CN107414416A - 一种精密深孔薄壁管的锻造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种精密深孔薄壁管的锻造方法，将棒材锯料后抛丸、涂层、中频炉加热，然后连续温锻正挤和温锻反挤两道挤压，温锻后的锻件利用余热立即进入控温冷却炉内控制冷却。温锻件再抛丸和磷皂化后，进行第一道减薄拉伸，为了避免折叠、开裂等各类锻造缺陷，后一道减薄拉伸冲头直径比前一道冲头直径小0.2‑0.3mm，另对于冲头端面过渡圆角，后一道冲头的直径比前一道冲头的直径大0.2‑0.3mm，每道减薄拉伸的变形量控制在25％左右。锻件如此进行着减薄拉伸、低温退火、抛丸和磷皂化的生产循环，一般需要3‑4次的减薄拉伸，便能得到孔深与孔径比为6倍的精密深孔薄壁管锻件。通过上述方法制得锻造深孔类长轴生产效率高，原材料利用率高，而且产品材质致密，金属流线连续对称分布，提高了产品疲劳强度。
Description
技术领域
本发明涉及金属精密锻造工艺，更具体涉及一种精密深孔薄壁管的锻造方法。
背景技术
随着社会的发展，很多工程机械上的零配件已迫切需要采用新的加工方法来满足其对数量和质量的要求。深孔薄壁类长轴零件其外形特点是盲孔，且内孔很深，孔深一般是孔径的6倍左右，头部是扁方体或六角形柱体，内孔粗糙度需达到磨加工的水平，≤Ra1.6μm。如果采用传统的加工方法制造，是先热锻出头部再焊接深孔部位薄壁管，此工艺生产周期长，成本高，材料利用率低，更重要的是产品强度较低，使用寿命短。所以无论从成本上还是从产品质量上看，锻造深孔类长轴是国内外市场需求的一种趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于锻造深孔类长轴的精密深孔薄壁管的锻造方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种精密深孔薄壁管的锻造方法，包括如下步骤：
锯料：将坯料锯成设定尺寸的棒料，并对所述棒料进行抛丸处理和涂层处理后，再通过中频炉对所述棒料进行加热；
温锻正挤，在锻件的端面锻造出六角形柱体或扁方体，所述锻件的端面设有端面过渡圆角；
温锻反挤，在锻件的端面锻造出内孔；
后处理，依次包括低温退火、抛丸、磷皂化和减薄拉伸，对所述锻件连续进行三次或四次后处理直至所述锻件的内孔深为内孔径的六倍，后一道所述减薄拉伸所制得的锻件的直径比前一道所述减薄拉伸所制得的锻件的直径小0.2-0.3mm，后一道所述减薄拉伸所制得的锻件的端面过渡圆角比所述前一道所述减薄拉伸所制得的锻件的端面过渡圆角大0.2-0.3mm，每道减薄拉伸的变形量控制在23％-27％。
在一些实施方式中，在所述温锻正挤步骤和温锻反挤步骤中，通过多孔多方位喷淋冷却装置对所述锻件的挤压模具进行喷淋。
在一些实施方式中，通过连续式网带炉对所述锻件进行低温退火处理。
其有益效果为：本发明将棒材锯料后抛丸、涂层、中频炉加热，然后连续温锻正挤和温锻反挤两道挤压，温锻后的锻件利用余热立即进入控温冷却炉内控制冷却。温锻件再抛丸和磷皂化后，进行第一道减薄拉伸，为了避免折叠、开裂等各类锻造缺陷，后一道减薄拉伸冲头直径比前一道冲头直径小0.2-0.3mm，另对于冲头端面过渡圆角，后一道冲头的直径比前一道冲头的直径大0.2-0.3mm，每道减薄拉伸的变形量控制在25％左右。锻件如此进行着减薄拉伸、低温退火、抛丸和磷皂化的生产循环，一般需要3-4次的减薄拉伸，便能得到孔深与孔径比为6倍的精密深孔薄壁管锻件。通过上述方法制得锻造深孔类长轴生产效率高，原材料利用率高，而且产品材质致密，金属流线连续对称分布，大大提高了产品疲劳强度。
附图说明
图1是本发明一实施方式的一种精密深孔薄壁管的锻造方法的锯料步骤所制得的棒料的结构示意图；
图2是图1所示的棒料经过温锻正挤后所制得的锻件的结构示意图；
