CN106111871B - 一种圆弧齿状上凸下凹型砧 - Google Patents
一种圆弧齿状上凸下凹型砧 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧（1）和下型砧（2），其特征在于，上型砧（1）为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，下型砧（2）为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两个相等半径的圆弧曲面与V型锥面之间也由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α取155°。采用该方法锻造解决了锻件内部缺陷，提高了生产率和型砧使用寿命，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于锻造技术领域，尤其涉及一种锻造用型砧。
背景技术
轴类锻造工艺中拔长使用的砧型是影响锻坯塑性变形区内应力、应变状态的主要工艺参数之一，常规锻造的拔长是用平砧或上平下V型或上下V型砧来完成的，其变形特点是金属成形后所形成的纤维方向基本上平行于轴的中心线且单次压下在变形体内其变形是不均匀的，与上、下砧相接触处存在难变形区，纵向的力学性能要比横向的力学性能高，所以需要多次镦粗、拔长（锻造比大），增加变形量来提高横向力学性能，但即便如此，内部等效应变还是不均匀，很难消除钢锭内部缺陷，废品率高，生产效率低，成本高。
发明内容
本发明的目的为了解决上述技术问题，提供一种圆弧齿状上凸下凹型砧，拔长中减少了镦粗次数，锻造比小，其锻坯心部和次表层金属同时获得较大变形量，使锻坯心部和次表层金属同时获得较大的变形量，等效应变的分布更加均匀，有利于扩大锻坯内部孔洞的锻合范围。其技术方案如下：一种圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧1和下型砧2，其特征在于，上型砧1为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，下型砧2为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两个相等半径的圆弧凸面与V型锥面之间也由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α可在135°～155°范围之内变化，特别是突出的两侧锥面和中间凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，使横向力学性能比常规锻造生产的锻件高，可实现等向锻造，横向塑性指标值与轴向塑性之比能达到等于或大于1，解决了长期以来一直无法解决的横向力学性能要求高的轴类锻件的生产难题，效果非常明显。
作为优选，所述上型砧1和下型砧2的长度L是圆弧凸面半径R1的5～6倍，所述圆弧凸面半径R1是圆弧曲面半径R2的5～6倍。
进一步，上型砧1的高度和下型砧2底面到半径R1的圆弧凸面高度都为h，下型砧2的总高H是所述h的3～4倍。
进一步，所述上型砧1和下型砧2的半径R1的圆弧凸面个数可以增加，R1取值范围大于等于300mm，以适用于各种规格大、小轴的锻造。
进一步，所述上型砧1和下型砧2采用3Cr2W8V模具钢。
进一步，所述上型砧1和下型砧2采用如下热处理：半小时的900℃油淬火后，580℃回火2小时，这样的上型砧和下型砧的使用寿命大幅提高。
与现有技术相比，本发明的优点是：镦粗次数少，锻造比小，其锻坯心部和次表层金属同时获得较大变形量，等效应变的分布更加均匀，有利于扩大锻坯内部孔洞的锻合范围，锻件质量好、成品率高，提高了生产效率低，降低了生产成本，更提高了上、下型砧的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的主视图
图中：1、上型砧，2、下型砧。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，一种圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧1和下型砧2，其特征在于，上型砧1为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，下型砧2为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两个相等半径的圆弧凸面与V型锥面之间也由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α取135°。
实际使用过程中，作为优选，所述上型砧1和下型砧2的长度L是圆弧凸面半径R1的5倍，所述圆弧凸面半径R1是圆弧曲面半径R2的5倍。
进一步，如图1所示，上型砧1的高度和下型砧2底面到半径R1的圆弧凸面高度都为h，下型砧2的总高H是所述h的3倍。
