CN102500741B - 重型汽车转向节一次锻造成型的方法 - Google Patents

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Abstract

本工艺是重型汽车转向节一次锻造成型的方法。本发明技术方案如下：采用温热锻工艺，包含如下步骤：检验-下料(锯床)-加热-锻粗-挤压-预锻-终锻-切边-校正，所述加热步骤中，加热是将锻造温度加热到1100-1200摄氏度；所述终锻温度环境是750-850摄氏度。所述加热段的锻造温度优选1180摄氏度。所述终锻温度优选800摄氏度。具有如下有益效果：加工工艺上：节能，速度升温速度快，自动化程度高；锻造工艺上：使用锻造设备少，减少了投资，自动化程度高，效率高，减少了工件因为在设备间转运时的温度的降低，保证了终锻时的温度，即保证了工件加工精度；生产效率高。

Description

重型汽车转向节一次锻造成型的方法
技术领域
本工艺用于热加工领域，它用于重型汽车转向节的锻造成型，是重型汽车转向节一次锻造成型的方法。
背景技术
转向节的作用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向，属汽车保安件。故它的制造对材料和制造工艺有着严格的要求。重型汽车的转向节采用42CrMo的中碳合金钢制造。为了消除金属的铸态疏松、获得优良的金属组织和机械性能，必须采用锻造而成。目前重型汽车的转向节大多采用以下的成型工艺：1)采用大吨位的热模锻压机，多工位一次成型。它效率高，单件产品制造成本低但有以下的缺点：a)需要的锻压机床吨位大，设备一次性投资过大。b)使用的是热锻工艺，热锻压工序多，工件精度差，表面不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。脱碳容易降低了零件的疲劳极限。2)使用“重型卡车转向节锻造成型工艺”的专利。“重型卡车转向节锻造成型工艺”的专利才采用：1)750kG空气锤拔杆，2)16000KN摩擦压力机上预锻，3)25000KN摩擦压力机上终锻。它的生产效率和合格率高，但它有以下的缺点：A)它使用的设备多，设备之间的衔接辅助设施多。B)设备过多，被加热的工件在设备之间运送会导致热量损失，造成能原的浪费。C)设备投资大。
发明内容
发明的目的：我们综合分析了以上两种锻造转向节的工艺各自的优缺点。改进了工艺，对设备进行了优化，发明了“重型汽车转向节一次锻造成型的工艺”它解决了一下问题：
(1)一次型设备投资过大。
(2)设备过多，辅助设施多，工件在设备之间运送造成能量的浪费。
(3)成型工位使用温锻，避免了工件的脱碳，同时保证了工件表面的光洁度，同时也保证了零件的精度。
(4)加热工段使用中频感应炉，它的效率高，速度快，自动化程度高。
为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：采用温热锻工艺，包含如下步骤：检验-锯床下料-加热-锻粗-挤压-预锻-终锻-切边-校正，所述加热步骤中，加热是将锻造温度加热到1180摄氏度；所述终锻温度环境是800摄氏度。
本发明的进一步技术方案在于：所述切边，校正工序利用工件锻造的余热进行。
本发明的进一步技术方案在于：所述加热步骤为：提料装置将可倾式箱内的棒料依次送入步进式中频加热炉内，步进式中频加热炉依照锻造的生产节拍将料推出炉体，并根据红外测温仪测出料的温度，出料装置将根据温度将料分为合格和不合格，合格的进入下一工序，不合格送入废料箱。
本发明的进一步技术方案在于：所述终锻步骤为：在J58-4000电动离合器式螺旋压力机上完成，夹料回转机械手机构回转至预锻模具，将预锻模具中的工件取出，并送入终锻工序的模具中，机械手回转至安全位置，执行机构下降，完成了终锻工序的打击，执行机构上升J58-4000上的顶杆将工件顶出。至此，完成了终锻工序。
本发明的进一步技术方案在于：优选采用J58-4000电动离合器式螺旋压力机完成从锻粗-挤压-预锻-终锻的程序。
本发明的进一步技术方案在于：步骤切边-校正的程序在J53-630电动螺旋压力机上完成。
