CN105921539B - 大口径深盲孔工件的制备方法 - Google Patents
大口径深盲孔工件的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105921539B CN105921539B CN201610351376.6A CN201610351376A CN105921539B CN 105921539 B CN105921539 B CN 105921539B CN 201610351376 A CN201610351376 A CN 201610351376A CN 105921539 B CN105921539 B CN 105921539B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blind hole
- blank
- movable plug
- plug
- deep
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 32
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 abstract 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
- B21C23/14—Making other products
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
本发明涉及一种盲孔工件制备方法，特别是涉及一种大口径深盲孔工件毛坯的制备方法。其特点是：首先将钢锭（钢坯）制成盲孔坯料，在挤压机上将盲孔坯料挤压成所需规格的零件毛坯。本发明将材料的改性和成型一次完成，较钢锭锻制成圆钢，再将圆钢切削成型的方法，可提高材料利用率、减小钢锭重量、提高了产品质量、降低制造成本，并提高生产效率。该方法可应用于碳钢、合金钢、铜、铝、钛等材料大口径深盲孔工件毛坯制造，特别是有效解决了高性能大口径深盲孔工件毛坯的制造难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种盲孔工件制备方法，特别是涉及一种大口径深盲孔工件毛坯的制备方法。
背景技术
一般盲孔工件毛坯的成形方法是：采用轧制或锻制棒材，利用锻压设备的简单往复运动，使金属通过具有一定形状和一定尺寸的模具，发生塑性变形而获得所需要的工件形状。对于大型深盲孔工件，由于受到锻压设备吨位和行程的限制，通常用圆钢直接切削的方法加工，这大大增加了原材料重量。另外，对高性能工件，要求钢锭材料应有高的纯净度、低的成分偏析和高的性能均匀性，需要采用真空感应、真空自耗或电渣重熔冶炼。但是，随着钢锭增大、钢锭内部质量的控制难度及制造成本也将相应增加。因此，钢锭的尺寸和重量对大口径深盲孔工件毛坯制造形成诸多限制。
发明内容
本发明解决的技术问题是：制备出大口径深盲孔工件毛坯，且材料利用率高、产品质量稳定、制造成本低。
技术解决方案
大口径深盲孔工件毛坯挤压成形方法，其特征在于，首先将钢锭制成盲孔坯料M0，在挤压机上将盲孔坯料M0挤压成深盲孔毛坯M1。
所述盲孔坯料M0的外径D0、内径d0、深l0，深盲孔毛坯M1的外径D1、内径d1、孔深l1，其中：盲孔坯料M0：（D0 2-d0 2）/(D1 2-d1 2)≥3，盲孔坯料底部厚度为H，H≥180mm。
大口径深盲孔工件毛坯挤压成形方法步骤如下：
1）盲孔坯料制备：将钢锭闭式镦粗，镦粗速度：50-100mm/s，钢锭被镦粗充满镦粗筒后，保压10-50s，然后以50-100mm/s的穿孔速度穿孔、制备盲孔坯料M0，盲孔坯料M0：（D0 2-d0 2）/(D1 2-d1 2)≥3，盲底厚度为H，H≥180mm；
2）活动芯棒预处理及装配：活动芯棒外径D2=d0-（0～20mm）、长度l2=l0+h+（0～20mm），活动芯棒2上端面上有圆孔，圆孔半径为r、0≤r＜d2/2，装配前先对活动芯棒外表面喷砂处理、涂玻璃润滑剂；然后将活动芯棒2放置在挤压垫1的子口内，活动芯棒伸入子口深度h=35-55 mm，但不与挤压垫做固定连接；
3) 制坯后将盲孔坯料M0加热至1230～1290℃、保温至坯料内外温度一致；除去盲孔坯料M0氧化皮、并喷涂玻璃粉润滑剂。将盲孔坯料M0盲底向上装入挤压垫、活动芯棒、挤压模、挤压筒组成的型腔内（放置在挤压垫上）,然后动梁垂直向上驱动挤压垫、挤压垫带动活动芯棒做向上推挤盲孔坯料M0，M0先从挤压模内流出、制得盲底，随着继续挤压、坯料从活动芯棒与挤压模形成的间隙中流出，形成深盲孔毛坯M1，挤压垫上端面距离挤压模下端面的距离为100±20mm时停止挤压，即完成挤压成形；用冲剪器冲剪压余，得到深盲孔毛坯M1，动活动芯棒留在M1内，将留在M1内的活动芯棒采用机械加工方式加工掉。
本发明将材料的改性和成型一次完成，较钢锭锻制成圆钢，再将圆钢切削成型的方法，可提高材料利用率、减小钢锭重量、提高了产品质量、降低制造成本，并提高了生产效率。特别是本发明可有效解决高性能大口径深盲孔工件毛坯的制造难题。
