CN110369656A - 一种双联齿轮类锻件闭式精锻工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，包括步骤：按双联齿轮类锻件的大端、小端和中间杆部的体积选取长度符合要求的原棒坯料；将坯料加热至预定温度，放入一工位模具中闭式锻打成形预锻件，再将预锻件调转180°放入二工位模具中，将锻件夹紧固定，闭式锻打成形终锻件。本发明工艺所成形的锻件，无飞边，氧化损耗几乎为零，锻件加工余量小，材料利用率高。本发明方法成形工艺简单可靠，可在其中一端实现复杂成形，且易于实现自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及精锻工艺技术领域，特别是涉及一种双联齿轮类锻件闭式精锻工艺。
背景技术
目前市场上针对双联齿轮类锻件(哑铃状锻件,两头大中间小，如图1所示)的锻造方式主要有三种，一种是普通的有飞边锻造，将锻件横向锻造，产生很大的飞边，模具结构简单，但是浪费原材料；第二种是采用哈弗模锻造，模具结构简单，但只适用于锻件两端差距不大的锻件，对于两端尺寸差距较大的锻件出模困难；第三种是采用多向锻造模具，成本非常高，对设备和模具结构强度要求非常高。随着科学技术的进步，精锻工艺逐渐成为锻造行业发展的趋势，大飞边和大余量的锻造工艺逐渐被淘汰。因此，研究一种种双联齿轮类锻件的精锻工艺，很有意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，特别是适用于锻造两头大中间小、两端尺寸差距很大的锻件，且其中一端具有复杂形状的锻件产品，以解决双联齿轮类锻件的成形工艺多是大飞边大余量，浪费原材料，加工工序多的问题。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，包括以下步骤：
按双联齿轮类锻件的大端、小端和中间杆部的体积选取长度符合要求的原棒坯料；
将坯料加热至预定温度，放入一工位模具中闭式锻打成形预锻件，再将预锻件调转180°放入二工位模具中，将锻件夹紧固定，闭式锻打成形终锻件。
优选的，所述将坯料加热至预定温度的温度范围在920℃-980℃。通过将坯料加热至920℃-980℃左右，能减少氧化皮的产生，降低氧化皮对锻件表面质量的影响，进而提高锻件精度。
更为优选的，所述将坯料加热至预定温度的温度为950℃。
具体的，所述一工位模具用于大端成形，包括锻件大端的两侧凹槽和/或是其他可锻造形状的成形，锻打大端时将小端和中间杆部坯料用模具固定住；所述二工位模具用于小端成形，所述二工位模具不再参与二次成形的一端固定。
优选的，所述二工位模具采用开合模具结构。
本发明中，终锻件，即最终成形的锻件，如图1所示包括小端部，大端部，中间由杆状部连接，大端部的上表面形成环形凹槽，大端部的下表面也形成环形凹槽，为一体锻造成型的结构，大端部的直径大于小端部的直径，均为圆形状部结构，直径相差至少30mm以上，甚至可以是相差100-200mm以上。具体上限尺寸差不限。
相应的，所述二工位模具，由于采用上述的开合模块结构，这样，只需要根据此类形状结构的锻件的尺寸设计变换即可，开合模具大小结构不会受锻件尺寸差的限制，因此，可以完美适应此类锻件的锻造，也因此解决了哈夫模做不大，不能适应此类尺寸相差比较大(直径相差至少30mm以上)的锻件的锻造的难题。
本发明工艺所成形的锻件，无飞边，氧化损耗几乎为零，锻件加工余量小，材料利用率高。本发明工艺成形工艺简单可靠，可在其中一端实现复杂成形，且易于实现自动化生产。本发明工艺所适用的锻件的大端的形状可以是复杂形状，且在小端成形时，对大端的复杂形状影响很小，几乎没有。
附图说明
图1为本发明工艺所运用的双联齿轮类锻件的示意图；
图2为本发明双联齿轮类锻件闭式精锻工艺的流程示意图；
图3为本发明双联齿轮类锻件闭式精锻工艺的模具示意图。
图4为一工位模具的结构示意图；
图5为二工位模具的结构示意图；
图中：1.坯料，2.预锻件，3.终锻件，11.大端部外侧的环形凹槽，12.大端内侧的环形凹槽；100.一工位常规模具，200.二工位开合模具。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，包括以下步骤：
按双联齿轮类锻件的大端、小端和中间杆部的体积选取长度符合要求的原棒坯料；
将坯料加热至950℃，放入一工位模具中闭式锻打成形预锻件，再将预锻件调转180°放入二工位模具中，将锻件夹紧固定，闭式锻打成形终锻件。
其中，所述终锻件的大端部的直径与小端部的直径相差30mm。
其中，所述一工位模具用于大端成形，包括锻件的两侧凹槽和/或是其他可锻造形状的成形，锻打大端时将小端和中间杆部坯料用模具固定住；所述二工位模具用于小端成形，不再参与二次成形的一端固定。
其中，所述的一工位模具100与二工位模具200可以采用如图3所示的模具，如共同置于一个锻造设备上，两个工位并列，如图3所示，上部锻造冲头与锻造设备的上下移动的滑块300连接，下部固定在锻造设备的底座400上，所述一工位模具包括冲头103，模具101，模套102，模具放在模套内，模具内形成与成型腔，冲头端面有与预锻件的大端上表面相适应的成型的环形凸起部，在模具101的下方有顶杆105，模座104对模具以及模套定位支撑，模座104中有阶梯孔，下端设有顶起机构106，如油缸等直线驱动机构,模座104的底部通过油缸座107与设备的底座用螺栓连接，油缸座107内部形成空腔，内装有顶起机构106，上端通过油缸座顶端的通孔伸出与顶杆连接，用于将顶杆顶起，以将成形的预锻件在成形后顶出。
