CN110883306A - 一种椭圆环的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种椭圆环的制造方法，包括提供胚料，将胚料锻造形成圆环；对圆环进行加热；提供椭圆形模具，将其压入圆环中，以将圆环扩张为椭圆环；对椭圆环进行正火处理；将椭圆形模具从椭圆环中分离出来，得到椭圆环。本发明实施例提供的一种椭圆环的制造方法，采用椭圆形模具将圆环直接扩张为椭圆环，能够简化椭圆环的制造工艺，缩短其制造时间，从而有利于提高椭圆环的制造效率。此外，本发明实施例采用的椭圆形模具为单体模具，使得在放置模具时比较便捷，这有利于提高椭圆环的加工速率。

Description

一种椭圆环的制造方法

技术领域

本发明涉及锻件加工技术领域，尤其涉及一种椭圆环的制造方法。

背景技术

目前，椭圆环的制造方法一般是采用弯板机将两张板材分别弯曲成两个半圆形，然后再采用焊接的方式将两个半圆形焊接在一起，以形成一个完整的椭圆环。但是，采用上述方式，焊接的部位机械加工后很有可能会留下焊接痕迹，焊接部位的性能降低，从而导致椭圆环的性能也会随之降低，进而导致椭圆环的质量下降，影响椭圆环的使用。此外，采用上述方式对加工设备的要求较高，不利于控制椭圆环的制造成本。

发明内容

本发明实施例公开了一种椭圆环的制造方法，不仅能够提高椭圆环的质量，也能降低椭圆环的制造成本。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种椭圆环的制造方法，包括：

提供胚料，将胚料锻造形成圆环；

对所述圆环进行正火处理；

提供椭圆形模具，将其压入所述圆环中，以将所述圆环扩张为椭圆环；

将所述椭圆形模具从所述椭圆环中分离出来，得到所述椭圆环。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述提供胚料并将胚料锻造形成圆环的步骤中，具体包括：

提供圆柱状且实心的预制毛坯；

加热所述预制毛坯；

采用冲头对所述预制毛坯的中心进行冲孔，得到所述圆环。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述圆环的高度比扩张后的所述椭圆环的高度高10mm～15mm，所述圆环的厚度等于所述椭圆环的厚度。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述对所述圆环进行正火处理的步骤之后，以及在所述提供椭圆形模具并将其压入所述圆环中以将所述圆环扩张为椭圆环的步骤之前，所述制造方法还包括：

采用第一吊装设备将所述圆环装吊至椭圆形锻件上；

其中，所述椭圆形锻件的温度低于所述椭圆形模具升温后的温度，且所述椭圆形锻件的面积大于或等于所述椭圆环外环的面积。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述椭圆形模具为实心椭圆柱，且所述椭圆形模具的高度大于或等于所述圆环的高度，所述椭圆形模具的外环尺寸比所述椭圆环的椭圆孔的尺寸大0.6％～1.5％。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述椭圆形模具的一端向下延伸有延伸部，所述延伸部的侧面为楔形面，所述楔形面的斜度为10.8°～14.3°。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述提供椭圆形模具并将其压入所述圆形环中以将所述圆环扩张为椭圆环的步骤中，具体包括：

将所述椭圆形模具装吊在第二吊装设备上；

采用所述第二吊装设备将所述延伸部对准所述圆环且使得所述延伸部进入所述圆环中；

采用压机将所述椭圆形模具压入所述圆环中，直至所述椭圆形模具的上表面与所述圆环的上端面相持平。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述将所述椭圆形模具从所述椭圆环中分离出来的步骤中，具体包括：

采用夹持设备夹住所述椭圆形模具的所述延伸部；

采用所述压机沿所述椭圆环的外表面旋转并压合所述椭圆环，直至所述椭圆形模具的外表面与所述椭圆环的内环面产生间隙；

利用所述间隙将所述椭圆形模具从所述椭圆环中分离出来。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述正火温度为900℃～930℃。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述将所述椭圆形模具从所述椭圆环中分离出来的步骤之后，所述制造方法还包括：