采用如上技术方案的重型汽车转向节一次锻造成型的方法，具有如下有益效果：本工艺采用温热锻，始锻温度为1180，终锻成型时的温度为800，切边，校正工序利用工件的余热进行。本工艺有以下的优点：1)加工工艺上：节能，速度升温速度快，自动化程度高。2)锻造工艺上：使用锻造设备少，减少了投资，设备上使用了3坐标式回转机械手夹料，自动化程度高，效率高，减少了工件因为在设备间转运时的温度的降低，保证了终锻时的温度，即保证了工件加工精度。3)生产效率高，同时在下料之前增加了检验的工序，不合格的原材料流入。
附图说明
图1为重型汽车转向节一次锻造成型工序说明图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：
附图1为发明的工序过程一个实施例的简示图：
下面结合附图1对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制：
实施例1：
检验：将棒料放在传送带上，让棒料依次通过送料带尾部加装XH91-ZWCF-II型智能材质硬度无损分选仪，无损分选仪通过PLC预设订的数值对材料混料、热处理硬度、含碳量、表面硬化程度、热处理状态、裂纹等直接进行分析、分选，并记录下棒料的数量。将合格的棒料送入下料工序，等待下料。
下料：将检验后合格的棒料截成规定的尺寸放入可倾式箱内，运送至加热工序。
加热：提料装置将可倾式箱内的棒料依次送入步进式中频加热炉内，步进式中频加热炉依照锻造的生产节拍将料推出炉体，并根据红外测温仪测出料的温度，出料装置将根据温度将料分为合格和不合格，合格的进入下一工序。不合格送入废料箱。此时加热温度到1200摄氏度。
锻粗：此工序是在J58-4000电动离合器式螺旋压力机(以下简称J58-4000)上完成。(在此设备上完成的工序有：锻粗，挤压，预锻，终锻)此设备上有，夹料回转机械手机构(3坐标式)，模具(包括锻粗模具，挤压模具，预锻模具，终锻模具)，执行机构，冷却与润滑机构等组成。锻粗工序的过程为：中频出料机构后面的简易机械手将加热后合格的棒料举升，同时，J58-4000上的执行机构上升，夹料回转机械手机构回转至简易机械手上方，接料。夹料回转机械手机构回转至锻粗模具上方。机械手松开，(此时需要人工将工件定位)机械手回转至安全位置。J58-4000上的执行机构下降，完成了锻粗的打击，执行机构上升。J58-4000上的顶杆将工件顶出，至此，完成了锻粗工序。
挤压：夹料回转机械手机构回转至锻粗模具中的工件并送入挤压工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了挤压工序的打击，执行机构上升。J58-4000上的顶杆将工件顶出，至此，完成了挤压工序。
预锻：夹料回转机械手机构回转至挤压模具中的工件并送入预锻工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了预锻工序的打击，执行机构上升J58-4000上的顶杆将工件顶出。至此，完成了预锻工序。
终锻：夹料回转机械手机构回转至预锻模具，将预锻模具中的工件取出，并送入终锻工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了终锻工序的打击，执行机构上升J58-4000上的顶杆将工件顶出。至此，完成了终锻工序。终锻工序中温度为850摄氏度。
切边：此工序是在J53-630电动螺旋压力机上完成(该设备上完成的工序有切边，校正)。此设备上有：模具(包括切边，校正模具)，夹料回转机械手机构(3坐标)，执行机构，模具润滑和冷却系统等。J53-630压力机上的夹料回转机械手机构从终锻模具中取出工件，放入切边模具中，机械手退回至安全位置，执行机构下降完成打击后上升，机械手回转并下降，将切下的飞边推至废料箱，至此，完成了切边工序。
校正：J53-630压力机上的夹料回转机械手机构回转至切边模具中的工件并送入校正工序的模具中，机械手回转至安全位置，J53-630上的执行机构下降，完成了终锻工序的打击，执行机构上升J53-630压力机上的顶杆将工件顶出。机械手将工件夹出，放置在成品箱，至此，工件的加工全部完成。
切边与校正采用余热加工。
实施例2：
检验：将棒料放在传送带上，让棒料依次通过送料带尾部加装XH91-ZWCF-II型智能材质硬度无损分选仪，无损分选仪通过PLC预设订的数值对材料混料、热处理硬度、含碳量、表面硬化程度、热处理状态、裂纹等直接进行分析、分选，并记录下棒料的数量。将合格的棒料送入下料工序，等待下料。
