CN106425287B - 一种穿孔转轴本体零件的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种新的穿孔转轴本体零件的加工工艺，其包括如下步骤：下料，抛丸，表面涂层，加热，预锻制坯，终锻成形以及正火处理。本发明的加工工艺采用圆棒料整体锻造成形，结合了圆形棒料预锻制坯与终锻成形，通过选择适当的预成形形状来控制金属在锻造过程中的流速与流向，从而解决了弧形底部与产品边缘的缺陷问题；本工艺可以改善组织性能，形成沿工件外形分布的金属流线，其使得零件产生各向异性即流向方向综合性能得到较大的提高，从而保证了产品的应用可靠性。

Description

一种穿孔转轴本体零件的加工工艺
技术领域
本发明涉及金属机械加工技术领域，特别涉及一种穿孔转轴本体零件的锻造加工工艺。
背景技术
如图1A、1B和1C所示的一种穿孔转轴本体的结构示意图，穿孔转轴本体零件是一种形状特殊，底部呈圆弧状，内部中空的异形零件。该零件在建筑防震领域拥有较为广泛的应用。目前该产品的主流生产工艺是采用铸造的方式生产，采用这种工艺的缺点是：由于铸造过程是一个由液相转变为固相的相变过程，易于造成缩孔，缩松，夹杂物等铸态缺陷；在金属结晶过程中会不可避免地造成偏析，使得成形后组织内的化学成分分布不均匀；同时，由于在铸造成形过程中不同部位的冷却速度不同，其形成的晶粒尺寸大小相差较大，部分冷却速度较慢的部位容易出现粗大晶粒，粗大晶粒的存在在一定程度上降低了零件的承载强度与使用可靠性。因此，为了提高穿孔转轴本体零件的产品质量，需要对现行工艺进行调整，设计一种能够提升零件可靠性与承载强度的新的加工工艺方法。
发明内容
针对现有加工工艺中的问题，本发明提出一种新的穿孔转轴本体零件的整体锻造加工工艺，其可以使最终产品的晶粒更加细化，大幅提升产品的综合强度与使用可靠性。
为实现本发明的目的，本发明的一种新的穿孔转轴本体零件的加工工艺包括如下步骤：
S1，下料：取圆形棒料锯切为待加工坯料；
S2，抛丸：将圆形钢丸与菱角砂钢丸按比例混合，使用抛丸机将坯料表面打毛，形成凹坑；
S3，表面涂层：将配比好的石墨液加温到150℃-300℃，将经过抛丸的坯料置于其中浸泡1-3分钟，晾干；
S4，加热：将完成表面涂层的坯料置于中频感应炉中，加热至850-1050℃；
S5，预锻制坯：将上述加热后的坯料置于预锻模腔内预锻制坯，成形中间形状，所述的成形中间形状是先对穿孔转轴本体零件的两端平面侧缘及弧形底面预锻初步成形；
S6，终锻成形：将上述经预锻制坯后的零件置于终锻模腔中，在压力机作用下终锻成形；以及
S7，正火处理：将锻件毛坯置于网带炉中，加热至750-850℃保温1-2h，出炉空冷。
本发明的穿孔转轴本体零件的整体锻造加工工艺采用圆棒料整体锻造成形，结合了圆形棒料预锻制坯与终锻成形，通过选择适当的预成形形状来控制金属在锻造过程中的流速与流向，从而解决了弧形底部与产品边缘的缺陷问题；本工艺可以改善组织性能，形成沿工件外形分布的金属流线，其使得零件产生各向异性即流向方向综合性能得到较大的提高，从而保证了产品的应用可靠性。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：
图1A为待加工的穿孔转轴本体零件的主视图；
图1B为图1A的穿孔转轴本体零件的左视图；
图1C为图1A的穿孔转轴本体零件的俯视图；
图2为本发明的穿孔转轴本体零件的加工工艺流程图；
图3所示为本发明的穿孔转轴本体零件的加工工艺工件图示；
图4A为本发明的穿孔转轴零件终锻成形步骤中的反挤冲头的主视图；
图4B为图4A的反挤冲头的左视图；
图4C为图4A的反挤冲头的俯视图。
具体实施方式
