，选用冲孔漏盘或冲孔装置作为冲孔时的支撑。
本发明的有益效果是，通过简单的胎模和镦粗冲子控制锻件外形尺寸，减小了锻件重量，降低锻件成本，步骤简单，实现了在设备能力小的自由锻造设备上锻造形状复杂的转臂类锻件，保证了锻件内部质量，提高了生产效率。
附图说明
图1是采用本发明方法一个实施例锻造转臂类锻件的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是采用本发明方法一个实施例的胎模结构示意图；
图4是图3的左视图；
图5是采用本发明方法一个实施例的镦粗冲子结构示意图；
图6是采用本发明方法第一火次制作得到的坯料示意图；
图7是采用本发明方法第二火次锻造示意图；
图8是采用本发明方法第三火次锻造示意图；
图9是采用本发明方法第四火次锻造反压示意图；
图10是采用本发明方法第四火次冲孔示意图。
图中，1.上垫板，2.镦粗冲子，3.锻件，4.胎模，5.旋转镦粗台，6.移动工作台，7.上平砧，8.冲孔冲子，9.冲孔漏盘，10.冲孔装置，11.锻件坯料，31.偏心圆柱体，32.大圆盘，33.锻件内孔，41.胎模孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1、2所示，为采用本发明方法使用的转臂类锻件结构示意图。锻件3的结构是，包括在大圆盘32的轴心开有锻件内孔33，在大圆盘32的轴心偏心处设置有偏心圆柱体31，偏心圆柱体31的轴心与锻件内孔33的轴心之间的距离为e。
如图3、4所示，是采用本发明方法使用的胎模结构示意图，胎模4上偏心开有胎模孔41，胎模孔41的轴心线与胎模4的轴心线之间的距离为e，胎模孔41的内孔为锥面，孔壁锥面角度α为7°-10°。
如图5所示，镦粗冲子2的平底直径D与镦头直径d依据具体的锻件尺寸确定，镦头圆锥面的角度β为60°-70°。
本发明方法中，锻造生产过程共需以下四个火次：
第一火次：如图6所示，压钳口，制作得到锻件坯料11；
第二火次：如图7所示，使用专用工具和工艺要求进行镦粗和预成型；
第三火次：如图8所示，使用上平砧，下镦粗台平整底面；
第四火次：如图9所示，使用上平砧反压；如图10所示，冲孔，精整成型。
本发明的转臂类锻件的自由锻造方法，具体实施步骤如下：
步骤1、按照需要加工的转臂类锻件3的尺寸，制作相应的胎模4及镦粗冲子2。其中在胎模4上，胎模孔41的轴心线与胎模4的轴心线之间的距离为e，胎模孔41的内孔为锥面，孔壁锥面角度α为7°-10°；镦粗冲子2的平底直径D与镦头直径d依据需要加工的转臂类锻件3尺寸确定制作，角度β为60°-70°。
步骤2、进行第一火次加工，选用合适的钢锭，按加热规范对钢锭加热后，出炉压钳把，按需要加工的转臂类锻件3尺寸制作得到初始形状的锻件坯料11；然后夹持锻件坯料11的小端，用剁切或气割方法去掉钳把，得到符合要求的锻件坯料11，如图6所示。
步骤3、进行第二火次加工，将旋转镦粗台5放置在移动工作台6上，将步骤1制作的胎模4置于旋转镦粗台5上，使得胎模孔41的大口朝上，将锻件坯料11按图放置在胎模4中，使得锻件坯料11的偏心圆柱体31向下伸进胎模孔41中，将镦粗冲子2放置于锻件坯料11大圆的上端面的位置，镦粗冲子2上表面铺垫好上垫板1，然后开始第二火锻造，如图7所示；锻压机下压同时，操作移动工作台6，使其向图示方向平移，控制材料的塑性变形过程，调整其流动方向，得到预成型的锻件坯料11，然后取开镦粗冲子2和上垫板1；