下料：将检验后合格的棒料截成规定的尺寸放入可倾式箱内，运送至加热工序。
加热：提料装置将可倾式箱内的棒料依次送入步进式中频加热炉内，步进式中频加热炉依照锻造的生产节拍将料推出炉体，并根据红外测温仪测出料的温度，出料装置将根据温度将料分为合格和不合格，合格的进入下一工序。不合格送入废料箱。此时加热温度到1100摄氏度。
锻粗：此工序是在J58-4000电动离合器式螺旋压力机(以下简称J58-4000)上完成。(在此设备上完成的工序有：锻粗，挤压，预锻，终锻)此设备上有，夹料回转机械手机构(3坐标式)，模具(包括锻粗模具，挤压模具，预锻模具，终锻模具)，执行机构，冷却与润滑机构等组成。锻粗工序的过程为：中频出料机构后面的简易机械手将加热后合格的棒料举升，同时，J58-4000上的执行机构上升，夹料回转机械手机构回转至简易机械手上方，接料。夹料回转机械手机构回转至锻粗模具上方。机械手松开，(此时需要人工将工件定位)机械手回转至安全位置。J58-4000上的执行机构下降，完成了锻粗的打击，执行机构上升。J58-4000上的顶杆将工件顶出，至此，完成了锻粗工序。
挤压：夹料回转机械手机构回转至锻粗模具中，将锻粗模具中的的工件取出，并送入挤压工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了挤压工序的打击，执行机构上升。J58-4000上的顶杆将工件顶出，至此，完成了挤压工序。
预锻：夹料回转机械手机构回转至挤压模具中，将挤压模具中的的工件取出，并送入预锻工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了预锻工序的打击，执行机构上升J58-4000上的顶杆将工件顶出。至此，完成了预锻工序。
终锻：夹料回转机械手机构回转至预锻模具中的工件并送入终锻工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了终锻工序的打击，执行机构上升J58-4000上的顶杆将工件顶出，。至此，完成了终锻工序。终锻工序中温度为750摄氏度。
切边：此工序是在J53-630电动螺旋压力机上完成(该设备上完成的工序有切边，校正)。此设备上有：模具(包括切边，校正模具)，夹料回转机械手机构(3坐标)，执行机构，模具润滑和冷却系统等。J53-630压力机上的夹料回转机械手机构从终锻模具中取出工件，放入切边模具中，机械手退回至安全位置，执行机构下降完成打击后上升，机械手回转并下降，将切下的飞边推至废料箱，至此，完成了切边工序。
校正：J53-630压力机上的夹料回转机械手机构回转至切边模具中的工件并送入校正工序的模具中，机械手回转至安全位置，J53-630上的执行机构下降，完成了终锻工序的打击，执行机构上升J53-630压力机上的顶杆将工件顶出。机械手将工件夹出，放置在成品箱，至此，工件的加工全部完成。
切边与校正采用余热加工。
实施例3：
检验：将棒料放在传送带上，让棒料依次通过送料带尾部加装XH91-ZWCF-II型智能材质硬度无损分选仪，无损分选仪通过PLC预设订的数值对材料混料、热处理硬度、含碳量、表面硬化程度、热处理状态、裂纹等直接进行分析、分选，并记录下棒料的数量。将合格的棒料送入下料工序，等待下料。
下料：将检验后合格的棒料截成规定的尺寸放入可倾式箱内，运送至加热工序。
加热：提料装置将可倾式箱内的棒料依次送入步进式中频加热炉内，步进式中频加热炉依照锻造的生产节拍将料推出炉体，并根据红外测温仪测出料的温度，出料装置将根据温度将料分为合格和不合格，合格的进入下一工序。不合格送入废料箱。此时加热温度到1180摄氏度。
锻粗：此工序是在J58-4000电动离合器式螺旋压力机(以下简称J58-4000)上完成。(在此设备上完成的工序有：锻粗，挤压，预锻，终锻)此设备上有，夹料回转机械手机构(3坐标式)，模具(包括锻粗模具，挤压模具，预锻模具，终锻模具)，执行机构，冷却与润滑机构等组成。锻粗工序的过程为：中频出料机构后面的简易机械手将加热后合格的棒料举升，同时，J58-4000上的执行机构上升，夹料回转机械手机构回转至简易机械手上方，接料。夹料回转机械手机构回转至锻粗模具上方。机械手松开，(此时需要人工将工件定位)机械手回转至安全位置。J58-4000上的执行机构下降，完成了锻粗的打击，执行机构上升。J58-4000上的顶杆将工件顶出，至此，完成了锻粗工序。
