CN110899586B - 一种u型锻件全纤维锻造的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锻压的技术领域，涉及一种U型锻件全纤维锻造的工艺，包括如下步骤：S3:锻造：S31：切剁钢锭的冒口与水口；S32：通过油压机对钢锭依次进行镦粗、拔长、镦粗，将钢锭压制成长方体状；S4:开槽成型：S41：U型槽的预制：S42：U型槽的成型；S5:精整成型；本发明具有在加工U型锻件时能够节省原料、财力，U型锻件的结构强度较高的效果。
Description
技术领域
本发明涉及锻压的技术领域，尤其是涉及一种U型锻件全纤维锻造的工艺。
背景技术
在锻造加工过程中，锻压可以压密或焊合铸态金属组织中的缩孔、缩松、空隙、气泡和裂纹等缺陷，又能细化晶粒和破碎夹杂物，从而获得一定的锻造流线组织。在实际生产中，常根据生产需求，各种锻件，例如主要用于生产各种重要的、承受重载荷的机器零件或毛坯，如机床的主轴和齿轮、内燃机的连杆、起重机的吊钩等加工过程中都需要对其镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形，在锻造过程中，由于高温下金属表面的氧化和冷却收缩等各方面的原因，锻件精度不高、表面质量不好，加之锻件结构工艺性的制约，锻件通常只作为机器零件的毛坯。热锻压是在金属再结晶温度以上进行的锻压，提高温度能改善金属的塑性，有利于提高工件的内在质量，使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形抗力，降低所需锻压机械的吨位。
参照图1，现有一种U型锻件的锻件成品8，锻件成品8呈长方体设置，锻件成品8一端的两个夹角处切设有缺槽10，缺槽10的内腔呈长方体设置且沿锻件成品8的宽度方向设置。锻件8本体背向缺槽10的一侧侧壁上沿锻件8本体的长度方向开设有U型槽9，且该侧壁呈弧形设置，该侧壁的夹角设有圆弧导角。
上述锻件在铸造的过程中往往是在一块长方体的钢锭上通过割锯等特定的设备直接将缺槽、U型槽所在的区域切掉，使钢锭切割成型。但是通过切割成型的方式会浪费较多的原料，切割下来的钢锭无法再次利用通常会被直接扔掉，浪费财力，同时，通过切割成型的方式会破坏锻件组织的纤维连贯性从而导致U型锻件的结构强度较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种U型锻件全纤维锻造的工艺，其具有在加工U型锻件时能够节省原料、财力，U型锻件的结构强度较高的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种U型锻件全纤维锻造的工艺，包括如下步骤：
S1:下料选取钢锭；
S2:加热：将钢锭的温度煅烧至850～1200℃；
S3:锻造：S31：切剁钢锭的冒口与水口，将钢锭的两端切设为平面；
S32：采用冲压设备将钢锭压制成长方体状；
S4:开槽成型：S41：U型槽的预制：选取预制模块，所述预制模块呈三棱柱状设置，利用冲压设备对钢锭进行挤压，使钢锭的一侧侧壁与预制模块的棱边抵触挤压，在所述预制模块的挤压下形成预制槽,所述预制槽的内腔的竖截面呈V字形设置；
S42：U型槽的成型：选取成型模块，所述成型模块包括载体和冲压头，所述载体呈长方体设置，所述冲压头为四棱柱状设置，所述冲压头的竖截面呈等腰梯形设置，所述冲压头的底面与载体固定连接，所述冲压头一端插接进预制槽中，利用冲压设备对钢锭进行挤压，所述预制槽在成型模块的挤压下成为U型槽；
S43：缺槽的成型：选取成型压砧块，所述成型压砧块包括上砧块和下砧块，利用所述上砧块和下砧块对钢锭进行挤压，形成缺槽；
