CN107321892A - 一种锻造联轴器类锻件工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锻造联轴器类锻件工艺方法，包括以下步骤：Ⅰ.下料，加热；Ⅱ.选择旧模(1):|(d₁‑d_名义)|＜55,D₁＜D_名义，且h₁×d₁ ²≥h_名义×d_名义 ²，h₁≥h_实1；锻造过程为：模内鐓粗(挤)，滚圆,脱模；Ⅲ.选择旧模(2)，d₂‑d_名义≥55，D₂≥D_名义，且h₂×d₂ ²≥h_名义×d_名义 ²；锻造过程为：模内鐓粗,滚圆,脱模，锻件翻转90°，平三面；Ⅳ.d_实2≠d_名义时，小端鐓粗或拔长，整形；Ⅴ.锻造过程为:冲孔，扩孔(0,1,2…)，整形；本发明工艺简单、明确，可以根据不同情形选择不同的加工流程，适应范围广，同时本发明能够均大大节约生产成本。

Description

一种锻造联轴器类锻件工艺方法

技术领域

本发明涉及联轴器类锻件胎模锻技术领域，具体为一种锻造联轴器类锻件工艺方法。

背景技术

当公司锻造车间无(d_模-d_名义)|＜55，且D_模≥D_名义的联轴器类旧模时，现有技术采取制作新的胎模,或者选择d_模-d_名义≥55,且D_模≥D_名义的旧模锻造,所述d_模、D_模分别为锻造车间联轴器类旧模内径、外径的通称，d_名义、D_名义如下所述；制作新模，增加成本；如选择一套旧模锻造，因d_模与d_名义悬殊较大，如小端拔长，根据体积相等原则，按d_模换算后的小端高度往往相对较小，则高径锻造比远小于1/3,为使高径锻造比大于或等于1/3,则须需增加很多下料重量；如小端不拔长，则锻件小端肥大，同样增加很多下料重量；二者均既浪费材料，又增加了生产成本。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种锻造联轴器类锻件工艺方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种锻造联轴器类锻件工艺方法，包括以下步骤：

Ⅰ.下料，加热；

Ⅱ.选择旧模(1):|(d₁-d_名义)|＜55,D₁＜D_名义，且h₁×d₁ ²≥h_名义×d_名义 ²，h₁≥h_实1；锻造过程为：模内鐓粗(挤)，滚圆,脱模；

Ⅲ.选择旧模(2)，d₂-d_名义≥55，D₂≥D_名义，且h₂×d₂ ²≥h_名义×d_名义 ²；锻造过程为：模内鐓粗,滚圆,脱模，锻件翻转90°，平三面；

Ⅳ.d_实2≠d_名义时，小端鐓粗或拔长，整形；

Ⅴ.锻造过程为:冲孔，扩孔(0,1,2…)，整形；

所述旧模(1)d₁、h₁、D₁及所述旧模(2)d₂、h₂、D₂分别为所述旧模(1)及所述旧模(2)内径、高度、外径；所述d_名义、D_名义分别为锻件冲孔前的小端、大端合适外径，即锻件适宜于成形的直径，如锻件模内鐓粗，脱模后冲孔加一次扩孔，则锻件小端所述所述d_锻为锻件小端外径，所述d_孔为锻件孔直径；D_名义类似计算，只是d_锻换为D_锻，即锻件大端外径，所述系数1.1根据实际情况在1-1.1之间浮动,所述系数1.05根据实际情况在1-1.05之间浮动；所述h_名义为锻件冲孔前的小端合适高度,即锻件适宜于成形的小端高度，例如锻件模内鐓粗,脱模后冲孔加一次扩孔,则其h_名义＝1.1*1.05h_锻，h_锻为锻件小端高度；所述h_实1为锻件小端在旧模(1)中实际高度；所述d_实2为锻件经过步骤Ⅲ平三面后小端实际直径。