对所述椭圆环进行回火处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明实施例提供的一种椭圆环的制造方法，采用椭圆形模具将圆环直接扩张为椭圆环，能够简化椭圆环的制造工艺，缩短其制造时间，从而有利于提高椭圆环的制造效率。此外，本发明提供的制造方法，无需采用大型埋弧焊机进行焊接这一步骤，且对加工设备的要求不是很高，从而有利于降低椭圆环的制造成本。

此外，本发明实施例采用的椭圆形模具是单体模具，使得在放置模具时比较便捷，这有利于提高椭圆环的加工速率；且该模具设有具有斜度的延伸部，其对扩孔具有一定的导向作用，能够使得到的椭圆环的偏差较小，从而使得椭圆环的成型质量好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种椭圆环的制造方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的步骤101的具体步骤的流程图；

图3是本发明实施例提供的椭圆形模具及圆环的结构示意图；

图4是图3中的椭圆形模具及圆环的另一视角的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的步骤103的具体步骤的流程图；

图6是本发明实施例提供的步骤104的具体步骤的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本发明实施例公开了一种椭圆环的制造方法，采用椭圆形模具将圆环直接扩张为椭圆环，能够简化椭圆环的制造工艺，缩短其制造时间，从而有利于提高椭圆环的制造效率。

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

请一并参阅图1至图4，本发明实施例提供了一种椭圆环1的制造方法，该制造方法包括：

101、提供胚料，将胚料锻造形成圆环1。

在实施例中，该胚料的材质可为钢、铝等金属材料。如图2所示，上述步骤101具体包括以下步骤：

1011、提供圆柱状且实心的预制毛坯。

1012、加热预制毛坯。

1013、采用冲头对预制毛坯的中心进行冲孔，得到圆环1。

102、对圆环1进行正火处理。

在本实例中，可将圆环1放置在加热炉中对其进行正火处理，该加热炉可为天然气加热炉。

在这一步骤中主要是为了消除圆环1的锻造应力，以及细化晶粒以确保圆环1的机械性能可以满足要求。具体地，在实际操作中，该正火温度通常可为900℃～930℃，例如可为900℃、910℃、920℃或930℃等。

103、提供椭圆形模具2，将其压入圆环1中，以将圆环1扩张为椭圆环。

在本实施例中，采用在圆环1正火处理后使用椭圆形模具2将其扩张为椭圆环的方式，由于正火处理后的圆环1的温度不会太高，因此在将圆环1扩张为椭圆环时，不仅可以使得扩张后的椭圆环的高度的变形量较小，使得椭圆环的尺寸更加接近原本设计尺寸，减小加工误差，同时也不会压伤圆环1的端面。

此外，可以知道的是，现有椭圆环的制造工艺一般在加热锻造形成椭圆环后，还需对该椭圆环进行正火处理，而本发明的制造方法，直接利用正火处理圆环的正火温度将椭圆形模具压入圆环中以将其扩张为椭圆环，采用此种方式得到的椭圆环无需再进行正火处理，减少了一次加热工序，节能，同时可提高椭圆环的制造效率。

进一步地，虽然采用在圆环1正火处理后再将其扩张为椭圆环的方式可以减小扩张后的椭圆环的高度的变形量，但是，基于物体的热胀冷缩原理，扩张后的椭圆环在冷却后其尺寸仍会缩小，因此，椭圆形模具2的外环尺寸可优选比椭圆环的椭圆孔的尺寸大0.6％～1.5％，这样，有利于保证扩张后的椭圆环能够符合其加工尺寸和性能要求。

同样地，在将椭圆形模具2压入圆环1时，圆环1的高度会减小，从而造成扩张后的椭圆环的高度不够，因此，圆环1的高度h可设置为比扩张后的椭圆环1的高度高10mm～15mm，例如可为10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm等，以使扩张成椭圆环后，其高度能符合加工尺寸和性能要求。

更进一步地，由于是在正火温度为900℃～930℃的条件下对圆环1进行正火处理之后，使用椭圆形模具2压入圆环1时，圆环1厚度的形变量比较小，故圆环1的厚度可优选等于椭圆环的厚度。

可以知道的是，在加热炉内是不能进行坯料变形的，因此，本发明还需要将正火处理后的圆环1装吊至加热炉外。即，在步骤102之后，以及在步骤103之前，可采用第一吊装设备将圆环1装吊至加热炉外的锻件上。

