CN102248111B - 轴管的热挤压锻造设备及锻造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴管的热挤压锻造设备及锻造方法，本发明轴管的热挤压锻造设备，包括凸模和凹模，所述的凸模包括轴管在锻造过程中每个工序所用的凸模，每个工序所用的凸模固定连接成一体，所述的凹模包括轴管在锻造过程中每个工序所用的凹模，每个工序所用的凹模固定连接成一体，相同工序所用的凸模和凹模的位置相对应。本发明轴管的热挤压锻造方法，采用前述的锻造设备。本发明凸模的一个行程能完成多个工序，各种凸模相对无间歇时间，完成一件工件成型时间缩短，本发明轴管的热挤压锻造方法采用前述锻造设备，加工速度快、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种锻造设备及锻造方法，特别涉及一种轴管的热挤压锻造设备及锻造方法。
背景技术
轴管类零件是指具有一定长度、在长度方向上具有沉孔或通孔的零件，这类零件可以通过锻造成型的，在下料后，在锻造设备上进行镦粗、定位、预挤压和成型四个工序，也可省略定位工序。目前存在的锻造设备一台只能加工一个工序，一种零件的生产需要多台锻造设备，投入较大，工作中装夹次数多，生产效率低。
并且由于锻压模具普遍寿命短，虽然操作简便，但高温高压下每次热挤压后都要进行外部水冷以降低模具温度，模具经受严重的冷热疲劳考验，在挤压成型时与炽热的工件接触，造成模具与工件之间的强烈摩擦，产生化学作用，使模具表面产生热腐蚀，造成模具失效；工件出现内孔倾斜，导致内外同轴度差，不易保证零件的尺寸精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种一个行程能加工多个工序的轴管的热挤压锻造设备，以及提供一种加工效率高的轴管的热挤压锻造方法。
为了解决上述技术问题，本发明轴管的热挤压锻造设备，包括凸模和凹模，所述的凸模包括轴管在锻造过程中每个工序所用的凸模，每个工序所用的凸模固定连接成一体，所述的凹模包括轴管在锻造过程中每个工序所用的凹模，每个工序所用的凹模固定连接成一体，相同工序所用的凸模和凹模的位置相对应。
为了保证产品质量，防止因凸模变形而产生的产品，所有工序所用的凸模均固定在一个上平台上，每个工序所用的凸模上各滑动套接有一个定位环，定位环上下滑动的设置在固定在上平台上的导向杆上。工件得到保障不会出现内孔倾斜、同轴度偏差的问题。
为了使定位环运动灵活且对凸模的限位可靠，所述每个定位环各设有两个导向杆，两个导向杆位于该定位环所套凸模的两侧，导向杆为两端带螺纹、中间为光杆的杆体，杆体的上端与上平台螺纹连接，杆体的下端连接有螺母，定位环与杆体的光杆部分滑动连接。
为了方便凹模的安装，所有工序所用的凹模均固定在一个下平台上，每个工序所用的凹模均插在一个外套中，每个工序所用的凹模与外套间隙配合，外套的下端与下平台通过螺栓连接，外套的上端螺栓连接有固定盘，固定盘压紧在外套内的凹模上，固定盘上设有完全露出外套内凹模的上模口的孔。
为了使凹模定位精确，每个工序所用的凹模与其上的固定盘之间设有定位结构。
为了实现单机连续三工位锻造，所有工序所用的凸模包括依次排列成一排的镦粗凸模、预挤压凸模和成型凸模，所有工序所用的凹模包括依次排列成一排的镦粗凹模、预挤压凹模和成型凹模。