附图说明
图1为本发明盲孔坯料M0；
图2为本发明挤压垫与活动芯棒装配图；
图3为本发明挤压前装配图；
图4为本发明挤压成形示意图；
1—挤压垫， 2—芯棒， 3—挤压模， 4—坯料， 5—挤压筒
图5为本发明挤制的深盲孔工件毛坯。
具体实施方式
实施例1
生产规格为φ470×40×6000mm（盲孔深5000mm）、材质G31的深盲孔工件毛坯。
1、制坯
采用7.2吨钢锭，在1.5万吨制坯机上闭式镦粗，镦粗速度65mm/s，钢锭被镦粗充满镦粗筒后，保压20s，然后以70mm/s的穿孔速度穿孔、制备盲孔坯料M0，盲孔坯料M0的外径D0=950mm、孔内径d0=385mm、坯料孔深l0=760mm，盲底厚度H为350±20mm。
2、芯棒预处理
制备活动芯棒2一支，活动芯棒2规格为Φ380×65×820（直径×壁厚×长度），D2、d2、l2分别为活动芯棒2的外径、内径、长度；先对活动芯棒2表面喷砂处理，然后将其预热至100℃以上，外表面喷涂玻璃润滑剂。
D2=380mm；
d2=250mm；
l2=820mm。
3、模具装配
选取工装模具、共四件，具体包括：内径为500mm的挤压模3一件，950挤压筒一件，950挤压垫1一件，外径为380mm活动芯棒2一件；活动芯棒2插入挤压垫1子口的深度h为50mm；
D1=500mm；
d1=380mm；
以上工装模具按照图3所示装配。
4、深盲孔毛坯M1挤制
制坯后将盲孔坯料M0加热至1260℃、保温9h；除去盲孔坯料M0氧化皮、并喷涂玻璃粉润滑剂。
将喷涂润滑剂的盲孔坯料M0转运至3.6万吨垂直挤压机挤压工位上、按照图3（盲底向上）放置，动梁驱动挤压垫1向上带动活动芯棒2推向上挤盲孔坯料M0，M0先从挤压模内流出、制得盲底，随着继续挤压、坯料从活动芯棒2与挤压模3形成的间隙中流出，形成深盲孔毛坯M1，挤压垫上端面距离挤压模下端面的距离为90mm时停止挤压，即完成挤压成形；用冲剪器冲剪压余，得到深盲孔毛坯M1，活动芯棒2留在M1内，将留在M1内的活动芯棒2采用机械加工方式加工掉。制得深盲孔毛坯M1的孔深l1为5100mm、盲底1070mm厚。
实例1中，以φ470×40×6000mm（盲孔深5000mm）深盲孔工件毛坯制备为例，若采用钢锭“锻制圆钢+圆钢切削成型”方法制备深盲孔毛坯M1，需11.5吨电渣锭，材料利用率为30.2%；而采用本发明制备仅需7.2吨电渣锭，材料利用率为48.3%。该发明与“锻制圆钢+圆钢切削成型”工艺相比，材料利用率提高18.1%，节约材料约4.3t，节约制造成本约5.1万元。
可见，采用本发明制造深盲孔工件毛坯，可以减小钢锭用量、提高材料利用率，降低产品制造成本。
实施例2
生产规格为φ730×135×4400mm（盲孔深3200mm）、材质G31的深孔盲底毛坯。
1、制坯
采用12.0吨钢锭，在1.5万吨制坯机上闭式镦粗，速度95mm/s：钢锭被镦粗、充满镦粗筒后，保压35s，然后以55mm/s的穿制速度穿孔、制备盲孔坯料M0，制坯后的盲孔坯料M0的外径D0=1150mm、孔内径d0=465mm、坯料孔深l0=1130mm，盲底厚度H为500±10mm。
2、芯棒预处理
制备活动芯棒2一支，活动芯棒2规格为Φ460×65×1190（直径×壁厚×长度），D2、d2、l2分别为活动芯棒2的外径、内径、长度；先对活动芯棒2表面喷砂处理，然后将其预热至100℃以上，在外表面喷涂玻璃润滑剂；
D2=460mm；
d2=330mm；
l2=1190mm。
3、模具装配
选取工装模具、共四件，具体包括：内径为750mm的挤压模一件，1150挤压筒一件，1100挤压垫1一件，外径为460mm活动芯棒2一件；活动芯棒2插入挤压垫1子口的深度h为50mm；
D1=750mm；
d1=460mm；
以上工装模具按照图3所示装配。
4、深盲孔毛坯M1挤制
制坯后将盲孔坯料M0加热至1270℃、保温11h；除去盲孔坯料M0氧化皮、并喷涂玻璃粉润滑剂。
将喷涂润滑的盲孔坯料M0转运至3.6万吨垂直挤压机的挤压工位，按照图3（盲底向上）放置，动梁驱动挤压垫1向上带动活动芯棒2推挤盲孔坯料M0，M0先从挤压模内流出制得盲底，随着继续挤压、坯料从活动芯棒2与挤压模3形成的间隙中流出，形成深盲孔毛坯M1，当挤压垫上端面距离挤压模下端面的距离为105mm时停止挤压，即完成挤压成形；用冲剪器冲剪压余，得到深盲孔毛坯M1，动活动芯棒2留在M1内，将留在M1内的活动芯棒2采用机械加工方式加工掉。然后从活动芯棒2、挤压模形成的间隙中流出，形成深盲孔毛坯M1，冲剪压余，完成深盲孔毛坯M1制备。制得深盲孔毛坯M1的孔深l1为3350mm、盲底870mm厚。
实例2中，若采用钢锭“锻制圆钢+圆钢切削成型”方法制备φ730×135×4400mm（盲孔深3200mm）深盲孔毛坯，需19吨电渣锭，材料利用率为38%；而采用本发明制备同规格毛坯仅需12.0吨电渣锭。材料利用率为61%。
