CN104148559A - 法兰盘轴管的锻造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种法兰盘轴管的锻造方法，包括步骤：选择圆钢作为毛坯，并第一次加热毛坯；对经过第一次加热的毛坯进行预成型，预成型后的毛坯包括相连的第一段和第二段，第一段的直径大于第二段的直径；第二次加热经过预成型的毛坯；对经过第二次加热的毛坯依次进行积料和压制，压制后将压环放置在毛坯顶端，再次压制毛坯，完成法兰盘成型；第三次加热经过法兰盘成型的毛坯；对经过第三次加热的毛坯钻内孔；对经过钻内孔的毛坯冲通孔；对经过冲通孔的毛坯进行调质，获得所需的法兰盘轴管。本发明提供的法兰盘轴管的锻造方法，通过降低锻造比以及提高法兰盘轴管的大端成型效果，实现了利用小型油压机生产法兰盘轴管，降低了法兰盘轴管的生产成本。

Description

法兰盘轴管的锻造方法

技术领域

本发明涉及法兰盘轴管锻造技术领域，更具体地说，涉及一种法兰盘轴管的锻造方法。

背景技术

法兰盘轴管是汽车重要配件。对于大型重载工程车，所需的法兰盘轴管较大，法兰盘轴管的法兰盘直径达295mm，该法兰盘轴管成型所需的毛坯重量较大，达68kg。目前，压制较大的法兰盘轴管需要大型油压机，例如2000T以上油压机，受锻造比的限制，吨数小于2000T的小型油压机无法压制。由于大型油压机的成本远远大于小型油压机的成本，导致法兰盘轴管的生产成本较高。

综上所述，如何利用小型油压机生产法兰盘轴管，以降低法兰盘轴管的生产成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种法兰盘轴管的锻造方法，以降低法兰盘轴管的生产方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种法兰盘轴管的锻造方法，包括步骤：

1)选择圆钢作为毛坯，并第一次加热所述毛坯；

2)采用第一油压机和第一冲头对经过第一次加热的毛坯进行预成型，预成型后的毛坯包括相连的第一段和第二段，所述第一段的直径大于所述第二段的直径；

3)第二次加热经过预成型的毛坯；

4)采用第二油压机和第二冲头对经过第二次加热的毛坯依次进行积料和压制，压制后抬起所述第二冲头，将压环放置在毛坯顶端，采用所述第二油压机和所述第二冲头再次压制所述毛坯，完成法兰盘成型，其中，所述毛坯经过积料后，所述第一段的直径增大；

5)第三次加热经过法兰盘成型的毛坯；

6)采用第三油压机和第三冲头对经过第三次加热的毛坯钻内孔，所述内孔为盲孔；

7)采用第四油压机和第四冲头对经过钻内孔的毛坯冲通孔；

8)对经过冲通孔的毛坯进行调质，获得所需的法兰盘轴管。

优选的，上述法兰盘轴管的锻造方法中，所述步骤2)中采用积料模对经过第二次加热的毛坯进行积料，所述积料模具有：定位且容纳所述第二冲头的上腔，定位和放置所述毛坯的下腔；其中，所述上腔和所述下腔通过隔板隔离。

优选的，上述法兰盘轴管的锻造方法中，所述压环的内径为，所述压环的外径为。

优选的，上述法兰盘轴管的锻造方法中，第一次加热、第二次加热以及第三次加热均采用中频感应加热炉加热。

优选的，上述法兰盘轴管的锻造方法中，第一次加热的加热温度、第二次加热的加热温度和第三次加热的加热温度均为1000-1150℃。

优选的，上述法兰盘轴管的锻造方法中，所述第一油压机的吨数为500T，所述第二油压机的吨数为1250T、所述第三油压机的吨数为315T，所述第四油压机的吨数为200T。

优选的，上述法兰盘轴管的锻造方法中，所述步骤1)中，所述毛坯的直径为129.4-130.6mm，所述毛坯的长度为645-648mm，第一次加热的加热区域长度L₁为395-435mm；

所述步骤2)中，所述第一段的直径R₁为160mm；

所述步骤3)中，第二次加热的加热区域长度L₂为270-320mm；

所述步骤5)中，第三次加热的加热区域长度L₃为250-300mm；

所述步骤6)中，对所述毛坯钻内孔后，所述内孔直径R₂为65-67mm，所述毛坯的直径R₃为134-136mm，所述内孔距所述毛坯的小端端面的距离L₄为20mm。

优选的，上述法兰盘轴管的锻造方法中，所述步骤1)中，所述毛坯的材质为40Cr。

本发明提供的法兰盘轴管的锻造方法，通过对毛坯进行预成型，降低了锻造比；通过对毛坯进行积料，再次降低了锻造比；压制经过积料的毛坯后，增加压环进行再次压制，通过增加压环减小了毛坯的受压面积，从而增大了压制压强，提高了法兰盘轴管的大端成型效果。因此，本发明提供的法兰盘轴管的锻造方法，通过降低锻造比以及提高法兰盘轴管的大端成型效果，实现了利用小型油压机生产法兰盘轴管，从而降低了法兰盘轴管的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中步骤1)中毛坯的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中预成型示意图；