S5:精整成型：对钢锭中背向U型槽一端的端面进行切割，使该端面为平面。
通过采用上述技术方案，利用预制模块、成型模块、成型压砧块直接使钢锭锻压成型避免了利用割炬等设备对钢锭进行切割，这种设置避免了材料的大量浪费，同时通过锻压成型的方法没有破坏锻件的结构，保持了锻件组织的纤维连贯性提高了产品的结构强度。
本发明进一步设置为：所述S31中钢锭的两端平面相互平行设置。
通过采用上述技术方案，这种设置可以使钢锭被挤压的更均匀，同时可以节省挤压时间，提高锻压效率。
本发明进一步设置为：所述冲压装置为油压机。
通过采用上述技术方案，油压机具有占地面积小，日常维护、保养简单，锻压操作简单的优点，有利于提高锻件的锻压效率。
本发明进一步设置为：所述油压机为4500T油压机。
通过采用上述技术方案，压力较小的油压机达不到该锻压工艺的要求，会导致U型槽、缺槽成型不彻底，压力过大的油压机会在锻压时破坏钢锭自身结构的效果，4500T油压机符合该工艺要求，既能使U型槽、缺槽成型彻底，又能够避免油压机破坏钢锭自身结构。
本发明进一步设置为：所述上砧块、下砧块均呈凸字型设置，所述上砧块与下砧块沿水平面对称设置，所述上砧块上包括凹槽一，所述下砧块上包括凹槽二，所述钢锭背向U型槽槽口的一端卡设于凹槽一、凹槽二中。
通过采用上述技术方案，将钢锭背向U型槽槽口一端卡设于凹槽一、凹槽二中，并利用上砧块与下砧块的挤压使缺槽成型，这种设置友谊路缺槽成型时钢锭稳定设置，从而有利于是成型的缺槽更符合标准。
本发明进一步设置为：所述成型模块的斜面与端面之间的夹角设置有圆弧导角。
通过采用上述技术方案，这种设置可以使U型槽的内腔夹角更圆滑，使成型的锻件更符合工艺标准，避免工人对U型槽进行二次打磨。
综上所述，本发明的有益技术效果为：通过S1～S5的工艺流程，可以起到在加工U型锻件时节省原料、财力，提高U型锻件的结构强度的效果。
附图说明
图1是用于体现成品锻件的结构示意图；
图2是本发明工艺流程的示意图；
图3是用于体现预制模块的结构示意图；
图4是用于体现成型模块的结构示意图；
图5是用于体现压砧块的结构示意图。
图中，1、预制模块；2、成型模块；21、载体；22、冲压头；3、压砧块；31、上砧块；32、下砧块；6、凹槽一；7、凹槽二；8、锻件成品；9、U型槽；10、缺槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：一种U型锻件全纤维锻造的工艺，参照图2，包括步骤S1～S5。
其中，S1:下料选取钢锭，选取的钢锭规格为4.5T。
S2:加热：将钢锭的温度煅烧至1000℃。
S3:锻造：S31：利用剁料刀切剁钢锭的冒口与水口，将钢锭的两端切设为平面。其中，钢锭的两端平面平行设置。
S32：选取冲压设备，冲压设备为规格为4500T的油压机，通过油压机对钢锭依次进行第一次镦粗、拔长、第二次镦粗。
第一次镦粗时，先将钢锭竖直放置于操作台上，钢锭的一端端面与操作台的台面贴合。使油压机的挤压板抵触于钢锭的顶面并沿竖直方向对钢锭进行挤压，挤压后钢锭的高度下降，钢锭的水平面面积增大；
第一次镦粗完成后，将钢锭水平放置于操作台上，再次利用油压机沿竖直方向对钢锭进行挤压，调整钢锭长度，此过程称之为拔长；
拔长完成后，再次将钢锭竖直放置于操作台上重复第一次的镦粗操作，利用油压机沿竖直方向对钢锭进行挤压从而进行第二次镦粗。挤压完成后使钢锭呈长方体状设置。其中，钢锭始终未被挤压的两端端面呈弧形设。