可见，以制造φ730×135×4400mm（盲孔深3200mm）深孔盲底毛坯为例，本发明体现出明显的技术优势。一是：仅需12.0吨重的电渣锭（直径1080mm），解决了钢锭的制造设备能力不足问题；二是：挤压成型，一次大变形，有效消除钢锭的铸造缺陷，金属组织致密，产品性能稳定；三是：锭型的减小，可减小成分偏析，提高钢锭凝固质量，四是：材料利用率较锻造圆钢切削成形、提高23个百分点，节约材料约7吨，较锻造工艺节约成本约8.3万元。
Claims (1)
1.一种大口径深盲孔工件毛坯的制备方法，其特征在于，首先将钢锭制成盲孔坯料M0，在挤压机上将盲孔坯料M0挤压成深盲孔毛坯M1；
大口径深盲孔工件毛坯的制备方法步骤如下：
1）盲孔坯料制备：将钢锭闭式镦粗，镦粗速度：50-100mm/s，钢锭被镦粗充满镦粗筒后，保压10-50s，然后以50-100mm/s的穿孔速度穿孔、制备盲孔坯料M0，所述盲孔坯料M0的外径D0、内径d0、深l0，深盲孔毛坯M1的外径D1、内径d1、孔深l1，其中：盲孔坯料M0：（D0 2-d0 2）/(D1 2-d1 2)≥3，盲孔坯料M0底部厚度为H，H≥180mm；
2）活动芯棒（2）预处理及装配：活动芯棒（2）外径D2= d0-（0～20mm）、长度l2=l0+h+（0～20mm），活动芯棒（2）上端面上有圆孔，圆孔半径为r、0≤r＜d2/2，d2为活动芯棒（ 2） 的内径，装配前先对活动芯棒（2）外表面喷砂处理、涂玻璃润滑剂；然后将活动芯棒（2）放置在挤压垫（1）的子口内，活动芯棒（2）伸入子口深度h=35-55 mm，但不与挤压垫做固定连接；
3) 深盲孔毛坯M1制备：盲孔坯料M0盲底向上，装入由挤压垫（1）、活动芯棒（2）、挤压模（3）、挤压筒（5）组成的型腔内,然后动梁垂直向上驱动挤压垫（1），挤压垫（1）带动活动芯棒（2）做向上推挤盲孔坯料M0，M0先从挤压模（3）内孔流出、制得盲底，随着继续挤压、坯料从活动芯棒（2）与挤压模（3）形成的间隙中流出，形成深盲孔毛坯M1，当挤压垫上端面与挤压模下端面的距离为100±20mm时停止挤压，即完成挤压成形；用冲剪器冲剪压余，得到深盲孔毛坯M1，活动芯棒（2）留在M1内，将留在M1内的活动芯棒（2）采用机械加工方式加工掉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2016103361104 | 2016-05-20 | ||
| CN201610336110 | 2016-05-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105921539A CN105921539A (zh) | 2016-09-07 |
| CN105921539B true CN105921539B (zh) | 2018-07-03 |
Family
ID=56842188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610351376.6A Active CN105921539B (zh) | 2016-05-20 | 2016-05-25 | 大口径深盲孔工件的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105921539B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107790545A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-13 | 重庆长安工业(集团)有限责任公司 | 一种深孔挤压防止孔底疏松的方法 |
| CN108386442B (zh) * | 2018-02-01 | 2019-07-26 | 西安航天动力研究所 | 一种深盲孔内花键轴及其加工方法 |
| CN110756710B (zh) * | 2019-11-05 | 2020-11-27 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种深盲孔构件的制备方法 |
| CN113002049B (zh) * | 2019-12-18 | 2024-09-10 | 无锡市惠丰电子有限公司 | 一种成型装置 |
| CN112894276B (zh) * | 2021-01-18 | 2022-04-08 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种深盲孔筒形构件及其制造方法 |
| CN118808355B (zh) * | 2024-09-18 | 2025-01-28 | 成都正西智能装备集团股份有限公司 | 一种盲孔类零件拉长成型的液压设备控制系统及成型方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2392224A1 (fr) * | 1977-05-27 | 1978-12-22 | Basset Bretagne Loire | Procede de fabrication de soupapes refroidies pour moteurs a combustion interne et soupapes ainsi obtenues |