具体地，该锻件可优选为椭圆形锻件，其面积可优选大于或等于椭圆环1外环的面积，这样，可增大椭圆环与椭圆形锻件之间的接触面积，以防止在将椭圆形模具2压入圆环1中的时候将圆环1的端面压伤。

可以知道的是，高温的椭圆形锻件在受到外力的挤压下容易形变，而椭圆形锻件发生变形时，在进行将椭圆形模具2压入圆环1中的这一步骤时，放置在其上面的圆环1可能会发生移动，从而导致在将椭圆形模具2压入圆环1中时，可能导致圆环1发生形变，使得扩张后的椭圆环难以满足其加工要求，因此，本发明采用的椭圆形锻件可优选为其温度低于椭圆形模具2升温后的温度的椭圆形锻件，例如：常温椭圆形锻件。

其中，椭圆形模具2升温后的温度是指在将椭圆形模具2压入圆环1中的这一过程中，椭圆形模具2升温后的温度。

在本实施例中，椭圆形模具2可优选为实心椭圆柱，使得在将其压入圆环1中时，可确保椭圆形模具2具有足够的强度，也方便将椭圆形压入圆环1中。

进一步地，如图3、图4所示，为了方便将椭圆形模具2压入圆环1中，该椭圆形模具2的一端向下延伸有延伸部20，该延伸部20与椭圆形模具2一体成型。具体地，该延伸部20的侧面为楔形面201，其中该楔形面201的斜度θ为10.8°～14.3°，例如，该斜度θ可为10.8°、11.8°、12.8°、13.8°或14.3°等。在椭圆形模具2的一端向下延伸有延伸部20，且该延伸部20的两侧侧面均为楔形面，不仅能方便将椭圆形模具2压入圆环1中，同时也能起到导向作用，不至于在将椭圆形模具2压入圆环1中时导致其偏到圆环1的一边，从而能够使扩张后的椭圆环的偏差较小，使得椭圆环1的成型质量好。

可以知道的是，在本专利中，锻造椭圆环仅需一个椭圆形模具2，因此在吊装该椭圆形模具2时，仅需要吊装一次便可，这有利于简化椭圆环的加工工序，缩短椭圆环的加工时间，从而提高椭圆环的制造效率。

在本实施例中，如图5所示，上述步骤103具体包括以下步骤：

1031、将椭圆形模具2装吊在第二吊装设备上。

在本实施例中，该椭圆形模具2远离延伸部20的一端设有吊孔21，该吊孔21用于与第二吊装设备连接，以实现将椭圆形模具2装吊在第二吊装设备上。

优选地，该吊孔21可为两个，以提高椭圆形模具2装吊在第二吊装设备上的稳固性。其中，两个吊孔21对称设置在椭圆形模具2的两侧，如图3所示。

1032、采用第二吊装设备将延伸部20对准圆环1且使得延伸部20进入圆环1中。

1033、采用压机将椭圆形模具2压入圆环1中，直至椭圆形模具2的上表面22与圆环1的上端面11相持平。

其中，椭圆形模具2的上表面22为椭圆形模具2远离延伸部20的一端面。优选地，该椭圆形模具2的高度H可设置为大于或等于圆环1的高度h，这样，能确保椭圆环任意高度的椭圆孔的尺寸是保持一致的，从而有利于提高扩张后的椭圆环的成型质量，保证椭圆环的形状。

在本实施例中，由于本发明中椭圆形模具2的高度H优选大于或等于圆环1的高度h，则在将椭圆形模具2压入圆环1时，椭圆形模具2的延伸部20会穿过圆环1露在圆环1的下端口外，而将椭圆形模具2压入圆环1中的这一步骤是在圆环1放置在椭圆形锻件上进行的，因此，为了使得在将椭圆形模具2压入圆环1时，锻件不会阻挡椭圆形模具2的延伸部20，该椭圆形锻件对应延伸部20设有容置空间，用于容纳该延伸部20，从而可避免损坏椭圆形模具2，使得椭圆形模具2可以再次使用，提高其使用寿命。