S4:开槽成型：S41：U型槽的预制：选取预制模块1（参照图3），预制模块1呈三棱柱状设置，将预制模块1竖直固定放置于操作台上，使钢锭的顶面与预制模块1的顶角所在的棱边抵触，利用油压机沿竖直方向对钢锭进行挤压，在油压机的推动下，钢锭与预制模块1抵触挤压，在预制模块1的挤压下形成预制槽，此时的预制槽的内腔大致为三棱柱状。预制槽的设置为U型槽的开设打下基础，可以使U型槽的成型更容易。
S42：U型槽的成型：成型模块2（参照图4）包括载体21和冲压头22，载体21呈长方体设置，冲压头22为四棱柱状设置，冲压头22的竖截面呈等腰梯形设置，冲压头22的底面与载体21固定连接，将冲压头22一端插接进预制槽中，利用压制设备对钢锭进行挤压，预制槽在成型模块2的挤压下成为U型槽。
其中，成型模块2的斜面与端面之间的夹角设置有圆弧导角。
S43：缺槽的成型：选取成型压砧块3（参照图5），成型压砧块3包括上砧块31和下砧块32，上砧块31、下砧块32均呈凸字型设置且沿水平面对称设置。下砧块32固定放置于操作台上。
上砧块31上包括凹槽一6，下砧块32上包括凹槽二7，凹槽一6与凹槽二7的内腔均呈长方体设置。
钢锭背向U型槽槽口的一端卡设于凹槽一6、凹槽二7中，利用油压机对上砧块31的底面进行推动，使上砧块31与下砧块32对钢锭进行夹压，从而形成缺槽10；
S5:精整成型：U型槽与缺槽10开设完成后，先将钢锭竖直放置于操作台上，再利用割锯对钢锭背向U型槽一端端面进行切割，使该端面成为平面，从而使钢锭最后成型成为锻件成品8。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种U型锻件全纤维锻造的工艺，其特征在于包括如下步骤：
S1:下料选取钢锭；
S2:加热：将钢锭的温度煅烧至850～1200℃；
S3:锻造：S31：切剁钢锭的冒口与水口，将钢锭的两端切设为平面；
S32：采用冲压设备将钢锭压制成长方体状；
S4:开槽成型：S41：U型槽的预制：选取预制模块（1），所述预制模块（1）呈三棱柱状设置，利用冲压设备对钢锭进行挤压，使钢锭的一侧侧壁与所述预制模块（1）的棱边抵触挤压，在所述预制模块（1）的挤压下形成预制槽，所述预制槽的内腔的竖截面呈V字形设置；
S42：U型槽的成型：选取成型模块（2），所述成型模块（2）包括载体（21）和冲压头（22），所述载体（21）呈长方体设置，所述冲压头（22）为四棱柱状设置，所述冲压头（22）的竖截面呈等腰梯形设置，所述冲压头（22）的底面与载体（21）固定连接，所述冲压头（22）一端插接进预制槽中，利用冲压设备对钢锭进行挤压，所述预制槽在成型模块（2）的挤压下成为U型槽；
S43：缺槽的成型：选取成型压砧块（3），所述成型压砧块（3）包括上砧块（31）和下砧块（32），利用所述上砧块（31）和下砧块（32）对钢锭进行挤压，形成缺槽（10），所述上砧块（31）、下砧块（32）均呈凸字型设置，所述上砧块（31）与下砧块（32）沿水平面对称设置，所述上砧块（31）上包括凹槽一（6），所述下砧块（32）上包括凹槽二（7），所述钢锭背向U型槽槽口的一端卡设于凹槽一（6）、凹槽二（7）中；
S5:精整成型：对钢锭中背向U型槽一端的端面进行切割，使该端面为平面。
2.根据权利要求1所述的一种U型锻件全纤维锻造的工艺，其特征在于：所述S31中钢锭的两端平面相互平行设置。
3.根据权利要求1所述的一种U型锻件全纤维锻造的工艺，其特征在于：所述冲压设备为油压机。
4.根据权利要求3所述的一种U型锻件全纤维锻造的工艺，其特征在于：所述油压机为4500T油压机。
5.根据权利要求1所述的一种U型锻件全纤维锻造的工艺，其特征在于：所述成型模块（2）的斜面与端面之间的夹角设置有圆弧导角。
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