为了实现单机连续四工位锻造，所有工序所用的凸模包括依次排列成一排的镦粗凸模、定位凸模、预挤压凸模和成型凸模，所有工序所用的凹模包括依次排列成一排的镦粗凹模、定位凹模、预挤压凹模和成型凹模。
本发明轴管的热挤压锻造方法，采用前述任何一项所述的锻造设备。
为了实现三工位锻造成型，本发明轴管的热挤压锻造方法，包括下料、镦粗、预挤压和成型工序，所述的镦粗、预挤压和成型工序采用前述的锻造设备。
为了实现四工位锻造成型，本发明轴管的热挤压锻造方法，包括下料、镦粗、定位、预挤压和成型工序，所述的镦粗、定位、预挤压和成型工序采用前述的锻造设备。
本发明有益效果：本发明锻造设备具有各个工序的模具，并且各个工序的凸模连接成一体，凸模的一个行程能完成多个工序，各种凸模相对无间歇时间，完成一件工件成型时间缩短，本发明轴管的热挤压锻造方法采用前述锻造设备，加工速度快、效率高。并且由于工件不会出现内孔倾斜、同轴度偏差的问题，模具在设计时减小产品余量，原材料相对减少。
附图说明
图1为半轴套管锻造前下料件结构示意图；
图2为半轴套管镦粗后的毛坯件结构示意图；
图3为半轴套管定位后的毛坯件结构示意图；
图4为半轴套管预挤压后的毛坯件结构示意图；
图5为半轴套管终锻成型后的毛坯件结构示意图；
图6为本发明锻造设备结构示意图；
图7为本发明锻造设备的成型凸模结构示意放大图；
图8为本发明锻造设备的成型凹模结构示意放大图；
图中：1、机架，2、凸模，3、凹模，4、上平台，5、导向杆，6、成型凸模，7、定位环，8、螺母，9、模口螺栓，10、固定盘，11、成型凹模，12、外套，13、下模固定螺栓，14、下平台。
具体实施方式
如图6所示的一种轴管的热挤压锻造设备，用于锻造如图5所示的半轴套管。本热挤压锻造设备包括机架1和设置在机架1上的凸模2和凹模3。凸模2包括固定连接成一体并依次排列成一排的镦粗凸模、定位凸模、预挤压凸模和成型凸模，凹模3包括固定连接成一体并依次排列成一排的镦粗凹模、定位凹模、预挤压凹模和成型凹模，镦粗凸模和镦粗凹模的位置相对应，定位凸模和定位凹模的位置相对应，预挤压凸模和预挤压凹模的位置相对应，成型凸模和成型凹模的位置相对应，即在凸模2下行时镦粗凸模、定位凸模、预挤压凸模和成型凸模能进入相应的凹模中，使得本锻造设备能同时进行镦粗、定位、预挤压和成型四个工序。
镦粗凸模、定位凸模、预挤压凸模和成型凸模均固定在一个上平台4上，每种凸模与上平台4的连接结构相同，以下以成型凸模6为例说明各种凸模与上平台4的连接结构，如图7所示，成型凸模6固定在一个上平台4上，上平台4上位于成型凸模6的两侧各设有一根导向杆5，导向杆5为两端带螺纹、中间为光杆的杆体，杆体的上端与上平台4螺纹连接，杆体的下端连接有螺母8，成型凸模6上滑动套接有一个定位环7，定位环7与两导向杆5的光杆部分滑动连接，定位环7与成型凸模6之间有1mm间隙。当成型凸模6处于正常状态时，定位环7可沿着成型凸模6和两导向杆5上下滑动，定位环7不影响成型凸模6进出成型凹模，当成型凸模6出现变形或倾斜时，定位环7不能同时沿成型凸模6和两导向杆5上下滑动，成型凸模6进入成型凹模受阻，中断了锻造加工，避免产生次品。
镦粗凹模、定位凹模、预挤压凹模和成型凹模均固定在一个下平台14上，每种凹模与下平台14的连接结构相同，以下以成型凹模11为例说明各种凹模与下平台14的连接结构，如图8所示，成型凹模11插在一个外套12中，成型凹模11与外套12间隙配合，外套12的下端与下平台14通过下模固定螺栓13连接，外套12的上端通过模口螺栓9连接有固定盘10，固定盘10压紧在外套12内的成型凹模11上，固定盘10上设有完全露出成型凹模11的上模口的孔。成型凹模11与固定盘10之间设有定位结构，即在成型凹模11的上端面设有凸起，在固定盘10的下端面上设有与凸起相对应的凹槽。