| CN101396697B (zh) * | 2008-10-31 | 2010-11-10 | 长安汽车（集团）有限责任公司 | 高强度铝合金梅花形深肓孔件挤压成型工艺 |
| CN103691750A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-02 | 上海久丰汽车零件有限公司 | 一种具有外圆台阶的铝质圆筒的挤压工艺 |
| CN205042902U (zh) * | 2015-01-14 | 2016-02-24 | 江苏创一精锻有限公司 | 蓄能器罐体锻造成形模具 |
| CN105268753B (zh) * | 2015-10-27 | 2017-09-26 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 一种挤压机及利用挤压机制备大口径厚壁无缝铜管的方法 |
| CN105499293A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-04-20 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 一种利用挤压机制备大口径厚壁无缝铜管的方法 |
-
2016
- 2016-05-25 CN CN201610351376.6A patent/CN105921539B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105921539A (zh) | 2016-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105921539B (zh) | 大口径深盲孔工件的制备方法 | |
| US11458528B2 (en) | Wheel automatic closed die forging production line and aluminum alloy wheel | |
| CN106363031B (zh) | 空心坯料成形大高宽比内环筋的旋转挤压成形方法 | |
| CN101234401B (zh) | 一种镁合金汽车车轮挤压成形方法及模具 | |
| CN102672096B (zh) | 汽车转向节毛坯类零件精密模锻成型工艺方法 | |
| CN104907474A (zh) | 一种铝合金车轮锻造成形工艺 | |
| CN102430692A (zh) | 一种锥齿轮冷精锻工艺及其模具 | |
| CN102699632A (zh) | 一种减震器衬套毛坯的制造工艺 | |
| CN105057529A (zh) | 变截面空心轴锻件挤压成型方法 | |
| CN103990753B (zh) | 油泵齿轮轴精锻成形模具及成形方法 | |
| CN104525829A (zh) | 径向锻应变诱发制备空调压缩机铝合金曲轴的半固态工艺 | |
| CN105705271A (zh) | 生产高性能轴对称部件的方法和设备 | |
| CN205032636U (zh) | 面板焊接螺母冷镦装置 | |
| CN104551691A (zh) | 一种铝合金车轮液态模锻及旋压加工系统 | |
| CN106216965B (zh) | 一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法 | |
| CN106734207A (zh) | 一种滚轧锻式锻件制造模具及方法 | |
| BG98646A (bg) | Метод и устройство за производство на заготовки и междинни продукти при непрекъснато леене на стомана с високо или отлично качество | |
| CN105880346B (zh) | 一种铜锥件双动挤压成形控制方法 | |
| CN105970130A (zh) | 一种交替反挤压制备细晶镁合金的方法 | |
| RU2501626C2 (ru) | Способ и устройство для штамповки лопаток | |
| CN103302459A (zh) | 一种汽车离合器减震轴套加工方法 | |
| CN114247839B (zh) | 一种大型筒体的复合生产方法 | |
| CN107876672A (zh) | 一种法兰球阀端盖碾环成形方法 | |
| CN108543823A (zh) | 一种长尺寸轴筒双向挤压成形方法及成形模具 | |
| CN105903869A (zh) | 一种护环短流程制造工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |