CN108188314B - 带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺 - Google Patents

带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺，包括以下步骤：(1)下料、加热；(2)预镦粗；(3)挤盲孔；(4)锻耳部；(5)切边、冲孔。传统工艺采用大规格材料人工拔长、二次加热、缸部定位成型耳部，而本工艺在挤盲孔缸体时完成耳部锻造材料的定量精确分配，不需要进行二次加热，加热过程中产生的氧化皮通过预镦粗去除，锻耳部时由缸部定位，简化了工艺、提高了效率，降低了成本，提高了产品的外观质量和综合机械性能，保证了盲孔与缸部的同心度。

Description

带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺
技术领域
本发明涉及材料加工技术领域的锻造成型工艺，具体涉及一种多向成型挤压和锻造的联合锻造工艺，用于成型带耳缸体类零件。
背景技术
如图1、图2所示的带耳缸体锻件，由带盲孔的缸部A和圆环形的耳部B组成，锻造时需挤深孔和在与深孔垂直方向锻造圆环部分。
该带耳缸体锻件的传统工艺步骤为：(1)下料、加热；(2)空气锤上拔杆；(3)电动螺旋压力机上成型耳部B；(4)单点压力机上切边、冲孔；(5)再次加热；(6)在油压机上以锻好的耳部B定位，挤带盲孔的缸部A，共六道工序。
此工艺存在的主要问题是：
(1)工艺步骤多、生产效率低、生产成本高；
(2)锻造耳部前，先采用空气锤进行拔杆，人工拔杆凭借经验，无法对耳部所需的材料进行定量控制，造成后续锻造耳部时产生的飞边多，材料浪费严重；
(3)以锻好的耳部B定位，挤带盲孔的缸部A，为确保盲孔与缸体的同心度，需要选择直径较大的材料规格，势必造成拔杆工作量大；
(4)由于二次加热，在挤盲孔时氧化皮不易清除，严重影响了锻件外观质量，同时也影响产品综合机械性能。
发明内容
针对上述技术问题，本发明旨在提供一种带耳缸体锻件的成型工艺，简化工艺、提高效率，降低成本，并确保锻件的外观质量和综合机械性能。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺，所述带耳缸体锻件包括带盲孔的缸部和圆环形的耳部，且盲孔的轴线与圆环形的轴线垂直，包括以下步骤：
(1)下料、加热；
(2)预镦粗：
预镦粗模包括预镦粗上模和预镦粗下模，将加热后的坯料放入预镦粗下模中定位，预镦粗上模在冲床的带动下下行对坯料进行预镦粗，预镦粗后的坯料呈中间粗、上下两头逐渐变小的腰鼓形，去除坯料加热过程中产生的氧化皮；利用冲床闭合高度的可调性，通过预镦粗变形，使坯料最大位置处直径接近缸部的外径，为下一步挤缸部盲孔时保证同心度做准备；
(3)挤盲孔：
挤盲孔采用立式挤压模在一台电动螺旋压力机完成，立式挤压模包括挤压上模、挤压下模和挤压顶杆，将预镦粗后的坯料放入挤压下模中，挤压上模快速向下运动直至合模，在此过程中完成耳部锻造的材料分配以及缸部盲孔的挤压成型，挤压上模快速回程，通过挤压顶杆将挤压坯从挤压下模中顶出；
(4)锻耳部：
锻耳部采用卧式耳部成型模在另一台电动螺旋压力机完成，卧式耳部成型模包括耳部成型上模和耳部成型下模，将温度仍满足锻造的挤压坯放入卧式耳部成型模内，用带盲孔的缸部定位，完成耳部锻造，同时也对锻件整体进行校正；
(5)切边、冲孔。
优选为，所述步骤(2)中的锻造温度为1150～1200℃。
优选为，所述步骤(4)中的锻造温度为950～1050℃。
本发明的有益效果是：
(1)工艺步骤由六道减少为五道，从而减少了设备使用数量和工人投入，提高了生产效率，降低了生产成本；
(2)耳部锻造材料利用率得以提高，由于两种工艺材料分配方式不同，传统工艺采用大规格材料人工拔长，而本工艺是利用挤盲孔缸体时，完成耳部锻造材料的定量精确分配，所以形成的飞边小，同时也减小了设备的使用吨位，大大减轻工人的劳动强度；
(3)挤带盲孔的缸体时，由电动螺旋压力机替代传统的油压机，生产效率提高近3倍，同时由于缩短了挤盲孔的时间，能确保锻耳部时坯料的余热足够，不需要进行二次加热，因此称为“一火锻造”，且加热中产生的氧化皮通过预镦粗去除，在挤盲孔工艺中，缸部材料受到反挤压、耳部材料受到正挤压，最终成型后的锻造纤维流线为连续的曲线，因此称为“全纤维”，从而提高了产品的外观质量和综合机械性能；
(4)传统工艺采用耳部定位，再挤压带盲孔的缸部，本工艺先挤压带盲孔的缸部，并同时进行耳部锻造的材料定量分配，最后锻耳部时由缸部定位，既能很好的保证盲孔与缸部的同心度，又能选择小规格原材料，从而缩短加热时间。
附图说明
图1是带耳缸体锻件的结构图。
图2是图1的俯视图。
图3是预镦粗工艺前的状态。
图4是预镦粗工艺后的状态。
图5是挤盲孔工艺前的状态。
图6是挤盲孔工艺后的状态。
图7是锻耳部工艺前的状态。
图8是锻耳部工艺后的状态。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
如图1、图2所示的带耳缸体锻件，由带盲孔的缸部A和圆环形的耳部B组成，盲孔的轴线与圆环形的轴线垂直。
要锻造上述带耳缸体这一类锻件，采用带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺，包括以下步骤：
(1)下料、加热；
(2)预镦粗：
结合图3、图4所示，预镦粗模由预镦粗上模1和预镦粗下模2组成。将加热后的坯料放入预镦粗下模2中定位，预镦粗上模1在冲床的带动下下行对坯料进行预镦粗，预镦粗后的坯料呈中间粗、上下两头逐渐变小的腰鼓形，同时预镦粗时去除坯料加热过程中产生的氧化皮，确保最终成型的锻件外观质量好。
利用冲床闭合高度的可调性，通过预镦粗变形，使坯料最大位置处直径接近缸部的外径，为下一步挤缸部盲孔时保证同心度做准备。预镦粗变形后坯料最大位置处的直径比缸部的外径小1～2mm为宜。另外，预镦粗的锻造温度最好为1150～1200℃。
(3)挤盲孔：
挤盲孔采用立式挤压模在一台电动螺旋压力机完成，结合图5、图6所示，立式挤压模包括挤压上模3、挤压下模4和挤压顶杆5，将预镦粗后的坯料放入挤压下模4中，挤压上模3快速向下运动直至合模，在此过程中完成耳部B锻造的材料分配以及缸部盲孔的挤压成型，之后挤压上模3快速回程，通过挤压顶杆5将挤压坯从挤压下模4中顶出。
结合图1、图2所示，预镦粗上模1的底部设置有半球形凸起1a，使预镦粗后的坯料顶部形成半球形凹槽，在半球形凹槽放置脱模剂，方便挤盲孔后挤压上模3顺利脱模后上行。
(4)锻耳部：
锻耳部采用卧式耳部成型模在另一台电动螺旋压力机完成，结合图7、图8所示，卧式耳部成型模主要由耳部成型上模6和耳部成型下模7组成，将温度仍满足锻造的挤压坯放入卧式耳部成型模内，用带盲孔的缸部A定位，完成耳部B锻造，同时也对锻件整体进行校正。
坯料在卧式耳部成型模中通过带盲孔的缸部A定位，耳部成型上模6和耳部成型下模7的合模后，左侧形成与带耳缸体锻件的耳部B匹配的左型腔8，右侧形成与缸部A外轮廓匹配的右型腔9，在左型腔的左侧还形成有飞边腔10。左型腔8与挤盲孔后缸部A匹配，使得在锻耳部时，缸部A的金属材料不会向左流入左型腔8，而挤盲孔为耳部锻造分配的金属材料也不会向右流入右型腔9，耳部锻造中微少的多余金属材料向左流入飞边腔10形成的飞边，在下一步切边时去除。锻耳部后的坯料，耳部的外轮廓已经形成，耳部的内孔锻出上下两个沉台，在下一步冲孔时冲脱。
锻耳部的锻造温度最好为950～1050℃。
(5)切边、冲孔。

