CN105382162A - 空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法 - Google Patents

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Abstract

空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法，涉及环状坯料镦粗拔长工艺。解决现有技术不易对环状坯料进行轴向镦粗的问题。本发明的具体步骤为：将下垫环放置在压机工作台上，将芯轴放置在下垫环上，将环状坯料套入芯轴圆柱体上，将上垫环置于环状坯料上端面，将空心接杆置于上垫环上，压机滑块下压，环状坯料发生镦粗变形，取下空心接杆和上垫环，将芯轴和镦粗后的环坯移出镦粗工位到拔长工位上，用拔长上砧、下砧边轻压边旋转镦粗后的环坯，调整好位置关系；用拔长上砧、拔长下砧对镦粗后的环坯进行拔长直到结束。本发明可实现环状坯料的反复镦粗拔长工艺，不仅减少了火次、简化了工序，而且改善了产品性能，提高了生产效率。

Description

空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法
技术领域
本发明属于金属材料热加工技术领域，具体涉及一种对空心钢锭预制的环状坯料进行镦粗拔长的方法。
技术背景
环状锻件是机械制造业中的常用部件，应用范围极广。传统上环状锻件采用实心钢锭制造，其基本工序是：镦粗—冲孔—拔长—扩孔。空心钢锭具有组织致密、偏析小、均质性好以及节能节材等优点，用空心钢锭来制造环状锻件具有极大的优势，是环状锻件制造业的一个发展方向。
空心钢锭经倒棱、预扩孔、整形后形成空心钢锭预制的环状坯料。鉴于空心钢锭预制的环状坯料，具有空心轴对称的几何特征，其轴向镦粗易发生失稳或鼓肚现象，从而影响后续锻造工艺的正常进行，因此空心钢锭预制的环状坯料通常不再经轴向镦粗工序，而直接通过拔长、扩孔和整形等工序来完成。以空心钢锭为原料的环状锻件往往会因为缺少轴向镦粗工艺而导致各向性能差异，难于得到优质锻件。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法，解决现有技术不易对环状坯料进行轴向镦粗的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法，所述空心钢锭预制的环状坯料的高度与壁厚的比值不超过2.5～3，其特征在于：所述镦粗拔长方法的具体步骤为：
⑴将下垫环放置在压机工作台上；
⑵再将芯轴放置在下垫环上，芯轴夹头正好插入下垫环的中部空心处；
⑶将空心钢锭预制的环状坯料套入芯轴圆柱体上，空心钢锭预制的环状坯料的底面置于芯轴圆盘凸缘上，并对中；
⑷将上垫环置于空心钢锭预制的环状坯料的上端面，其中部空心处正好套在芯轴圆柱体上；
⑸将若于个空心接杆置于上垫环上，使得最上端空心接杆的上端面高于芯轴圆柱体的端面；
⑹压机滑块下压，滑块与最上端空心接杆的上端面接触，并带动所有空心接杆和上垫环下压，使得套在芯轴圆柱体上的空心钢锭预制的环状坯料发生镦粗变形，直到空心钢锭预制的环状坯料变成镦粗后的环坯；
⑺依次取下所有空心接杆和上垫环；
⑻将芯轴和镦粗后的环坯整体移出镦粗工位到拔长工位上；
⑼用拔长上砧、拔长下砧对镦粗后的环坯边轻压边旋转，使得镦粗后的环坯与芯轴圆柱体松开并调整好镦粗后的环坯与芯轴圆盘凸缘的位置关系；
⑽用拔长上砧、拔长下砧对镦粗后的环坯进行芯轴拔长，直到镦粗后的环坯变成镦拔后的制件。
所述空心钢锭预制的环状坯料，其内径要略大于所述芯轴圆柱体的直径。
所述空心钢锭预制的环状坯料的高度要小于所述芯轴圆柱体的高度。
所述工艺步骤⑹中，可根据实际情况随时增加所述空心接杆。
为了提高制件的机械性能，可重新加热镦拔后的制件，重复上述所有的工艺步骤，即可完成反复镦拔工艺。
本发明与现有技术相比，由于采用由芯轴、上垫环、下垫环、空心接杆组成的镦粗装置，和由安装在压机活动梁上的拔长上砧、放置在压机工作台上的拔长下砧组成的拔长装置，因此本发明可实现空心钢锭预制的环状坯料的反复镦粗拔长工艺，不仅减少了火次、简化了工序，而且改善了产品性能，提高了生产效率。
附图说明
图1为由空心钢锭预制的环状坯料；
图2为芯轴的结构示意图；
图3为镦粗装置的结构示意图；
图4为环状坯料镦粗后的状态示意图；
图5为芯轴拔长的初始状态示意图(主视图)；
图6为图5的侧视图；
图7为镦拔后的制件状态示意图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例，将结合附图在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的保护范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
如图1至图7所示，一种空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法，所述空心钢锭预制的环状坯料30的高度H与壁厚T的比值不超过2.5～3，所述镦粗拔长方法的具体步骤为：
⑴将下垫环14放置在压机工作台上；
⑵再将芯轴13放置在下垫环14上，芯轴夹头131正好插入下垫环14的中部空心处；