所述步骤Ⅱ中模内鐓粗(挤)，当h₁＞h_实1时，为了控制h_实1高度，旧模(1)模孔底加模垫，高度为：(h₁-h_实1)。

所述步骤Ⅲ中，所述步骤Ⅲ中，当锻件在旧模(2)内鐓粗时，a.当h₂＝h_实1时，d_实1局部鐓粗；b.当h₂＞h_实1时，b₁.所述锻件小端上部鐓挤出一小段外径为d₂的环状部分，小端总高度小于h₂；b₂.此时锻件大端未成形，大端继续鐓粗，直至小端总高度等于h₂，小端局部鐓粗，直至大端成形。

所述步骤Ⅳ鐓粗或拔长是指：c.d_名义＞d_实2，步骤Ⅴ冲孔前，小端须局部鐓粗至高度h_名义；d.d_名义＜d_实2，d₁.当小端高径比大于或等于1/3时，步骤Ⅴ冲孔前,小端d_实2必须拔长至d_名义；d₂.当小端高径比小于1/3时，所述小端高度需在步骤Ⅱ时加长，使小端高径比大于或等于1/3,拔长后,小端截至h_名义。

所述步骤Ⅲ选择旧模(2)，D₂≥D_名义，e.当35＞(D₂-D_名义)≥0时，以D₂为锻件冲孔前大端直径；f.当(D₂-D_名义)≥35时,锻件大端鐓到D_名义尺寸时,锻件翻转180°,用垫环取出锻件。

所述d_实1，d_实2，d_名义分别为锻件半成品小端的外径平均值，D_名义为锻件半成品大端的外径平均值。

所述平三面是修正锻件半成品上下端面及与之平行的大端台阶面，大端台阶面包括步骤Ⅲ中小端上部鐓挤出的所述环状部分，如小端局部鐓粗，则须先整形小端，消除鐓粗时形成的鼓形，再整平所述环状部分。

所述步骤Ⅴ冲孔时，d_冲头/d_名义≥(2.5-3)，d_冲头为锻件第一次冲孔冲头直径，选2.5时，为易成形材料，选3时，为难成形材料。

与已公开技术相比，本发明存在以下优点：本发明工艺简单、明确，可以根据不同情形选择不同的加工流程，适应范围广，同时本发明能够均大大节约生产成本。

附图说明

图1为本发明的实施例1锻件图。

图2为本发明的实施例1加工流程图。

图3为本发明的实施例2锻件图。

图4为本发明的实施例2加工流程图。

图5为本发明的实施例3加工流程图。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

d_模，D_模分别为车间旧模内径及外径的通用称呼；d₁，h₁，D₁及d₂，h₂，D₂分别为所述旧模(1)及所述旧模(2)内径，高度，外径。

h_实1为锻件小端在旧模(1)中实际高度；所述d_实2为锻件经过步骤Ⅲ平三面后小端实际直径；d_名义、D_名义分别为锻件冲孔前的小端、大端合适外径，即锻件适宜于成形的直径；h_名义为锻件冲孔前的小端合适高度,即锻件适宜于成形的小端高度，d_孔为锻件内径。

d_名义(1-3)、D_名义(1-3)、h_名义(1-3)、h_实1(1-3)、d_实2(1-3)、d_孔(1-3)、步骤Ⅰ(1-3)、步骤Ⅱ(1-3)、步骤Ⅲ(1-3)、步骤Ⅳ(1-3)、步骤Ⅴ(1-3)、旧模(1)(1-3)、d_1(1-3)、h_1(1-3)、D_1(1-3)以及旧模(2)(1-3)、d_2(1-3)、h_2(1-3)、D_2(1-3)分别代表实例1,2,3相应值，其单位均为mm。

实施例1

经计算，其小端d_名义1×h_名义1＝Φ110×72，大端D_名义1与其高度是：Φ223×57，其锻造步骤为：步骤Ⅰ1：下料：Φ130×278，第一火加热；步骤Ⅱ1：选择旧模(1)1：D₁₁×d₁₁×h₁₁＝Φ210×Φ90×130，|(d₁₁-d_名义1)|＝|90-110|＝20＜55，h₁₁×d₁₁ ²＞h_名义1×d_名义1 ²，D₁₁＜D_名义1，考虑到步骤Ⅲ1中鐓挤出外径为d₂₁的环状部分,其高度为17，经过计算可得：

