CN109482797A - 一种大斜度饼类锻件旋压锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大斜度饼类锻件旋压锻造方法，其通过在圆坯上旋压出多个台阶，相对传统加工方法大约减少锻件重量25％‑35％，减少机械加工时间20％‑30％，降低生产成本20％‑30％。并且本发明方法能够较多的保留锻造所形成的金属纤维流线，对比传统加工方法，加工出的成品强度和硬度可提高约15％以上，从而延长产品的使用寿命。

Description

一种大斜度饼类锻件旋压锻造方法
技术领域
本发明属于饼类锻件锻造成形技术领域，具体涉及一种大斜度饼类锻件旋压锻造方法。
背景技术
如图1所示，大斜度饼类锻件是指底角α不大于60°的圆台类锻件，这种锻件的大端半径R与小端半径r的差值较大，而高度H又相对较小的圆台类锻件，传统工艺锻造此类锻件通常将钢锭锻造成圆柱饼状的坯料，再通过机械加工将坯料上多余的材料去除至成品尺寸，这种加工方法，不仅浪费大量原材料，也耗费大量机械加工时间，占用了机加工设备，生产效率较低，生产周期过长，无法满足客户要求的交货期。另外这种生产方式机加工深度较大，加工过程中将锻造过程形成的金属纤维流线切断，导致流线不连续，影响了产品的性能，从而影响产品的使用寿命。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种大斜度饼类锻件旋压出台锻造方法，用于解决现有技术中大斜度饼类锻件加工方法浪费原材料，机械加工时间长，加工过程中将锻造过程形成的金属纤维流线切断影响产品性能的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种大斜度饼类锻件旋压锻造方法，包括以下步骤：
1)将钢锭进行一次镦拔下料成坯料；
2)将坯料镦粗成圆坯，圆坯高度为锻件成品高度的1.1～1.2倍；
3)根据成品大端半径R和小端半径r的差值和高度H，选取台阶数量为n，选定每个台阶的高度分别为h1，h2，h3……hn，底面高度为h,且h+h1+h2+h3……+hn＝H，确定锻造余量为A。
4)将所述圆坯放至平台上，并选定顶面上r外侧的r1圆环处为第1台阶位置,并由选定的第1台阶高度h1，小端半径r、和锻件圆台底角α计算出第1台阶的半径为r1＝r+h1/tgα，使用上平砧旋压r1+A/2以外的外圈部使其下降h1，形成第1台阶和第1环面；
5)在第1环面上选定r1外侧的r2圆环处为第2台阶位置，并由h2、r1和锻件圆台底角α计算出第2台阶的半径为r2＝r1+h1/tgα，使用上平砧旋压r2+A/2以外的第1环面外圈部分使其下降h2，形成第2台阶和第2环面；
6)依次类推直至第n-1次旋压出第n-1台阶和第n-1环面后结束旋压；
7)锻各部至成品尺寸；
8)对锻件进行精整，完成锻造。
优选地，上述旋压出的各台阶高度相等。
优选地，旋压时进砧量为旋压前圆坯高度的0.4～0.7倍。
优选地，步骤1)一次镦拔温度为1150℃-1250℃。
优选地，步骤2)中镦粗温度为1150℃-1250℃。
如上所述，本发明方法，具有以下有益效果：本发明采用自由锻的方法将大斜度饼类锻件旋压出多个台阶，相对传统加工方法大约减少锻件重量25％-35％，减少机械加工时间20％-30％，降低生产成本20％-30％。并且本发明方法能够较多的保留锻造所形成的金属纤维流线，对比传统加工方法，加工出的成品强度和硬度可提高约15％以上，从而延长产品的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例中大斜度饼类锻件的结构图；
图2为本发明实施例中上平砧的位置图；
图3为本发明实施例中步骤4)后的圆坯的结构图；
图4为本发明实施例中步骤5)后的圆坯的结构图；
图5为本发明实施例中步骤6)后的圆坯的结构图。
图中：1、大斜度饼类锻件 2、上平砧
11a、第1台阶 11b、第1环面
12a、第2台阶 12b、第2环面
13a、第3台阶 13b、第3环面
14a、第4台阶
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例提供一种大斜度饼类锻件旋压锻造方法，如图1-5所示，具体为一种垫板的锻造方法，该零件的大端半径R＝2340mm，小端直径r＝600mm，圆台底部高度h＝300mm,圆台底角α＝16.03°，整个零件高度H＝800mm,其锻造过程包括以下步骤：