⑶将空心钢锭预制的环状坯料30套入芯轴圆柱体133上，空心钢锭预制的环状坯料30的底面置于芯轴圆盘凸缘132上，并对中；
⑷将上垫环12置于空心钢锭预制的环状坯料30的上端面，其中部空心处正好套在芯轴圆柱体133上；
⑸将若干个空心接杆11置于上垫环12上，使得最上端空心接杆11的上端面高于芯轴圆柱体133的端面；
⑹压机滑块下压，滑块与最上端空心接杆11的上端面接触，并带动所有空心接杆11和上垫环12下压，使得套在芯轴圆柱体133上的空心钢锭预制的环状坯料30发生镦粗变形，直到空心钢锭预制的环状坯料30变成镦粗后的环坯31；
⑺依次取下所有空心接杆11和上垫环12；
⑻将芯轴13和镦粗后的环坯31整体移出镦粗工位到拔长工位上；
⑼用拔长上砧21、拔长下砧22对镦粗后的环坯31边轻压边旋转，使得镦粗后的环坯31与芯轴圆柱体133松开并调整好镦粗后的环坯31与芯轴圆盘凸缘132的位置关系；
⑽用拔长上砧21、拔长下砧22对镦粗后的环坯31进行芯轴拔长，直到镦粗后的环坯31变成镦拔后的制件32。
所述空心钢锭预制的环状坯料30，其内径D要略大于所述芯轴圆柱体133的直径d；所述空心钢锭预制的环状坯料30的高度H要小于所述芯轴圆柱体133的高度h；所述工艺步骤⑹中，可根据实际情况随时增加所述空心接杆11。
为了提高制件的机械性能，可重新加热镦拔后的制件32，重复上述所有的工艺步骤，即可完成反复镦拔工艺。
如图1至图7所示，本发明所采用的装置，由放置在压机工作台上的镦粗装置1和拔长装置2组成，所述镦粗装置1由芯轴13、上垫环12、下垫环14和N个空心接杆11组成，N为正整数，所述芯轴13由芯轴夹头131、芯轴圆盘凸缘132和芯轴圆柱体133组成，所述芯轴圆柱体133垂直于所述芯轴圆盘凸缘132的水平面并连接为一体，所述芯轴夹头131垂直于所述芯轴圆盘凸缘132的水平面并连接为一体，且所述芯轴圆柱体133、芯轴圆盘凸缘132、芯轴夹头131的中心线在一条直线上，所述芯轴圆柱体133带有1:100～1:120的斜度；所述上垫环12是一个圆环状柱体，其内径略大于所述芯轴圆柱体133的直径d并可在芯轴圆柱体133上滑动；所述下垫环14是一个圆环状柱体，其内径略大于所述芯轴夹头131的外接圆直径，其高度可容纳所述芯轴夹头131；所述芯轴圆盘凸缘132以及所述上垫环12的直径应能满足所述空心钢锭预制的环状坯料30的镦粗要求；所述空心接杆11的内径应大于所述芯轴圆柱体133的直径d；所述拔长装置2由安装在压机活动梁上的拔长上砧21和放置在压机工作台上的拔长下砧22组成，所述拔长上砧21为平砧或V型砧，所述拔长下砧22为V型砧。
本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例仅是本发明的优选实施方式，而应在权利要求所限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的变化和改型都应该视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法，所述空心钢锭预制的环状坯料(30)的高度(H)与壁厚(T)的比值不超过2.5～3，其特征在于：所述镦粗拔长方法的具体步骤为：
⑴将下垫环(14)放置在压机工作台上；
⑵再将芯轴(13)放置在下垫环(14)上，芯轴夹头(131)正好插入下垫环(14)的中部空心处；
⑶将空心钢锭预制的环状坯料(30)套入芯轴圆柱体(133)上，空心钢锭预制的环状坯料(30)的底面置于芯轴圆盘凸缘(132)上，并对中；
⑷将上垫环(12)置于空心钢锭预制的环状坯料(30)的上端面，其中部空心处正好套在芯轴圆柱体(133)上；
⑸将若干个空心接杆(11)置于上垫环(12)上，使得最上端空心接杆(11)的上端面高于芯轴圆柱体(133)的端面；
⑹压机滑块下压，滑块与最上端空心接杆(11)的上端面接触，并带动所有空心接杆(11)和上垫环(12)下压，使得套在芯轴圆柱体(133)上的空心钢锭预制的环状坯料(30)发生镦粗变形，直到空心钢锭预制的环状坯料(30)变成镦粗后的环坯(31)；
⑺依次取下所有空心接杆(11)和上垫环(12)；
⑻将芯轴(13)和镦粗后的环坯(31)整体移出镦粗工位到拔长工位上；
⑼用拔长上砧(21)、拔长下砧(22)对镦粗后的环坯(31)边轻压边旋转，使得镦粗后的环坯(31)与芯轴圆柱体(133)松开并调整好镦粗后的环坯(31)与芯轴圆盘凸缘(132)的位置关系；
⑽用拔长上砧(21)、拔长下砧(22)对镦粗后的环坯(31)进行芯轴拔长，直到镦粗后的环坯(31)变成镦拔后的制件(32)。
2.按照权利要求1所述的空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法，其特征在于：所述空心钢锭预制的环状坯料(30)，其内径(D)要略大于所述芯轴圆柱体(133)的直径(d)。
3.按照权利要求1所述的空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法，其特征在于：所述空心钢锭预制的环状坯料(30)的高度(H)要小于所述芯轴圆柱体(133)的高度(h)。
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