h_实11＝85，h₁₁＞h_实11，故旧模(1)1孔底加模垫，厚度为45；锻造过程为:模内鐓挤，滚圆，脱模；步骤Ⅲ1：选择旧模(2)1：D₂₁×d₂₁×h₂₁＝Φ245×Φ165×130，则d₂₁-d_名义1＝Φ165-Φ110＝Φ55，D₂₁-D_名义1＝Φ245-Φ223＝Φ22＜Φ35，因安全考虑及大端拔长易产生凹心，故此时以D₂₁为锻件冲孔前大端直径,锻件多余的料在步骤Ⅰ1下料工步中已预先增加；模内鐓粗时,小端上部鐓挤出所述环状部分,此时锻件大端已成形，计算可得：h₂₁＝85+17＝102,滚圆，脱模后锻件翻转90°,整平上下端面及大端台阶处该环状部分；步骤Ⅳ1:第二火加热，因d_实21＜d_名义1，局部鐓粗d_实21至d_名义1；步骤Ⅴ1.d_名义1/d_孔1＝110/60＝1.83＜(2.5-3)，故锻造过程为:冲孔，扩孔，整形。

与现有技术相比，如制作新模具，此例节省成本；如采用旧模(2)1锻造，也需要两火锻造,锻件大端与此例一样；如小端拔长,根据体积相等原则,按旧模(2)1孔Φ165算，小端高度只有32，根据高径锻造比必须大于或等于1/3，高度需要55，所以小端须增加23，同时模具底部要加上模垫,小端重量为:6.16×165²×55＝9.2kg，而此例锻件小端只需要6.16×110²×72＝5.4kg，增加重量占此锻件小端重量比为3.8/5.4＝70.3％；若小端不拔长，小端高度需要(129-57)＝72，小端重量为12.1kg，增加重量占此锻件重量比为：6.70/5.40＝124.1％；此例节省原料。

实施例2

经计算，其小端d_名义2×h_名义2＝Φ165×58，大端D_名义2与其高度是：Φ300×95，其锻造步骤为：步骤Ⅰ2：下料：Φ190×316，第一火加热；步骤Ⅱ2：选择旧模(1)2：D₁₂×d₁₂×h₁₂＝Φ280×Φ180×130，|(d₁₂-d_名义2)|＝|180-165|＝15＜55，h₁₂×d₁₂ ²＞h_名义2×d_名义2 ²,D₁₂＜D_名义2,经换算,小端高径锻造比为:47/182＝0.258＜1/3,所述小端高度需加长,考虑步骤Ⅳ2中小端拔长后需切料头，换算后加长39，同时考虑到步骤Ⅲ2中外径为d₂₂的环状部分,其高度为6,最终加长33,h_实12＝47+33＝80，86/182＝0.47＞1/3；h₁₂＞h_实12，故旧模(1)2孔底加模垫，厚度为50；锻造过程为：模内鐓粗，滚圆，脱模；步骤Ⅲ2,选择旧模(2)2:D₂₂×d₂₂×h₂₂＝Φ325×Φ220×135,而且d₂₂-d_名义2＝Φ220-Φ165＝Φ55,另外，D₂₂-D_名义2＝Φ325-Φ300＝Φ25＜Φ35，因安全考虑及大端拔长易产生凹心，故此时以D₂₂为锻件冲孔前大端直径，锻件多余的料在步骤Ⅰ2下料工步中已预先增加；模内鐓粗,滚圆,脱模后锻件翻转90°,整平上下端面及大端台阶处该环状部分；步骤Ⅳ2:第二火加热,因d_实22＞d_名义2,小端d_实22拔长至d_名义2；步骤Ⅴ2：d_名义2/d_孔2＝Φ165/Φ100＝1.65＜(2.5-3)，故锻造过程为:冲孔，扩孔，2次扩孔，整形。

至于在步骤Ⅳ中须拔长的情形，如经过综合计算可知，在步骤Ⅱ中高径比大于或等于1/3，则小端无需加长就可直接拔长，那么此种情况与本例类似，只是少一步小端加长步骤，在此不一一详述。