其中，所述的二工位模具200包括冲头206，安装在冲头座207上；还包括垫板204，上面固定有固定模具203，固定模具的顶端带有定位凸环205，与预锻件的大端的成型的环形凹槽11配合定位，还包括模具202以及模套201，模具202以及模套201均为由两个模具以及两个模套构成，闭合后形成与预锻件配合的腔体，预锻件定位在固定模具上，由模具202闭合夹紧，之后由模套201再夹紧，模套201通过连接耳208与外部的夹紧机构，如油缸连接，将模具在外侧夹紧，从而将预锻件夹紧固定后，由冲头对准预锻件的上端后锻打成形终锻件的小端。
实施例2
双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，包括以下步骤：
按双联齿轮类锻件的大端、小端和中间杆部的体积选取长度符合要求的原棒坯料；
将坯料加热至920℃，放入一工位模具中闭式锻打成形预锻件，再将预锻件调转180°放入二工位模具中，将锻件夹紧固定，闭式锻打成形终锻件。
其中，所述终锻件的大端部的直径与小端部的直径相差40mm。
其中，所述一工位模具用于大端成形，包括锻件的两侧凹槽和/或是其他可锻造形状的成形，锻打大端时将小端和中间杆部坯料用模具固定住；所述二工位模具用于小端成形，不再参与二次成形的一端固定。
实施例3
双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，包括以下步骤：
按双联齿轮类锻件的大端、小端和中间杆部的体积选取长度符合要求的原棒坯料；
将坯料加热至980℃，放入一工位模具中闭式锻打成形预锻件，再将预锻件调转180°放入二工位模具中，将锻件夹紧固定，闭式锻打成形终锻件。
其中，所述终锻件的大端部的直径与小端部的直径相差50mm。
其中，所述一工位模具用于大端成形，包括锻件的两侧凹槽和/或是其他可锻造形状的成形，锻打大端时将小端和中间杆部坯料用模具固定住；所述二工位模具用于小端成形，不再参与二次成形的一端固定。
实施例4
双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，包括以下步骤：
按双联齿轮类锻件的大端、小端和中间杆部的体积选取长度符合要求的原棒坯料；
将坯料加热至940℃，放入一工位模具中闭式锻打成形预锻件，再将预锻件调转180°放入二工位模具中，将锻件夹紧固定，闭式锻打成形终锻件。
其中，所述终锻件的大端部的直径与小端部的直径相差60mm。
其中，所述一工位模具用于大端成形，包括锻件的两侧凹槽和/或是其他可锻造形状的成形，锻打大端时将小端和中间杆部坯料用模具固定住；所述二工位模具用于小端成形，不再参与二次成形的一端固定。
实施例5
双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，包括以下步骤：
按双联齿轮类锻件的大端、小端和中间杆部的体积选取长度符合要求的原棒坯料；
将坯料加热至960℃，放入一工位模具中闭式锻打成形预锻件，再将预锻件调转180°放入二工位模具中，将锻件夹紧固定，闭式锻打成形终锻件。
其中，所述终锻件的大端部的直径与小端部的直径相差70mm。
其中，所述一工位模具用于大端成形，包括锻件的两侧凹槽和/或是其他可锻造形状的成形，锻打大端时将小端和中间杆部坯料用模具固定住；所述二工位模具用于小端成形，不再参与二次成形的一端固定。
以上各实施例中，一工位模具可以采用常规锻造模具，结构简单耐用，有利于复杂形状的成形。二工位模具可以采用开合式结构的开合锻造模具。
本发明采用两工位闭式精锻成形，无飞边，氧化损耗几乎为零，锻件加工余量小，且可以在一端锻出两侧凹槽。此工艺可以实现锻件加工余量单边小于1mm，对于实心零件产品材料利用率92％以上，是目前常规锻造方法无法实现的。且此方法成形工艺简单可靠，可在其中一端实现复杂成形，且易于实现自动化生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，其特征在于，包括以下步骤；
按双联齿轮类锻件的大端、小端和中间杆部的体积选取长度符合要求的原棒坯料；
将坯料加热至预定温度，放入一工位模具中闭式锻打成形预锻件，再将预锻件调转180°放入二工位模具中，将锻件夹紧固定，闭式锻打成形终锻件。
2.根据权利要求1所述双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，其特征在于，所述将坯料加热至预定温度的温度范围在920℃-980℃。
3.根据权利要求2所述双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，其特征在于，所述将坯料加热至预定温度的温度为950℃。
4.根据权利要求1所述双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，其特征在于，所述一工位模具用于大端成形，包括锻件大端的两侧凹槽和/或是其他可锻造形状的成形，锻打大端时将小端和中间杆部坯料用模具固定住；所述二工位模具用于小端成形，所述二工位模具不再参与二次成形的一端固定。
5.根据权利要求1所述双联齿轮类锻件闭式精锻工艺，其特征在于，所述二工位模具采用开合模具结构。
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