图3为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中经过预成型的毛坯的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中积料模的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中积料示意图；

图6为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中对经过积料后的毛坯的压制示意图；

图7为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中增设压环后的压制示意图；

图8为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中经过法兰盘成型后的毛坯结构示意图；

图9为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中钻内孔示意图；

图10为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中经过钻内孔的毛坯的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中冲通孔示意图；

图12为本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法生产的法兰盘轴管的结构示意图。

上图1-图12中：

1为第一冲头、2为第一段、3为第二段、4为第二冲头、5为积料模、51为上腔、52为下腔、6为压环、7为第三冲头、8为内孔、9为第四冲头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法，具体包括步骤：

S01：选择圆钢作为毛坯，并第一次加热毛坯：

圆钢种类较多，为了提高法兰盘轴管的性能，优先选择毛坯的材质为40Cr。第一次加热毛坯，优先选择将毛坯放入中频感应加热炉中进行加热，加热温度为1000-1150℃。具体的，中频加热过程中，中频电压为400-650V，电流大于250A，直流电压为514±10％V，中频频率为1200-1800Hz，功率为180-500KW。当然，也可选择其他加热装置对毛坯进行加热，加热温度根据实际需要进行设置。

S02：预成型：

采用第一油压机和第一冲头1对经过第一次加热的毛坯进行预成型，预成型后的毛坯包括相连的第一段2和第二段3，第一段2的直径大于第二段3的直径。这样，通过增加预成型，分次进行锻造，有效降低了锻造比。在实际生产过程中，第一段2的直径与第二段3的直径的差值可根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不做具体地限定。对于预成型所需的模具，本领域技术人员能够根据预成型的结果和目的进行设置和选择，本发明实施例对此不做具体地限定。为了便于达到预成型效果，优先选择第一油压机的吨数为500T。当然，也可根据实际情况，选择其他吨数的小型油压机，并不局限于此。

S03：第二次加热经过预成型的毛坯：

第二次加热毛坯，优先选择将毛坯放入中频感应加热炉中进行加热，加热温度为1000-1150℃。具体的，中频加热过程中，中频电压为400-650V，电流大于150A，直流电压为514±10％V，中频频率为1200-2500Hz，功率为100-450KW。当然，也可选择其他加热装置对毛坯进行加热，加热温度根据实际需要进行设置。

S04：法兰盘成型：

采用第二油压机和第二冲头4对经过第二次加热的毛坯依次进行积料和压制。具体的，积料采用积料模5进行，毛坯经过积料后，第一2段的直径增大，这样，再次降低了锻造比。为了便于积料，优先选择积料模5具有：定位且容纳第二冲头4的上腔51，定位和放置毛坯的下腔52；其中，上腔51和下腔52通过隔板隔离。在积料过程中，第二冲头4的压力通过隔板传递给毛坯。积料完成后，将毛坯放置在压制模具中，利用第二油压机和第二冲头4进行压制，待压制完成后，抬起第二冲头4，将压环6放置在毛坯顶端，采用第二油压机和第二冲头4再次压制毛坯，则第二冲头4的压力通过压环6传递给毛坯，完成法兰盘成型。

对于压环6，需要根据所需的法兰盘轴管的尺寸设定压环6的尺寸。具体的，压环6的外径小于所需法兰盘轴管的大端直径，压环6的内径大于法兰盘轴管大端的凸台直径。优选的，压环6的内径为，压环6的外径为。压制过程所需的模具，可根据实际需要进行选择，本发明实施例对此不做限定。为了便于压制，优先选择第二油压机的吨数为1250T，当然，也可根据实际情况，选择其他吨数的小型油压机，并不局限于此。

S05：第三次加热经过法兰盘成型的毛坯：

第三次加热毛坯，优先选择将毛坯放入中频感应加热炉中进行加热，加热温度为1000-1150℃。具体的，中频加热过程中，中频电压为400-650V，电流大于150A，直流电压为514±10％V，中频频率为1200-2500Hz，功率为100-450KW。当然，也可选择其他加热装置对毛坯进行加热，加热温度根据实际需要进行设置。

S06：钻内孔：

采用第三油压机和第三冲头7对经过第三次加热的毛坯钻内孔8，使得毛坯具有内孔8。需要说明的是，内孔8为盲孔，内孔8的底端距毛坯的小端端面具有预设距离，该预设距离需要根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不做限定。钻孔所需的模具，可根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不做限定。为了便于钻内孔8，优先选择第三油压机的吨数为315T。当然，也可根据实际情况，选择其他吨数的小型油压机，并不局限于此。

S07：冲通孔：

采用第四油压机和第四冲头9对经过钻内孔8的毛坯冲通孔，即使得毛坯具有通孔。冲通孔所需的模具，可根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不做限定。为了便于冲通孔，优先选择第四油压机的吨数为200T。当然，也可根据实际情况，选择其他吨数的小型油压机，并不局限于此。