比较现有技术，如制作新模具，此例节约成本；如采用旧模(2)2锻造，也需要两火锻造,锻件大端与此例一样；如小端拔长,根据体积相等原则,按旧模(2)2孔Φ220算，小端高度只有32.6，根据高径锻造比必须大于或等于1/3，高度需要73.3，所以小端须增加40.7，同时模具底部要加模垫，小端重量为:6.16×220²×73.3＝21.85kg，而此例锻件小端只需要6.16×165²×58＝9.73kg，增加重量占此锻件小端重量比为12.12/9.37＝129.3％；若小端不拔长，小端高度需要(151-93)＝58，小端重量为17.3kg,增加重量占此锻件小端重量比为7.93/9.37＝84.6％；此例节省原料。

针对d_实2＝d_名义时，没有所述步骤Ⅳ，举实施例3加以说明：

实施例3

经计算，其小端d_名义3×h_名义3＝Φ165×103，大端D_名义3与其高度是：Φ285×77，其锻造步骤为：步骤Ⅰ3:下料：Φ160×368，第一火加热；步骤Ⅱ3：选择旧模(1)3：D₁₃×d₁₃×h₁₃＝Φ260×Φ155×140，|(d₁₃-d_名义3)|＝|155-165|＝10＜55,h₁₃×d₁₃ ²＞h_名义3×d_名义3 ²,D₁₃＜D_名义3,考虑步骤Ⅲ3中内外径分别为Φ169、d₂₃,的环状部分,其高度为8,计算可得:h_实13＝105，h₁₃＞h_实13，故旧模(1)3孔底加模垫，厚度为35；锻造过程为：模内鐓粗，滚圆，脱模；步骤Ⅲ3：选择旧模(2)3：D₂₃×d₂₃×h₂₃＝Φ330×Φ220×98,且d₂₃-d_名义3＝Φ220-Φ165＝Φ55，另外，D₂₃-D_名义3＝Φ330-Φ285＝Φ45＞Φ35，故此时用垫环取出锻件；模内鐓粗时,因h₂₃＜h_实13，故小端先略鐓粗至Φ169，接着小端上部鐓挤出内外径分别为d₂₃，Φ169的环状部分，此时大端已成形,但Φ169＞d_名义3，所以滚圆，垫环取出锻件后锻件翻转90°，整平上下端面,当整平大端台阶处该环状部分时,须先整形以消除鐓粗时形成的鼓形Φ169部分，再整平该环状部分。整形后小端d_实23＝Φ165，因此时d_实23＝d_名义3，故此例少所述步骤Ⅳ；步骤Ⅴ3.d_名义3/d_孔3＝Φ165/Φ55＝3≥(2.5-3)，锻造过程为:冲孔，整形。

相比现有技术，如制作新模具，此例减少成本；如采用旧模(2)3锻造，也需要两火锻造,锻件大端与此例一样；如小端拔长,根据体积相等原则,按旧模(2)3孔Φ220算，小端高度只有57.9，根据高径锻造比必须大于或等于1/3，高度需要73.3，所以小端须增加15.4，同时模具底部要加模垫,小端重量为:6.16×220²×73.3＝21.85kg，而此例锻件小端只需要6.16×165²×103＝17.27kg，增加重量占此锻件小端重量比为4.58/17.27＝26.5％；若小端不拔长，小端高度需要(180-77)＝103，小端重量为30.7kg,增加重量占此锻件小端重量比为13.43/17.27＝77.8％；此例节省原料。

以上三个实例均取(d₂-d_名义)＝55的旧模(2)，如取(d₂-d_名义)＞55的旧模(2)，则更节约材料；其步骤均与以上三个实例类似，在此不一一详述。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种锻造联轴器类锻件工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：

Ⅰ.下料，加热；

Ⅱ.选择旧模(1):|(d₁-d_名义)|＜55,D₁＜D_名义，且h₁×d₁ ²≥h_名义×d_名义 ²，h₁≥h_实1；锻造过程为：模内鐓粗(挤)，滚圆,脱模；