Claims (3)

1.一种带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺，所述带耳缸体锻件包括带盲孔的缸部和圆环形的耳部，且盲孔的轴线与圆环形的轴线垂直，其特征在于，包括以下步骤：
(1)下料、加热；
(2)预镦粗：
预镦粗模包括预镦粗上模和预镦粗下模，将加热后的坯料放入预镦粗下模中定位，预镦粗上模在冲床的带动下下行对坯料进行预镦粗，预镦粗后的坯料呈中间粗、上下两头逐渐变小的腰鼓形，去除坯料加热过程中产生的氧化皮；利用冲床闭合高度的可调性，通过预镦粗变形，使坯料最大位置处直径接近缸部的外径，为下一步挤缸部盲孔时保证同心度做准备；
(3)挤盲孔：
挤盲孔采用立式挤压模在一台电动螺旋压力机完成，立式挤压模包括挤压上模、挤压下模和挤压顶杆，将预镦粗后的坯料放入挤压下模中，挤压上模快速向下运动直至合模，在此过程中完成耳部锻造的材料分配以及缸部盲孔的挤压成型，挤压上模快速回程，通过挤压顶杆将挤压坯从挤压下模中顶出；
(4)锻耳部：
锻耳部采用卧式耳部成型模在另一台电动螺旋压力机完成，卧式耳部成型模包括耳部成型上模和耳部成型下模，将温度仍满足锻造的挤压坯放入卧式耳部成型模内，用带盲孔的缸部定位，完成耳部锻造，同时也对锻件整体进行校正；
(5)切边、冲孔。
2.根据权利要求1所述的带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的锻造温度为1150～1200℃。
3.根据权利要求1或2所述的带耳缸体锻件一火锻造全纤维成型工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的锻造温度为950～1050℃。
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