CN1066077C - 水平v型锥面砧锻造新工艺 - Google Patents
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Abstract
水平V型锥面砧锻造新工艺的砧子由4个外凸锥面组成,锥面棱线成V形,夹角0≤β≤180°;当β=180°时,4个外凸锥面变成2个外凸锥面,砧子成为横向锥面砧;当β=0°时,变成2个外凸锥面的砧子却成为纵向锥面砧。上述三种砧型,其上、下砧可采用同一种外凸锥面砧,也可以相互交换使用,也可以和普通平砧、普通V型砧及大平台交换使用。用本专利可以降低锻比,实现特殊锻造。
Description
水平V型锥面砧锻造新工艺属于金属塑性加工技术领域。
轴类锻件塑性加工成形主要靠拔长来完成。目前拔长有上、下平砧拔长,上、下V型砧拔长,上平砧、下V型砧拔长以及上用平砧下用大平台拔长(又称FM锻造法)来完成。用上述几种拔长工艺生产的轴类锻件,综合其变形特点有:一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;二是单次压下在变形体内其变形是不均匀的,与工具(上、下砧)相接触处存在难变形区。该轴类锻件:(1)纵向的力学性能要比横向的力学性能高,存在力学性能的异向性;(2)同一部位同一力学性能的不均匀性比较严重;(3)所需锻比大。
目前轴类锻件加工装机后的工况有二种情况:一种情况轴向受载为主,另一种情况是横向受载为主。前者要求纵向力学性能高;后者要求横向力学性能高;而后者往往满足不了技术要求。为了达到其技术要求,首先从冶金质量入手,高目标地去提高钢的纯净度,以减小其异向性;提高其横向力学性能。其次,通过反复墩粗——拔长,增加变形量来提高横向力学性能。即使如此,轴类锻件的横向力学性能也比纵向力学性能低。
本发明的目的在于:设计一种水平V型锥面砧锻造新工艺,来实现改变金属流向和促使变形体内变形均匀,可实现轴类锻件的等向锻造和小锻比锻造。
这种水平V型锥面砧锻造新工艺的要点是:砧子的工作面是4个外凸的锥面组成,锥面的交界线(棱线)在俯视图上呈V形,V形的水平夹角用β表示;左、右二锥面与水平面的夹角用α1与α2表示,β角可在0°~180°之间根据要求不同而变化,α1与α2可以相等,也可以不相等;当0°<β<180°变化时,外凸锥面由4个锥面组成(见附图1、附图2、附图3),左、右二锥面与水平面的夹角α1与α2可以相等,也可以不相等;α1=1°~60°,α2=1°~60°,当β=180°时,外凸锥面变成2个锥面(见附图5、附图6、附图7),二锥面的棱线垂直于锻造毛坯的中心线,该二锥面与水平面的夹角α1与α2可以相等,也可以不相等;α1=1°~60°,α2=1°~60°,当β=0°时,外凸链面由4个锥面变成2个锥面(见附图8、附图9、附图10),二锥面的棱线平行于锻造毛坯的中心线,该二锥面的夹角α1与α2可以相等,也可以不相等;α1=1°~60°,α2=1°~60°,用该工艺进行锻造时,上、下砧都用外凸锥面砧进行锻造,也可以上、下砧至少有一砧是外凸锥面砧进行锻造。
附图及实施例:
图1为水平V型锥面砧主视图(0°<β<180°);
图2为水平V型锥面砧俯视图(0°<β<180°);
图3为水平V型锥面砧剖面侧视图(0°<β<180°);
图4为水平V型锥面砧A-A剖面图(0°<β<180°);
图5为横向单一锥面砧主视图(β=180°);
图6为横向单一锥面砧俯视图(β=180°);
图7为横向单一锥面砧侧视图(β=180°);
图8为纵向单一锥面砧示意图(β=0°);
图9为纵向单一锥面砧俯视图(β=0°);
图10为纵向单一锥面砧侧视图(β=0°)。
附图1、附图2、附图3、附图4公开的是本发明的一个实施例。当0°<β<180 °中变化时,外凸锥由4个锥面组成,左、右二锥面与水平面的夹角α1与α2可以相等,也可以相等,α1=1°~60°,α2=1°~60°。
水平V型锥面砧当β=180°和β=0°时就成了单一锥面砧:
①β=180°,水平V型锥面砧变成了横向单一锥面砧(附图5、附图6、附图7),用于拔长纵向力学性能高于模向力学性能的轴类锻件;在锻造过程中,只要α1与α2角度选择适当,可避免形成轴向拉应力,且变形均匀;锻造时,锥面砧的棱线与毛坯中心线垂直。
②β=0°,水平V型锥面砧变成纵向单一锥面砧(附图8、附图9、附图10),锻造时,锥面砧的棱线与毛坯中心线平行。用于锻造板形锻件,有利于展宽;用于锻造轴类锻件,可实现超小锻比(轴向拔长锻比不超过1.5)锻造。上述二种情况,只要α1与α2角度选择适当。可避免形成横向拉应力,且变形均匀。
上、下都装备这种结构与形状的砧子进行拔长,一是改变了金属的流向,二是变形金属与砧子相接触的先是一条线,随着压下量的增加,整个变形体(括平砧拔长时的难变形区)金属都产生变形。用这种特殊工艺锻制的轴类锻件可取得特殊的效果。
主要技术参数与目标:
(1)可实现轴类锻件的等向锻造。
②力学性能(σ0.2,σb,δ或ψ)的不均匀性比普通工艺拔长的锻件可降低5-10个百分点。
(2)可实现小锻比锻造。普通锻造需要二次镦粗拔长者,本发明的工艺需一次镦粗;普通锻造需要一次镦粗者,本发明的工艺可直接拔长完成,轴向拔长锻比只要满足1.8~2.5即可。
水平V型锥面砧可同普通平砧、普通V型(下凹)砧、大平台分别组合进行锻造。
Claims (6)
1、一种水平V型锥面砧锻造新工艺,其特征在于:砧子的工作面是由4个外凸锥面组成,锥面的交界线在俯视图上呈V形,V形的水平夹角β可在0°~180°之间根据要求不同而变化,当β=0°和β=180°时,外凸锥面变成2个,左、右二锥面与水平面夹角α1和α2可以相等,也可以不相等。
2、根据权利要求1所述的水平V型锥面砧锻造新工艺,其特征在于:当0°<β<180°中变化时,左、右二锥面与水平在的夹角α1=1°~60°;α2=1°~60°
3、根据权利要求1所述水平V型锥面砧锻造新工艺,其特征在于:当β=180°时,二锥面的棱线垂直于锻造毛坯的中心线,该二维面与水平面的夹角α1与α2可以相等,也可以不相等;α1=1°~60°;α2=1°~60°。
4、根据权利要求1所述的水平V型锥面砧锻造新工艺,其特征在于:当β=0°时,二锥面的棱线平行于锻造毛坯的中心线,该二锥面与水平面的夹角α1与α2可以相等,也可以不相等;α1=1°~60°;α2=1°~60°。
5、根据权利要求1所述的水平V型锥面砧锻造新工艺,其特征在于:上、下砧都用外凸锥面进行锻造。
6、根据权利要求1所述的水平V型锥砧锻造新工艺,其特征在于:在进行锻造时,上、下砧至少有一砧是外凸锥面砧。
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1997
- 1997-04-07 CN CN97101491A patent/CN1066077C/zh not_active Expired - Fee Related
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