Ⅲ.选择旧模(2)，d₂-d_名义≥55，D₂≥D_名义，且h₂×d₂ ²≥h_名义×d_名义 ²；锻造过程为：模内鐓粗,滚圆,脱模，锻件翻转90°，平三面；

Ⅳ.d_实2≠d_名义时，小端鐓粗或拔长，整形；

Ⅴ.锻造过程为:冲孔，扩孔(0,1,2…)，整形；

所述旧模(1)d₁、h₁、D₁及所述旧模(2)d₂、h₂、D₂分别为所述旧模(1)及所述旧模(2)内径、高度、外径；所述d_名义、D_名义分别为锻件冲孔前的小端、大端合适外径，即锻件适宜于成形的直径，如锻件模内鐓粗，脱模后冲孔加一次扩孔，则锻件小端所述所述d_锻为锻件小端外径，所述d_孔为锻件孔直径；D_名义类似计算，只是d_锻换为D_锻，即锻件大端外径，所述系数1.1根据实际情况在1-1.1之间浮动,所述系数1.05根据实际情况在1-1.05之间浮动；所述h_名义为锻件冲孔前的小端合适高度,即锻件适宜于成形的小端高度，例如锻件模内鐓粗,脱模后冲孔加一次扩孔,则其h_名义＝1.1*1.05h_锻，h_锻为锻件小端高度；所述h_实1为锻件小端在旧模(1)中实际高度；所述d_实2为锻件经过步骤Ⅲ平三面后小端实际直径。

2.根据权利要求1所述的一种锻造联轴器类锻件工艺方法，其特征在于：所述步骤Ⅱ中模内鐓粗(挤)，当h₁＞h_实1时，为了控制h_实1高度，旧模(1)模孔底加模垫，高度为：(h₁-h_实1)。

3.根据权利要求1所述的一种锻造联轴器类锻件工艺方法，其特征在于：所述步骤Ⅲ中，所述步骤Ⅲ中，当锻件在旧模(2)内鐓粗时，a.当h₂＝h_实1时，d_实1局部鐓粗；b.当h₂＞h_实1时，b₁.所述锻件小端上部鐓挤出一小段外径为d₂的环状部分，小端总高度小于h₂；b₂.此时锻件大端未成形，大端继续鐓粗，直至小端总高度等于h₂，小端局部鐓粗，直至大端成形。

4.根据权利要求1所述的一种锻造联轴器类锻件工艺方法，其特征在于：所述步骤Ⅳ鐓粗或拔长是指：c.d_名义＞d_实2，步骤Ⅴ冲孔前，小端须局部鐓粗至高度h_名义；d.d_名义＜d_实2，d₁.当小端高径比大于或等于1/3时，步骤Ⅴ冲孔前,小端d_实2必须拔长至d_名义；d₂.当小端高径比小于1/3时，所述小端高度需在步骤Ⅱ时加长，使小端高径比大于或等于1/3,拔长后,小端截至h_名义。

5.根据权利要求1所述的一种锻造联轴器类锻件工艺方法，其特征在于：所述步骤Ⅲ选择旧模(2)，D₂≥D_名义，e.当35＞(D₂-D_名义)≥0时，以D₂为锻件冲孔前大端直径；f.当(D₂-D_名义)≥35时,锻件大端鐓到D_名义尺寸时,锻件翻转180°,用垫环取出锻件。

6.根据权利要求1所述的一种锻造联轴器类锻件工艺方法，其特征在于：所述d_实1，d_实2，d_名义分别为锻件半成品小端的外径平均值，D_名义为锻件半成品大端的外径平均值。

7.根据权利要求1所述的一种锻造联轴器类锻件工艺方法，其特征在于：所述平三面是修正锻件半成品上下端面及与之平行的大端台阶面，大端台阶面包括步骤Ⅲ中小端上部鐓挤出的所述环状部分，如小端局部鐓粗，则须先整形小端，消除鐓粗时形成的鼓形，再整平所述环状部分。

8.根据权利要求1所述的一种锻造联轴器类锻件工艺方法，其特征在于：所述步骤Ⅴ冲孔时，d_冲头/d_名义≥(2.5-3)，d_冲头为锻件第一次冲孔冲头直径，选2.5时，为易成形材料，选3时，为难成形材料。