图3是图2所示的锻件经过温锻反挤后所制得的锻件的结构示意图；
图4是图3所示的锻件经过第一次后处理后所制得的锻件示意图；
图5是图4所示的锻件经过第二次后处理后所制得的锻件示意图；
图6是图5所示的锻件经过第三次后处理后所制得的锻件示意图；
图7是图6所示的锻件经过第四次后处理后所制得的锻件示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出进一步的说明。
一种精密深孔薄壁管的锻造方法，包括如下步骤：
锯料：将坯料锯成设定尺寸的棒料，并对所述棒料进行抛丸处理和涂层处理后，再通过中频炉对所述棒料进行加热；制得的锻件如图1所示。
温锻正挤，在锻件的端面锻造出六角形柱体或扁方体，所述锻件的端面设有端面过渡圆角；制得的锻件如图2所示。
温锻反挤，在锻件的端面锻造出内孔；制得锻件如图3所示。
在所述温锻正挤步骤和温锻反挤步骤中，通过多孔多方位喷淋冷却装置对所述锻件的挤压模具进行喷淋。对模具进行润滑和冷却，提高模具的使用寿命。
后处理，依次包括低温退火、抛丸、磷皂化和减薄拉伸，对所述锻件连续进行三次或四次后处理直至所述锻件的内孔深为内孔径的六倍。
如图4-7所示，在该实施例中，对锻件进行了四次的后处理，制得的锻件成品孔径为φ48H9，外径为φ57，孔深为315mm，内孔表面粗糙度≤Ra1.0μm。
对锻件进行抛丸、磷皂化和低温退火是为减薄拉伸做准备工作，具体地，通过连续式网带炉对所述锻件进行低温退火处理。保证低温退火的处理效果，便于下道的减薄拉伸挤压。
对锻件进行减薄拉伸时，后一道所述减薄拉伸所制得的锻件的直径比前一道所述减薄拉伸所制得的锻件的直径小0.2-0.3mm，后一道所述减薄拉伸所制得的锻件的端面过渡圆角比所述前一道所述减薄拉伸所制得的锻件的端面过渡圆角大0.2-0.3mm，每道减薄拉伸的变形量控制在23％-27％。可有效避免锻件内腔底部圆角处的裂纹缺陷。
本发明将棒材锯料后抛丸、涂层、中频炉加热，然后连续温锻正挤和温锻反挤两道挤压，温锻后的锻件利用余热立即进入控温冷却炉内控制冷却。温锻件再抛丸和磷皂化后，进行第一道减薄拉伸，为了避免折叠、开裂等各类锻造缺陷，后一道减薄拉伸冲头直径比前一道冲头直径小0.2-0.3mm，另对于冲头端面过渡圆角，后一道冲头的直径比前一道冲头的直径大0.2-0.3mm，每道减薄拉伸的变形量控制在25％左右。锻件如此进行着减薄拉伸、低温退火、抛丸和磷皂化的生产循环，一般需要3-4次的减薄拉伸，便能得到孔深与孔径比为6倍的精密深孔薄壁管锻件。通过上述方法制得锻造深孔类长轴生产效率高，原材料利用率高，而且产品材质致密，金属流线连续对称分布，大大提高了产品疲劳强度。
Claims (3)
1.一种精密深孔薄壁管的锻造方法，其特征在于，包括如下步骤：
锯料：将坯料锯成设定尺寸的棒料，并对所述棒料进行抛丸处理和涂层处理后，再通过中频炉对所述棒料进行加热；
温锻正挤，在锻件的端面锻造出六角形柱体或扁方体，所述锻件的端面设有端面过渡圆角；
温锻反挤，在锻件的端面锻造出内孔；
后处理，依次包括抛丸、磷皂化，低温退火和减薄拉伸，对所述锻件连续进行三次或四次后处理直至所述锻件的内孔深为内孔径的六倍，后一道所述减薄拉伸所制得的锻件的直径比前一道所述减薄拉伸所制得的锻件的直径小0.2-0.3mm，后一道所述减薄拉伸所制得的锻件的端面过渡圆角比所述前一道所述减薄拉伸所制得的锻件的端面过渡圆角大0.2-0.3mm，每道减薄拉伸的变形量控制在23％-27％。
2.根据权利要求1所述的精密深孔薄壁管的锻造方法，其特征在于，在所述温锻正挤步骤和温锻反挤步骤中，通过多孔多方位喷淋冷却装置对所述锻件进行喷淋。
3.根据权利要求1所述的精密深孔薄壁管的锻造方法，其特征在于，通过连续式网带炉对所述锻件进行低温退火处理。
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