104、将椭圆形模具2从椭圆环中分离出来，得到椭圆环。

如图6所示，上述步骤104具体包括以下步骤：

1041、采用夹持设备夹住椭圆形模具2的延伸部20。

1042、采用压机沿椭圆环的外表面旋转并压合椭圆环，直至椭圆形模具2的外表面与椭圆环的内环面产生间隙。

1043、利用间隙将椭圆形模具2从椭圆环中分离出来。

105、对椭圆环进行回火处理。

在这一步骤中主要是为了消除椭圆环的应力，以及提高椭圆环的延展性和韧性，从而提高椭圆环的冲击性能。

本发明实施例提供的一种椭圆环的制造方法，采用椭圆形模具将圆环直接扩张为椭圆环，能够简化椭圆环的制造工艺，缩短其制造时间，从而有利于提高椭圆环的制造效率。此外，本发明提供的制造方法，无需采用大型埋弧焊机进行焊接这一步骤，且对加工设备的要求不是很高，从而有利于降低椭圆环的制造成本。

此外，本发明实施例采用的椭圆形模具是单体模具，使得在放置模具时比较便捷，这有利于提高椭圆环的加工速率；且该模具设有具有斜度的延伸部，其对扩孔具有一定的导向作用，能够使得到的椭圆环的偏差较小，从而使得椭圆环的成型质量好。

以上对本发明实施例公开的一种椭圆环的制造方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的一种椭圆环的制造方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种椭圆环的制造方法，其特征在于，包括：

提供胚料，将胚料锻造形成圆环；

对所述圆环进行正火处理；

提供椭圆形模具，将其压入所述圆环中，以将所述圆环扩张为椭圆环；

将所述椭圆形模具从所述椭圆环中分离出来，得到所述椭圆环。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述提供胚料并将胚料锻造形成圆环的步骤中，具体包括：

提供圆柱状且实心的预制毛坯；

加热所述预制毛坯；

采用冲头对所述预制毛坯的中心进行冲孔，得到所述圆环。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述圆环的高度比扩张后的所述椭圆环的高度高10mm～15mm，所述圆环的厚度等于所述椭圆环的厚度。

4.根据权利要求1至3任一项所述的制造方法，其特征在于，在所述对所述圆环进行正火处理的步骤之后，以及在所述提供椭圆形模具并将其压入所述圆环中以将所述圆环扩张为椭圆环的步骤之前，所述制造方法还包括：

采用第一吊装设备将所述圆环装吊至椭圆形锻件上；

其中，所述椭圆形锻件的温度低于所述椭圆形模具升温后的温度，且所述椭圆形锻件的面积大于或等于所述椭圆环外环的面积。

5.根据权利要求1至3任一项所述的制造方法，其特征在于，所述椭圆形模具为实心椭圆柱，且所述椭圆形模具的高度大于或等于所述圆环的高度，所述椭圆形模具的外环尺寸比所述椭圆环的椭圆孔的尺寸大0.6％～1.5％。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述椭圆形模具的一端向下延伸有延伸部，所述延伸部的侧面为楔形面，所述楔形面的斜度为10.8°～14.3°。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，在所述提供椭圆形模具并将其压入所述圆形环中以将所述圆环扩张为椭圆环的步骤中，具体包括：

将所述椭圆形模具装吊在第二吊装设备上；

采用所述第二吊装设备将所述延伸部对准所述圆环且使得所述延伸部进入所述圆环中；

采用压机将所述椭圆形模具压入所述圆环中，直至所述椭圆形模具的上表面与所述圆环的上端面相持平。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在所述将所述椭圆形模具从所述椭圆环中分离出来的步骤中，具体包括：

采用夹持设备夹住所述椭圆形模具的所述延伸部；

采用所述压机沿所述椭圆环的外表面旋转并压合所述椭圆环，直至所述椭圆形模具的外表面与所述椭圆环的内环面产生间隙；

利用所述间隙将所述椭圆形模具从所述椭圆环中分离出来。

9.根据权利要求1至3任一项所述的制造方法，其特征在于，所述正火温度为900℃～930℃。

10.根据权利要求1至3任一项所述的制造方法，其特征在于，在所述将所述椭圆形模具从所述椭圆环中分离出来的步骤之后，所述制造方法还包括：

对所述椭圆环进行回火处理。

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