为了适用于各种规格大小的轴类锻造，本发明人提出，所述上型砧1和下型砧2的半径R1的圆弧凸面个数可以增加，R1取300mm，从主视图看形成圆弧齿状凸起。
进一步，所述上型砧1和下型砧2采用3Cr2W8V模具钢。
为了提高上型砧1和下型2砧的使用寿命，本发明人提出，所述上型砧1和下型砧2采用如下热处理：半小时的900℃油淬火后，580℃回火2小时。
实施例二
如图1所示，一种圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧1和下型砧2，其特征在于，上型砧1为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，下型砧2为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两个相等半径的圆弧凸面与V型锥面之间也由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α取145°。
实际使用过程中，作为优选，所述上型砧1和下型砧2的长度L是圆弧凸面半径R1的5.5倍，所述圆弧凸面半径R1是圆弧曲面半径R2的5.5倍。
进一步，如图1所示，上型砧1的高度和下型砧2底面到半径R1的圆弧凸面高度都为h，下型砧2的总高H是所述h的3.5倍。
为了适用于各种规格大小的轴类锻造，本发明人提出，所述上型砧1和下型砧2的半径R1的圆弧凸面个数可以增加，R1取400mm，从主视图看形成圆弧齿状凸起。
进一步，所述上型砧1和下型砧2采用3Cr2W8V模具钢。
为了提高上型砧1和下型2砧的使用寿命，本发明人提出，所述上型砧1和下型砧2采用如下热处理：半小时的900℃油淬火后，580℃回火2小时。
实施例三
如图1所示，一种圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧1和下型砧2，其特征在于，上型砧1为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，下型砧2为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两个相等半径的圆弧凸面与V型锥面之间也由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α取155°。
实际使用过程中，作为优选，所述上型砧1和下型砧2的长度L是圆弧凸面半径R1的6倍，所述圆弧凸面半径R1是圆弧曲面半径R2的6倍。
进一步，如图1所示，上型砧1的高度和下型砧2底面到半径R1的圆弧凸面高度都为h，下型砧2的总高H是所述h的4倍。
为了适用于各种规格大小的轴类锻造，本发明人提出，所述上型砧1和下型砧2的半径R1的圆弧凸面个数可以增加，R1取500mm，从主视图看形成圆弧齿状凸起。
进一步，所述上型砧1和下型砧2采用3Cr2W8V模具钢。
为了提高上型砧1和下型2砧的使用寿命，本发明人提出，所述上型砧1和下型砧2采用如下热处理：半小时的900℃油淬火后，580℃回火2小时。
本发明不限于上述实施例，凡采用等同替换或等效替换形成的技术方案均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧（1）和下型砧（2），其特征在于：上型砧（1）为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，下型砧（2）为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个相等半径R1的圆弧凸面，所述两个相等半径R1的圆弧凸面之间由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两个相等半径的圆弧凸面与V型锥面之间也由半径R2的圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α可在135°～155°范围之内变化。
2.如权利要求1所述的一种圆弧齿状上凸下凹型砧，其特征在于：所述上型砧（1）和下型砧（2）的长度L是圆弧凸面半径R1的5～6倍，所述圆弧凸面半径R1是圆弧曲面半径R2的5～6倍。
3.如权利要求1所述的一种圆弧齿状上凸下凹型砧，其特征在于：上型砧（1）的高度和下型砧（2）底面到半径R1的圆弧凸面高度都为h，下型砧（2）的总高H是所述h的3～4倍。
4.如权利要求1所述的一种圆弧齿状上凸下凹型砧，其特征在于：所述上型砧（1）和下型砧（2）的半径R1的圆弧凸面个数可以增加，R1取值都等于300mm。
5.如权利要求1所述的一种圆弧齿状上凸下凹型砧，其特征在于：所述上型砧（1）和下型砧（2）采用3Cr2W8V模具钢。
6.如权利要求5所述的一种圆弧齿状上凸下凹型砧，其特征在于：所述上型砧（1）和下型砧（2）经半小时的900℃油淬火后，580℃回火2小时。
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