1)将钢锭加热至1150℃-1250℃，并进行一次镦拔下料成坯料；
2)将坯料加热至1150℃-1250℃镦粗成如图圆坯，圆坯高度为锻件成品高度的1.1～1.2倍；
3)根据成品大端半径R和小端半径r的差值和高度H，选取台阶数量为n＝4；
选定每个台阶的高度分别为h1，h2，h3……hn，底面高度为h,且h+h1+h2+h3……+hn＝H，
确定锻造余量为70mm。
4)如图2-3所示，将所述圆坯放至平台上，并选定顶面上r外侧的r1圆环处为第1台阶位置，并由h1、r和锻件圆台底角α计算出第1台阶的半径为r1＝600mm+125mm/*tg16.03≈1036mm，使用上平砧2旋压r1+35mm以外的外圈部分，旋压时进砧量为旋压前圆坯高度的0.4～0.7倍，使旋压位置下降h1＝125mm形成第1台阶11a和第1环面11b；
5)如图4所示，在第1环面11b上选定r1外侧的r2圆环处为第2台阶位置，并由h2、r1和锻件圆台底角α计算出第2台阶的半径为r2＝1036+125/tg16.03≈1472mm，使用上平砧旋压r2+35mm以外的第1环面11b外圈部分，旋压时进砧量为旋压前圆坯高度的0.4～0.7倍，使旋压位置下降h2＝125mm，形成第2台阶12a和第2环面12b；
6)如图5所示，在第2环面12b上选定r2外侧的r3圆环处为第3台阶位置，并由h3、r2和锻件圆台底角α计算出第3台阶的半径为r3＝1472+125/tg16.03≈1908mm，使用上平砧旋压r3+35mm以外的第2环面12b外圈部分，旋压时进砧量为旋压前圆坯高度的0.4～0.7倍，使旋压位置下降h3＝125mm，形成第3台阶13a、第3环面13b和第4台阶14a；
7)锻各部至成品尺寸；
8)对锻件进行精整，完成锻造。
本发明采用自由锻的方法将大斜度饼类锻件旋压出多个台阶，相对传统加工方法大约减少锻件重量25％-35％，减少机械加工时间20％-30％，降低生产成本20％-30％。并且本发明方法能够较多的保留锻造所形成的金属纤维流线，对比传统加工方法，加工出的成品强度和硬度可提高约15％以上。
综上所述，本发明大斜度饼类锻件旋压出台锻造方法，能够节约原材料，减少机加工时间，降低生产成本，并且能够较多的保留锻造所形成的金属纤维流线，使成品的强度和硬度都有所提高，从而延长产品的使用寿命。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种大斜度饼类锻件旋压锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将钢锭进行一次镦拔下料成坯料；
2)将坯料镦粗成圆坯，圆坯高度为锻件成品高度的1.1～1.2倍；
3)根据成品大端半径R和小端半径r的差值和高度H，选取台阶数量为n，
选定每个台阶的高度分别为h1，h2，h3……hn，底面高度为h,且h+h1+h2+h3……+hn＝H，确定锻造余量为A。
4)将所述圆坯放至平台上，并选定顶面上r外侧的r1圆环处为第1台阶位置,并由选定的第1台阶高度h1，小端半径r、和锻件圆台底角α计算出第1台阶的半径为r1＝r+h1/tgα，使用上平砧旋压r1+A/2以外的外圈部使其下降h1，形成第1台阶和第1环面；
5)在第1环面上选定r1外侧的r2圆环处为第2台阶位置，并由h2、r1和锻件圆台底角α计算出第2台阶的半径为r2＝r1+h1/tgα，使用上平砧旋压r2+A/2以外的第1环面外圈部分使其下降h2，形成第2台阶和第2环面；
6)依次类推直至第n-1次旋压出第n-1台阶和第n-1环面后结束旋压；
7)锻各部至成品尺寸；
8)对锻件进行精整，完成锻造。
2.根据权利要求1所述的大斜度饼类锻件旋压锻造方法，其特征在于，旋压出的各台阶高度相等。
3.根据权利要求1所述的大斜度饼类锻件旋压锻造方法，其特征在于，旋压时进砧量为旋压前圆坯高度的0.4～0.7倍。
4.根据权利要求1所述的大斜度饼类锻件旋压锻造方法，其特征在于，步骤1)一次镦拔温度为1150℃-1250℃。
5.根据权利要求1所述的大斜度饼类锻件旋压锻造方法，其特征在于，步骤2)中镦粗温度为1150℃-1250℃。
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