步骤4、第三火次加工，如图8所示：使用上平砧7对预成型的锻件坯料11大圆的上端面进一步展宽，进行平整性锻压，操作时需要配合拉动移动工作台6及转动旋转镦粗台5，以使锻件初步成形，滚圆后装炉。
步骤5、第四火次加工，如图9所示，将初步成形的锻件坯料11上下面翻转后，放置于旋转镦粗台5上，使用上平砧7对锻件坯料11另一大圆面进行平整；然后如图10所示，利用冲孔冲子8对锻件坯料11进行冲孔，选用合适的冲孔漏盘9或冲孔装置10进行冲孔时的支撑；最后进行滚圆和多次精整后成形，得到转臂类锻件3成品。
本发明的方法通过所简单工装及步骤，不仅在外形尺寸上保证了图纸要求，而且使用镦粗冲子2对转臂类锻件3的中心两面实施压实，为保证锻件内部质量提供了有力的保障；此外，该方法能够在小型设备上实现锻造较大的转臂类锻件，近年在8MN水压机设备上采用该方法进行实验性操作，共生产100余件各种规格转臂类锻件，其中最大的锻件重3500Kg，合格率100％。

Claims (4)

1.一种转臂类锻件的自由锻造方法，其特征在于，该方法按照以下步骤具体实施，
步骤1、按照需要加工的转臂类锻件(3)的尺寸，制作相应的胎模(4)及镦粗冲子(2)；
步骤2、进行第一火次加工，选用合适的钢锭，按加热规范对钢锭加热后，出炉压钳把，按需要加工的转臂类锻件(3)尺寸制作得到初始形状的锻件坯料(11)；然后夹持锻件坯料(11)的小端，去掉钳把，得到符合要求的锻件坯料(11)；
步骤3、进行第二火次加工，将旋转镦粗台(5)放置在移动工作台(6)上，将步骤1制作的胎模(4)置于旋转镦粗台(5)上，使得胎模孔(41)的大口朝上，将锻件坯料(11)放置在胎模(4)中，使得锻件坯料(11)的偏心圆柱体(31)向下伸进胎模孔(41)中，将镦粗冲子(2)放置于锻件坯料(11)大圆的上端面的位置，镦粗冲子(2)上表面铺垫好上垫板(1)，然后开始第二火锻造；锻压机下压同时，操作移动工作台(6)平移，控制材料的塑性变形过程，调整其流动方向，得到预成型的锻件坯料(11)，然后取开镦粗冲子(2)；
步骤4、第三火次加工，使用上平砧(7)对预成型的锻件坯料(11)大圆的上端面进一步展宽，进行平整性锻压，操作时需要配合拉动移动工作台(6)及转动旋转镦粗台(5)，得到初步成形的锻件坯料(11)，滚圆后装炉；
步骤5、第四火次加工，将初步成形的锻件坯料(11)上下面翻转后，放置于旋转镦粗台(5)上，使用上平砧(7)对锻件坯料(11)另一大圆面进行平整；然后利用冲孔冲子(8)对锻件坯料(11)进行冲孔，最后进行滚圆和多次精整后成形，得到转臂类锻件(3)成品。
2.根据权利要求1所述的自由锻造方法，其特征在于，所述的胎模(4)上，胎模孔(41)和胎模(4)的轴心线之间的距离与锻件(3)的大圆盘(32)和偏心圆柱体(31)的轴心线之间的距离相等，胎模孔(41)的内孔为锥面，孔壁锥面角度α为7°-10°。
3.根据权利要求1所述的自由锻造方法，其特征在于，所述的镦粗冲子(2)的平底直径与镦头直径依据需要加工的转臂类锻件(3)尺寸确定制作，角度β为60°-70°。
4.根据权利要求1所述的自由锻造方法，其特征在于，所述的冲孔步骤中，选用冲孔漏盘(9)或冲孔装置(10)作为冲孔时的支撑。
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