挤压：夹料回转机械手机构回转至锻粗模具中，将锻粗模具中的工件取出，并送入挤压工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了挤压工序的打击，执行机构上升。J58-4000上的顶杆将工件顶出，至此，完成了挤压工序。
预锻：夹料回转机械手机构回转至挤压模具中，将挤压模具中的工件取出，并送入预锻工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了预锻工序的打击，执行机构上升J58-4000上的顶杆将工件顶出。至此，完成了预锻工序。
终锻：夹料回转机械手机构回转至预锻模具中的工件并送入终锻工序的模具中，机械手回转至安全位置，J58-4000上的执行机构下降，完成了终锻工序的打击，执行机构上升J58-4000上的顶杆将工件顶出，。至此，完成了终锻工序。终锻工序中温度为800摄氏度。
切边：此工序是在J53-630电动螺旋压力机上完成(该设备上完成的工序有切边，校正)。此设备上有：模具(包括切边，校正模具)，夹料回转机械手机构(3坐标)，执行机构，模具润滑和冷却系统等。J53-630压力机上的夹料回转机械手机构从终锻模具中取出工件，放入切边模具中，机械手退回至安全位置，执行机构下降完成打击后上升，机械手回转并下降，将切下的飞边推至废料箱，至此，完成了切边工序。
校正：J53-630压力机上的夹料回转机械手机构回转至切边模具中的工件并送入校正工序的模具中，机械手回转至安全位置，J53-630上的执行机构下降，完成了终锻工序的打击，执行机构上升J53-630压力机上的顶杆将工件顶出。机械手将工件夹出，放置在成品箱，至此，工件的加工全部完成。
切边与校正采用余热加工。
结合附图，附图给出了详细的步骤与结构的对应图形，以上步骤中的加工后的零件图形可以参考附图。
检验(智能材质硬度无损分选仪)-下料(锯床)-加热(步进式中频感应加热炉)-锻粗-挤压-预锻-终锻-切边-校正。
本工艺采用温热锻工艺，锻造温度在1180-800度，终锻在800度，这样成型的工艺在一定程度上兼备了冷锻与热锻的优点，同时也减少他们各自的缺点。
因为撰写的非穷举，本专利的实施方式不受以上实施例子的限制，类似的实施方式也在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.重型汽车转向节一次锻造成型的方法，其特征在于：采用温热锻工艺，包含如下步骤：检验-锯床下料-加热-锻粗-挤压-预锻-终锻-切边-校正，所述加热步骤中，加热是将锻造温度加热到1180摄氏度；所述终锻温度环境是800摄氏度；所述切边，校正工序利用工件锻造的余热进行；
所述检验步骤包括将棒料放在传送带上，让棒料依次通过传送带尾部加装智能材质硬度无损分选仪，所述智能材质硬度无损分选仪通过PLC预定的数值对材料混料、热处理硬度、含碳量、表面硬化程度、热处理状态、裂纹直接进行分析、分选，并记录下棒料的数量，将合格的棒料送入下料工序，等待下料。
2.如权利要求1所述的重型汽车转向节一次锻造成型的方法，其特征在于：所述加热步骤为：提料装置将可倾式箱内的棒料依次送入步进式中频加热炉内，步进式中频加热炉依照锻造的生产节拍将棒料推出炉体，并根据红外测温仪测出棒料的温度，出料装置将根据温度将棒料分为合格和不合格，合格的进入下一工序，不合格送入废料箱。
3.如权利要求1所述的重型汽车转向节一次锻造成型的方法，其特征在于：所述终锻步骤为：在J58-4000电动离合器式螺旋压力机上完成，夹料回转机械手机构回转至预锻模具，将预锻模具中的工件取出，并送入终锻工序的模具中，机械手回转至安全位置，执行机构下降，完成了终锻工序的打击，执行机构上升J58-4000上的顶杆将工件顶出，至此，完成了终锻工序。
4.如权利要求1所述的重型汽车转向节一次锻造成型的方法，其特征在于：采用J58-4000电动离合器式螺旋压力机完成从锻粗-挤压-预锻-终锻的程序。
5.如权利要求1所述的重型汽车转向节一次锻造成型的方法，其特征在于：步骤切边-校正的程序在J53-630电动螺旋压力机上完成。
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