如图5所示的半轴套管的热挤压锻造方法，采用如图6所示的锻造设备，每一个工件的锻造包括如下步骤：(1)下料：截取合适长度的圆钢(如图1所示)；(2)镦粗：将加热后的圆钢放入镦粗凹模，凸模下行进行镦粗，形成图2所示的毛坯件；(3)定位：将镦粗后的毛坯件放入定位凹模，凸模下行进行定位，形成图3所示的毛坯件；(4)预挤压：将定位后毛坯件放入预挤压凹模，凸模下行进行预挤压，形成如图4所示的毛坯件；(5)成型：将预挤压后毛坯件放入成型凹模，凸模下行进行终锻成型，开成如图5所示的毛坯件；除初始三个和末尾的三个行程外，热挤压锻造设备的凸模的每一个行程加工四个工件的不同工序。
在轴管的热挤压锻造方法中，定位工序可以省略，锻造设备也可相应的省略定位凸模和定位凹模。
Claims (8)
1.一种轴管的热挤压锻造设备，包括凸模和凹模，其特征在于：所述的凸模包括轴管在锻造过程中每个工序所用的凸模，每个工序所用的凸模固定连接成一体，所述的凹模包括轴管在锻造过程中每个工序所用的凹模，每个工序所用的凹模固定连接成一体，相同工序所用的凸模和凹模的位置相对应，所有工序所用的凸模均固定在一个上平台上，每个工序所用的凸模上各滑动套接有一个定位环，定位环上下滑动的设置在固定在上平台上的导向杆上。
2.根据权利要求1所述的轴管的热挤压锻造设备，其特征在于：所述每个定位环各设有两个导向杆，两个导向杆位于该定位环所套凸模的两侧，导向杆为两端带螺纹、中间为光杆的杆体，杆体的上端与上平台螺纹连接，杆体的下端连接有螺母，定位环与杆体的光杆部分滑动连接。
3.根据权利要求1所述的轴管的热挤压锻造设备，其特征在于：所有工序所用的凹模均固定在一个下平台上，每个工序所用的凹模均插在一个外套中，每个工序所用的凹模与外套间隙配合，外套的下端与下平台通过螺栓连接，外套的上端螺栓连接有固定盘，固定盘压紧在外套内的凹模上，固定盘上设有完全露出外套内凹模的上模口的孔。
4.根据权利要求3述的轴管的热挤压锻造设备，其特征在于：每个工序所用的凹模与其上的固定盘之间设有定位结构。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的轴管的热挤压锻造设备，其特征在于：所有工序所用的凸模包括依次排列成一排的镦粗凸模、预挤压凸模和成型凸模，所有工序所用的凹模包括依次排列成一排的镦粗凹模、预挤压凹模和成型凹模。
6.根据权利要求1-4中任何一项所述的轴管的热挤压锻造设备，其特征在于：所有工序所用的凸模包括依次排列成一排的镦粗凸模、定位凸模、预挤压凸模和成型凸模，所有工序所用的凹模包括依次排列成一排的镦粗凹模、定位凸模、预挤压凹模和成型凹模。
7.一种轴管的热挤压锻造方法，包括下料、镦粗、预挤压和成型工序，其特征在于：所述的镦粗、预挤压和成型工序采用如权利要求5所述的锻造设备。
8.一种轴管的热挤压锻造方法，包括下料、镦粗、定位、预挤压和成型工序，其特征在于：所述的镦粗、定位、预挤压和成型工序采用如权利要求6所述的锻造设备。
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