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，通过锻造可以消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，因此锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。本发明的待加工的穿孔转轴类零件底部为圆弧结构，边缘厚度不均等，锻造此类零件时常出现底部难以充满，边缘高度差过大等问题。针对此穿孔转轴本体零件的结构特征，经过理论设计和反复的加工验证，本发明提供了一种基于圆棒坯料，对其进行直接锻造的整体锻造工艺。
参照图2所示，本发明的一种新的穿孔转轴本体零件的加工工艺包括如下步骤：
S1，下料：取圆形棒料锯切为待加工坯料，参见图3的(a)；
S2，抛丸：将圆形钢丸与菱角砂钢丸按适当比例混合，使用抛丸机将坯料表面打毛，形成凹坑；
S3，表面涂层：将配比好的石墨液加温到150℃-300℃，将经过抛丸的坯料置于其中浸泡1-3分钟，晾干；
S4，加热：将完成表面涂层的坯料置于中频感应炉中，加热至850-1050℃；
S5，预锻制坯：将上述加热后的坯料置于预锻模腔内预锻制坯，成形中间形状，参见图3的(b)所示的预成形制坯的主视图及俯视图，所述的中间形状即预成形制坯是先对穿孔转轴本体零件的两端平面侧缘及弧形底面预锻初步成形；
S6，终锻成形：将上述经预锻制坯后的零件置于终锻模腔中，在压力机作用下终锻成形，参见图3中的(c)，终锻成形步骤中的反挤冲头的结构参见图4A、4B及4C；以及
S7，正火处理：将锻件毛坯置于网带炉中，加热至750-850℃保温1-2h，出炉空冷。
本发明的穿孔转轴本体零件的整体锻造可以简化工艺，实现圆底转轴类零件的整体锻造成形。本工艺能够有效地消除传统铸造成形件存在的众多铸态缺陷，使得零件的强韧性得到了较好的配合由此提高了穿孔转轴零件在抗震建筑中服役的可靠性。另外，本产品的整体锻造工艺过程中采用了圆形棒料预锻制坯，然后进行终锻成形的锻造加工工艺，其整体变形量适当，成形效果良好，解决了普通一次锻造成形及方形坯料成形困难等问题。
与现有工艺相比，本发明的工艺将原先的铸造成形工艺改为采用圆棒料整体锻造成形；结合了圆形棒料预锻制坯与终锻成形，通过选择适当的预成形形状来控制金属在锻造过程中的流速与流向，从而解决了弧形底部与产品边缘的缺陷问题。本发明采用的整体锻造工艺能够消除原始棒料中存在的铸态缺陷，改善组织性能。同时锻造过程中会形成沿工件外形分布的金属流线，其使得零件产生各向异性即流向方向综合性能得到较大的提高，从而保证了产品的应用可靠性。另外本发明具有工序简单，生产效率高，产品周期短等特点，提升了产品的整体竞争力。
本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims (1)

1.一种穿孔转轴本体零件的加工工艺，其特征在于，所述加工工艺包括如下步骤：
S1，下料：取圆形棒料锯切为待加工坯料；
S2，抛丸：将圆形钢丸与菱角砂钢丸按比例混合，使用抛丸机将坯料表面打毛，形成凹坑；
S3，表面涂层：将配比好的石墨液加温到150℃-300℃，将经过抛丸的坯料置于其中浸泡1-3分钟，晾干；
S4，加热：将完成表面涂层的坯料置于中频感应炉中，加热至850-1050℃；
S5，预锻制坯：将上述加热后的坯料置于预锻模腔内预锻制坯，成形中间形状，所述的成形中间形状是先对穿孔转轴本体零件的两端平面侧缘及弧形底面预锻初步成形；
S6，终锻成形：将上述经预锻制坯后的零件置于终锻模腔中，在压力机作用下终锻成形；以及
S7，正火处理：将锻件毛坯置于网带炉中，加热至750-850℃保温1-2h，出炉空冷。
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