CN111036824B

CN111036824B - 一种锥形台阶轴的锻造方法

Info

Publication number: CN111036824B
Application number: CN201911365170.9A
Authority: CN
Inventors: 李周; 王永军
Original assignee: Sinosteel Xingtai Machinery and Mill Roll Co Ltd
Current assignee: Sinosteel Xingtai Machinery and Mill Roll Co Ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2039-12-26
Also published as: CN111036824A

Abstract

本发明涉及一种锥形台阶轴的锻造方法，属于自由锻造技术领域。包括以下步骤：步骤1，制作带斜面的上平砧和下平砧，且上平砧和下平砧的斜面位于同一侧，斜面的斜度同台阶轴的锥度匹配；步骤2，锻造时，将坯料置于上平砧和下平砧之间，上平砧和下平砧的斜面朝向坯料一侧，从坯料一端向另一端顺序拔长；步骤3，锥形段锻造完成后锻造直台段，将坯料调头并置于上平砧和下平砧之间，将坯料顺序拔长。本发明的锥形台阶轴的锻造方法，所生产的带锥形台阶轴可大大节约原材料的使用，减少后续切削加工，且锻造流线连续，使锻件性能得到提高。本方法工具简单，通用性好，操作灵便，可有效降低原材料成本、生产成本和工具制作费用。

Description

一种锥形台阶轴的锻造方法

技术领域

本发明涉及一种锥形台阶轴的锻造方法，属于自由锻造技术领域。

背景技术

目前含锥形段的台阶轴的自由锻锻造方法一般是把台阶轴的锥形段平均分成几个小长度段，然后按直台进行锻造。但这类方法锻造过程繁琐，用时较长，只能锻出近似锥度，后续还需进行大量机械加工，造成原材料的浪费。机械加工会切断锻造流线，降低锻件的性能。也有采用模具进行锻造的，模具制作费用高且通用性差，即使相同锥度的锻件，直径不同时也无法使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种锥形台阶轴的锻造方法，来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种锥形台阶轴的锻造方法，具体包括以下步骤：

步骤1，制作带斜面的上平砧和下平砧，且上平砧和下平砧的斜面位于同一侧，斜面的斜度同台阶轴的锥度匹配；

步骤2，锻造时，将坯料置于上平砧和下平砧之间，上平砧和下平砧的斜面朝向坯料一侧，从坯料一端向另一端对锥形段顺序拔长；

步骤3，锥形段锻造完成后锻造直台段，将坯料调头并置于上平砧和下平砧之间，对坯料的直台段顺序拔长。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中的拔长操作分为若干趟次进行。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中的拔长操作分为若干趟次；第一趟，拔长至锥形段一边为止，第二趟拔长至第一趟形成的锥形处为止，第N趟拔长至前一趟形成的锥形处为止，直到整个锥形段锻造完成。

本发明技术方案的进一步改进在于：上平砧和下平砧的砧宽B=600～1000mm，其中的斜面长度为b1，直面长度为b2，b1:b2=0.9～1.25。

本发明技术方案的进一步改进在于：斜面与水平面的角度α为4°～9°。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2和步骤3中锻造过程的进砧量为300～550mm，压下量为30～85mm。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中拔长锥形段时，拔长方式为从端部向内顺序拔长。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中拔长直台段时，拔长方式为从内部向端部顺序拔长。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：

本发明的锥形台阶轴的锻造方法，所生产的带锥形台阶轴可大大节约原材料的使用，减少后续切削加工，且锻造流线连续，使锻件性能得到提高。本方法工具简单，通用性好，操作灵便，可有效降低原材料成本、生产成本和工具制作费用。

本发明通过设置带斜面的上平砧和下平砧，通过上平砧和下平砧的配合使锥形台阶轴的锥形段能够快速高效锻造，锻件内部组织均匀，尤其是锥形段部分与传统的锻造方法的锻件的锥形段相比，内部组织均匀且应力小。该发明的方法的锻件性能好。