S08：调质：

对经过冲通孔的毛坯进行调质，使得法兰盘轴管具有相应的性能，即获得所需的法兰盘轴管。需要说明的是，调质即为淬火和高温回火的综合热处理工艺。在实际应用过程中，可根据所需法兰盘轴管的性能设计调质处理工艺，本发明实施例对此不做限定。

本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法，通过对毛坯进行预成型，降低了锻造比；通过对毛坯进行积料，再次降低了锻造比；压制经过积料的毛坯后，增加压环6后进行再次压制，通过增加压环6减小了毛坯的受压面积，从而增大了压制压强，提高了法兰盘轴管的大端成型效果。因此，本发明实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法，通过降低锻造比以及提高法兰盘轴管的大端成型效果，实现了利用小型油压机生产法兰盘轴管，从而降低了法兰盘轴管的生产成本。

优选的，上述实施例提供的法兰盘轴管的锻造方法中，步骤S01中，毛坯的直径为129.4-130.6mm，毛坯的长度为645-648mm，第一次加热的加热区域长度L₁为395-435mm；步骤S02中，第一段2的直径R₁为160mm；步骤S03中，第二次加热的加热区域长度L₂为270-320mm；步骤S05中，第三次加热的加热区域长度L₃为250-300mm；步骤S06中，对毛坯钻内孔8后，内孔8的直径R₂为65-67mm，毛坯的直径R₃为134-136mm，内孔8距毛坯小端端面的距离L₄为20mm。需要说明的是，第二次加热的加热区域长度L₂是指自第一段2开始向第二段3量取长度L₂；第三次加热的加热区域长度L₃是指自第二段3向第一段2量取长度L₃。当然，也可选择其他尺寸的毛坯生产法兰盘轴管，并不局限于上述尺寸。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种法兰盘轴管的锻造方法，其特征在于，包括步骤：

1)选择圆钢作为毛坯，并第一次加热所述毛坯；

2)采用第一油压机和第一冲头(1)对经过第一次加热的毛坯进行预成型，预成型后的毛坯包括相连的第一段(2)和第二段(3)，所述第一段(2)的直径大于所述第二段(3)的直径；

3)第二次加热经过预成型的毛坯；

4)采用第二油压机和第二冲头(4)对经过第二次加热的毛坯依次进行积料和压制，压制后抬起所述第二冲头(4)，将压环(6)放置在毛坯顶端，采用所述第二油压机和所述第二冲头(4)再次压制所述毛坯，完成法兰盘成型，其中，所述毛坯经过积料后，所述第一段(2)的直径增大；

5)第三次加热经过法兰盘成型的毛坯；

6)采用第三油压机和第三冲头(7)对经过第三次加热的毛坯钻内孔(8)，所述内孔(8)为盲孔；

7)采用第四油压机和第四冲头(9)对经过钻内孔(8)的毛坯冲通孔；

8)对经过冲通孔的毛坯进行调质，获得所需的法兰盘轴管。

2.根据权利要求1所述的法兰盘轴管的锻造方法，其特征在于，所述步骤2)中采用积料模(5)对经过第二次加热的毛坯进行积料，所述积料模(5)具有：定位且容纳所述第二冲头(4)的上腔(51)，定位和放置所述毛坯的下腔(52)；其中，所述上腔(51)和所述下腔(52)通过隔板隔离。

3.根据权利要求1所述的法兰盘轴管的锻造方法，其特征在于，所述压环(6)的内径为，所述压环(6)的外径为。

4.根据权利要求1所述的法兰盘轴管的锻造方法，其特征在于，第一次加热、第二次加热以及第三次加热均采用中频感应加热炉加热。

5.根据权利要求4所述的法兰盘轴管的锻造方法，其特征在于，第一次加热的加热温度、第二次加热的加热温度和第三次加热的加热温度均为1000-1150℃。

6.根据权利要求1所述的法兰盘轴管的锻造方法，其特征在于，所述第一油压机的吨数为500T，所述第二油压机的吨数为1250T、所述第三油压机的吨数为315T，所述第四油压机的吨数为200T。

7.根据权利要求1所述的法兰盘轴管的锻造方法，其特征在于，

所述步骤1)中，所述毛坯的直径为129.4-130.6mm，所述毛坯的长度为645-648mm，第一次加热的加热区域长度L₁为395-435mm；

所述步骤2)中，所述第一段(2)的直径R₁为160mm；

所述步骤3)中，第二次加热的加热区域长度L₂为270-320mm；

所述步骤5)中，第三次加热的加热区域长度L₃为250-300mm；

所述步骤6)中，对所述毛坯钻内孔(8)后，所述内孔(8)直径R₂为65-67mm，所述毛坯的直径R₃为134-136mm，所述内孔(8)距所述毛坯的小端端面的距离L₄为20mm。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的法兰盘轴管的锻造方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述毛坯的材质为40Cr。