CN102240772B - 单拐曲轴锻件成形的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单拐曲轴锻件成形的方法，将加热到锻造温度的圆棒料送至楔横轧模具中，经过轧制成形两端的轴杆部分，然后采用专用多向压力机完成弯曲和镦挤工序，从而实现单拐曲轴的无飞边锻造。锻件精度高，无飞边消耗，材料利用率高；无飞边，无须切边设备和工序，生产流程短，生产效率高，成本低。

Description

单拐曲轴锻件成形的方法

技术领域

本发明涉及一种属于材料加工过程中金属塑性成形工艺，尤其涉及一种单拐曲轴锻件成形的方法。

背景技术

单拐曲轴是通用机械类发动机中的关键承载零件，对内在质量要求较高。如图1所示，为一种典型的单拐曲轴锻件图。锻件为典型的长轴类锻件，并且在轴向长度方向上材料分布严重不均，曲拐偏离中心距离较大，对于锻造工艺来讲，属于复杂类锻件。

现有技术中的锻造工艺一般为空气锤自由锻制坯，摩擦压力机锻造成形，然后采用冲床切边。具体的工艺流程为，将加热后的圆棒料采用空气锤通过胎模进行多次锻打，将两端的杆部拔长，中间留出原始直径的坯料，再在摩擦压力机上进行模锻，最后切边。

上述现有技术至少存在以下缺点：

由于采用比较落后的空气锤进行备坯，生产效率低，制坯精度低，废品率高，生产过程噪声大，震动大，工人劳动条件恶劣，不符合绿色锻造的发展方向；摩擦压力机上模锻，飞边损失严重，材料利用率低，需要切边工序，工艺流程长急需改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种锻件精度高、材料利用率高、生产效率高、成本低的单拐曲轴锻件成形的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的单拐曲轴锻件成形的方法，包括步骤：

首先，将选用的圆坯料采用中频感应加热炉加热到始锻温度；

然后，将加热后的坯料在楔横轧机中通过楔横轧模具轧制成毛坯，成形两端的轴杆部分；

之后，将轧制后的毛坯放置在弯曲模具中，实现曲拐部分的弯曲；

最后，将弯曲后的毛坯在镦锻凹模中，双向镦锻成形。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的单拐曲轴锻件成形的方法，由于工艺过程是将加热到锻造温度的圆棒料送楔横轧机模具中，经过轧制成形两端的轴杆部分，然后采用专用多向压力机完成弯曲和镦挤工序，从而实现单拐曲轴的无飞边锻造。锻件精度高，无飞边消耗，材料利用率高；无飞边，无须切边设备和工序，生产流程短，生产效率高，成本低。

附图说明

图1为一种典型的单拐曲轴锻件的结构示意图；

图2a为本发明的具体实施例中选用的坯料的结构示意图；

图2b为本发明的具体实施例中轧制的毛坯的结构示意图；

图2c为本发明的具体实施例中毛坯弯曲后的结构示意图；

图2d为本发明的具体实施例中镦锻成型后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的单拐曲轴锻件成形的方法，其较佳的具体实施方式包括步骤：

首先，将选用的圆坯料采用中频感应加热炉加热到始锻温度；

然后，将加热后的坯料在楔横轧机中通过楔横轧模具轧制成毛坯，成形两端的轴杆部分；

之后，将轧制后的毛坯放置在弯曲模具中，实现曲拐部分的弯曲；

最后，将弯曲后的毛坯在镦锻凹模中，双向镦锻成形。

所述镦锻凹模为可开合结构，包括下凹模和上凹模，模具闭合后，两侧的冲头对毛坯施压，强迫毛坯产生镦粗和挤压变形。所述镦锻成形采用闭式镦锻工艺成形两个平衡块。

本发明的单拐曲轴锻件成形的方法，工艺过程是将加热到锻造温度的圆棒料送楔横轧机模具中，经过轧制成形两端的轴杆部分，然后采用专用多向压力机完成弯曲和镦挤工序，从而实现单拐曲轴的无飞边锻造。

具体工艺工步如图2a、2b、2c、2d所示：

本发明的特征之一是采用连续局部成形的楔横轧工艺成形曲轴毛坯。园棒料在楔横轧模具的作用下，径向压缩，轴向延伸，在模具旋转一周内实现在轴向上的材料体积分配。由于后续采用镦粗方式挤压成形曲拐部分，因此原始棒料的直径尺寸即可以大幅减小，这样就可以采用小型号的楔横轧机来成形；此外由于原始直径减小，整个毛坯的截面的断面缩减率也可大幅减小，在楔横轧成形时工艺过程更为稳定可靠，特别是可以降低两端料头损失，提高材料利用率；相对于空气锤制坯，楔横轧工艺可以实现自动化，提高生产效率，完全摆脱生产过程对技术工人的依赖，将工人从繁重的体力劳动中解放出来；楔横轧工艺为连续局部回转成形工艺，生产过程无震动、噪声等污染，大大改善工人的劳动条件。

本发明的另一个特征是实现了单拐曲轴的无飞边精密成形。由于采用闭式镦锻工艺成形两个平衡块，因此锻件精度高，无飞边消耗，材料利用率高；无飞边，无须切边设备和工序，生产流程短，生产效率高，成本低。

具体实施例：

加工如图1所示的单拐曲轴锻件图，图中平衡块外侧半径43毫米，两个平衡块厚度分别为16和17.4毫米，总长约为283mm。

选用圆坯料直径45mm，楔横轧设备可选用中心距为630mm的楔横轧机。将材料采用中频感应加热炉加热到始锻温度，坯料放置在楔横轧机的送料槽中，送料装置将坯料送到楔横轧模具中，轧机启动模具转动一圈，将坯料轧制成毛坯；

然后将轧制后的毛坯，放置在弯曲模具中，实现曲拐部分的材料的非对称分布，最后将弯曲后的锻件放置在镦锻凹模中，镦锻凹模为可开合结构，即下凹模和上凹模，模具闭合，两侧冲头对曲拐部分材料施压，强迫材料产生镦粗和挤压变形，从而充满型腔；冲头压制到指定位置后，冲头返程，然后上下凹模打开，将锻件取出，实现一个锻件的生产循环。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种单拐曲轴锻件成形的方法，其特征在于，包括步骤：

首先，将选用的圆坯料采用中频感应加热炉加热到始锻温度；

然后，将加热后的圆坯料在楔横轧机中通过楔横轧模具轧制成毛坯，成形两端的轴杆部分，所述圆坯料在楔横轧模具的作用下，径向压缩，轴向延伸，在模具旋转一周内实现在轴向上的材料体积分配；

之后，将轧制后的毛坯放置在弯曲模具中，进行弯曲；

最后，将弯曲后的毛坯在镦锻凹模中，双向镦挤成型；

所述镦锻凹模为可开合结构，包括下凹模和上凹模，模具闭合后，两侧的冲头对毛坯施压，强迫毛坯产生镦粗和挤压变形；

所述镦挤成型采用闭式镦锻工艺成形两个平衡块。 

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