附图说明

图1是本发明中的带斜面的平砧示意图；

图2是带锥形台阶轴的锻件成品示意图；

图3是拔长锥形段过程示意图；

图4是带台阶的锥形段示意图；

图5是带斜面的矩形截面类锻件示意图；

其中，1、上平砧，2、下平砧，3、坯料。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明是一种锥形台阶轴的锻造方法，主要用于锻造带有锥形段或斜面的锻件。通过改进设计上平砧和下平砧的结构，同时设计合理的锻造工艺来实现。

一种锥形台阶轴的锻造方法，具体包括以下步骤：

步骤1，制作带斜面的上平砧和下平砧，且上平砧1和下平砧2的斜面位于同一侧，斜面的斜度同台阶轴的锥度匹配。具体的，上平砧1和下平砧2的砧宽B=600～1000mm，其中的斜面长度为b1，直面长度为b2，b1:b2=0.9～1.25。斜面与水平面的角度α为4°～9°。

步骤2，锻造时，将坯料置于上平砧1和下平砧2之间，上平砧1和下平砧2的斜面朝向坯料一侧，从坯料3一端向另一端对锥形段进行顺序拔长。拔长操作分为若干趟次；第一趟，拔长至锥形段一边为止，第二趟拔长至第一趟形成的锥形处为止，第N趟拔长至前一趟形成的锥形处为止，直到整个锥形段锻造完成。锻造过程中的进砧量为300～550mm，压下量为30～85mm。在拔长锥形段时，拔长方式为从端部向内顺序拔长。图3为拔长锥形段过程示意图，表示了第一趟和第二趟的情况。左边为第一趟锻造示意情况，右边为第二趟锻造示意图情况。

步骤3，锥形段锻造完成后锻造直台段，将坯料3调头并置于上平砧1和下平砧2之间，将坯料3的直台段顺序拔长。锻造过程中的进砧量为300～550mm，压下量为30～85mm。拔长直台段时，拔长方式为从内部向端部顺序拔长。

使用上述方法能够对带锥形台阶轴的锻件进行锻造加工，并且使锻件性能得到提高。其中进砧量和压力下量的选择，配合具体的工艺内容，最终使锻件具有良好的性能。

该锻造方法的过程中是先进行锥形段的拔长，然后进行直台段的拔长。其中，在拔长锥形段时是从端部向内顺序拔长，使锻件内部的组织能够按拔长方向有秩序的流动。而在拔长直台段时是从内部向端部顺序拔长，基本不会影响已经锻造完成的锥形段。

下面是具体的实施例。

实施例1

该实施例是锻造结构如图2所示锥形台阶轴，其中Φ1=700mm，Φ2=340mm，α=8°。生产步骤如下：

步骤1，制作如图1所示带斜面上平砧和下平砧，上平砧和下砧尺寸相同。其中砧宽B=600mm，b1=300mm，b2=300mm，α=8°。使用时，上下砧配对使用，且使斜面位于同一侧。

步骤2，将坯料放置在上平砧和下平砧之间，斜面朝向坯料。从端部向内顺序拔长，也就是按图3中从左端向右开始拔长，进砧量为300mm，压下量为45mm，第一趟拔至锥形面起始位置，第二趟拔至上一趟形成的锥面位置，按此规律共计4趟可完成整个锥形的锻造。

步骤3，锥形段锻造完工后，将坯料调头，利用上平砧和下平砧平面位置，从内部向端部顺序拔长，进砧量为300mm，压下量为45mm，锻造直台段，完成整个锥形台阶轴的锻造。

实施例2

该实施例是锻造结构如图2所示锥形台阶轴，其中Φ1=1200mm，Φ2=340mm，α=9°。生产步骤如下：

步骤1，制作如图1所示带斜面上平砧和下平砧，上平砧和下砧尺寸相同。其中砧宽B=1000mm，b1=550mm，b2=450mm，α=9°。使用时，上下砧配对使用，且使斜面位于同一侧。

步骤2，将坯料放置在上平砧和下平砧之间，斜面朝向坯料。从端部向内顺序拔长，也就是按图3中从左端向右开始拔长，进砧量为550mm，压下量为85mm，第一趟拔至锥形面起始位置，第二趟拔至上一趟形成的锥面位置，按此规律共计5趟可完成整个锥形的锻造。

步骤3，锥形段锻造完工后，将坯料调头，利用上平砧和下平砧平面位置，从内部向端部顺序拔长，进砧量为450mm，压下量为40mm，锻造直台段，完成整个锥形台阶轴的锻造。

实施例3

该实施例是锻造结构如图2所示锥形台阶轴，其中Φ1=860mm，Φ2=360mm，α=7°。生产步骤如下：

步骤1，制作如图1所示带斜面上平砧和下平砧，上平砧和下砧尺寸相同。其中砧宽B=800mm，b1=380mm，b2=420mm，α=7°。使用时，上下砧配对使用，且使斜面位于同一侧。

步骤2，将坯料放置在上平砧和下平砧之间，斜面朝向坯料。从端部向内顺序拔长，也就是按图3中从左端向右开始拔长，进砧量为380mm，压下量为50mm，第一趟拔至锥形面起始位置，第二趟拔至上一趟形成的锥面位置，按此规律共计5趟可完成整个锥形的锻造。

步骤3，锥形段锻造完工后，将坯料调头，利用上平砧和下平砧平面位置，从内部向端部顺序拔长，进砧量为400mm，压下量为40mm，锻造直台段，完成整个锥形台阶轴的锻造。

实施例4

该实施例是锻造结构如图2所示锥形台阶轴，其中Φ1=930mm，Φ2=660mm，α=4°。生产步骤如下：

步骤1，制作如图1所示带斜面上平砧和下平砧，上平砧和下砧尺寸相同。其中砧宽B=880mm，b1=480mm，b2=400mm，α=4°。使用时，上下砧配对使用，且使斜面位于同一侧。

步骤2，将坯料放置在上平砧和下平砧之间，斜面朝向坯料。从端部向内顺序拔长，也就是按图3中从左端向右开始拔长，进砧量为480mm，压下量为30mm，第一趟拔至锥形面起始位置，第二趟拔至上一趟形成的锥面位置，按此规律共计4趟可完成整个锥形的锻造。

步骤3，锥形段锻造完工后，将坯料调头，利用上平砧和下平砧平面位置，从内部向端部顺序拔长，进砧量为400mm，压下量为60mm，锻造直台段，完成整个锥形台阶轴的锻造。

上述4个实施例对锥形台阶轴进行拔长加工，生产效率高，并且锻件成形质量好。

本发明中的带有斜面的上平砧和下平砧的配合还能够锻造加工其他形状的带有斜面的锻件。如图4所示，是零件的锥形段带有台阶。使用上平砧和下平砧的配合对锥形段内的每个台阶分别进行加工。通过控制压下量，可以对图4所示的带台阶的锥形段进行锻造。如图5所示，是带斜面的矩形截面类锻件，上述带有斜面的上平砧同不带斜面的下平砧配合能够对该类锻件进行锻造加工。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不仅限于所述实施例，本领域内的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种锥形台阶轴的锻造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤2，锻造时，将坯料置于上平砧和下平砧之间，上平砧和下平砧的斜面朝向坯料一侧，从坯料一端向另一端对锥形段顺序拔长，拔长操作分为若干趟次进行；第一趟，拔长至锥形段一边为止，第二趟拔长至第一趟形成的锥形处为止，第N趟拔长至前一趟形成的锥形处为止，直到整个锥形段锻造完成；

步骤3，锥形段锻造完成后锻造直台段，将坯料调头并置于上平砧和下平砧之间，对坯料的直台段顺序拔长，拔长直台段时，拔长方式为从内部向端部顺序拔长。

2.根据权利要求1所述的一种锥形台阶轴的锻造方法，其特征在于：上平砧和下平砧的砧宽B=600～1000mm，其中的斜面长度为b1，直面长度为b2，b1:b2=0.9～1.25。

3.根据权利要求2所述的一种锥形台阶轴的锻造方法，其特征在于：斜面与水平面的角度α为4°～9°。

4.根据权利要求3所述的一种锥形台阶轴的锻造方法，其特征在于：步骤2和步骤3中锻造过程的进砧量为300～550mm，压下量为30～85mm。

5.根据权利要求1所述的一种锥形台阶轴的锻造方法，其特征在于：步骤2中拔长锥形段时，拔长方式为从端部向内顺序拔长。