CN111558651A - 三臂工件生产工艺及使用此工艺生产的工件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三臂工件生产工艺及使用此工艺生产的工件，其包括以下步骤：S1、选取原材料，找到体积形状均能够满足设计要求的原材料块；S2、加热，使用加热装置对原材料快进行给定温度范围下的稳定加热；S3、粗成型，使用压力机等成型装置对加热后的原材料进行纵向上的成型操作，制成粗胚；S4、切边，使用压力机等成型装置对粗胚周围多余材料进行切边操作，切出带有三臂形状的二段胚；S5、冲孔，对二段胚指定位置进行冲孔操作；S6、精压，使用压力机等对冲孔后的二段胚在横向上进行成型操作，切除多余原材料，得到精胚；S7、冷却，使用风冷方式对精胚进行冷却，直至精胚冷却至室温。本发明具有在冲孔后提高工件冲孔位置尺寸稳定性的效果。

Description

三臂工件生产工艺及使用此工艺生产的工件

技术领域

本发明涉及工件生产的技术领域，尤其是涉及一种三臂工件生产工艺及使用此工艺生产的工件。

背景技术

目前随着各种工程的兴盛，在各类工程中需要用到的工件（锻件、铸件等）种类越发繁杂，同时，因为现阶段需求方更多的开始注重设计感导致异型工件或者定制工件的需求量激增，与之相对应的，也出现了应对这些需求的多种工件锻铸工艺。

现有的技术方案可参考授权公告号为CN109482798B的中国发明专利，其公开了一种长支臂薄腹板筒形锻件鼓形连皮仓主动控制金属流动成形方法，它涉及一种长支臂薄腹板筒形类锻件成形方法，它包括：一、计算锻件所需原始坯料；二、镦粗制坯；三、镦拔制坯；四、终锻；五、将成形得到的锻件切除飞边和表面清洗后，得到长支臂薄腹板筒形锻件。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：目前的通用工艺大致都是成型后冲孔，但是在进行定制工件或者异型工件的生产过程中，因为冲孔导致的工件变形依旧会造成最终工件之间不能有效匹配，降低工件生产良品率的情况屡见不鲜，尤其对于小型工件，冲孔的时候冲床的冲压力会对刚进行成型操作的工件局部造成形变损伤。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种在冲孔之后能够提高工件冲孔位置尺寸稳定性的三臂工件生产工艺。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种三臂工件生产工艺，包括以下步骤：

S1、选取原材料，找到体积形状均能够满足设计要求的原材料块；

S2、加热，使用加热装置对原材料快进行给定温度范围下的稳定加热；

S3、粗成型，使用压力机等成型装置对加热后的原材料进行纵向上的成型操作，制成粗胚；

S4、切边，使用压力机等成型装置对粗胚周围多余材料进行切边操作，切出带有三臂形状的二段胚；

S5、冲孔，对二段胚指定位置进行冲孔操作；

S6、精压，使用压力机等对冲孔后的二段胚在横向上进行成型操作，切除多余原材料，得到精胚；

S7、冷却，使用风冷方式对精胚进行冷却，直至精胚冷却至室温；

S8、清理，使用抛丸机对冷却后的精胚进行抛丸清理处理；

S9、探伤，使用探伤机筛选出无裂痕的精胚。

通过采用上述技术方案，与现有技术相比，本工艺在进行冲孔之前仅在纵向上将原材料快上的多余部分进行切除，不对工件细节进行打磨，在进行冲孔之后，在S6步骤中才对工件的细节位置进行切除，从而保障一方面在冲孔时候工件具有足够的厚度，放置冲孔导致的工件薄弱位置损坏，另一方面在冲孔后进行细节加工，在冲孔导致的原材料形变已经发生之后，能保障细节部分的尺寸准确程度，在S6工序之后，使用风冷而非水冷方式对工件进行冷却，能够避免工件温度变化太剧烈导致薄弱部分出现裂痕，提高工件的良品率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，S1步骤具体为：

使用游标卡尺等尺规工具选取尺寸符合设计需求的原材料；

使用光谱仪、进向显微镜等检测工具对原材料进行元素成分检测，选出非金属夹杂物少、无裂痕的原材料。

通过采用上述技术方案，在进行原材料选取的时候，对原材料的元素成分、非金属夹杂物和裂痕等数据进行检测，能够保障选取的原材料块不仅在尺寸上合适，在加热等过程中出现裂痕的概率也能够有效降低，在选取材料的时候确保原材料上没有裂痕能够方便操作人员确认最终出现裂痕的工件的裂痕是否与生产工艺有关，方便操作人员对工艺进行调整改进。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，S2步骤具体为：

使用中频加热炉将原材料加热到450度-500度的温度，并使用红外线测温仪对温度趋势进行检测，记录为加热温度趋势数据并形成加热温度趋势表。

通过采用上述技术方案，将原材料加热到450度以上的温度上，能够有效软化原材料，方便对原材料进行冲孔和成型等操作，记录温度趋势数据能够针对不同批次的原材料的温度数据和良品率进行对比，从而选出良品率最高的加热方式，进一步提高后续生产中的良品率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，S3步骤还包括：

S3.1墩粗，根据设计的最大直径切除原材料块多余的部分；

S3.2预成型，根据设计的最大长度切除原材料块多余的部分；

S3.3成型，根据设计切除原材料块对应需要冲孔位置处多余的部分。

通过采用上述技术方案，S3步骤从粗到细对原材料快进行加工，先在直径和长度上将原材料块切至与设计基本吻合，在切除冲孔位置多余的部分能够提高冲孔的稳定性，降低因为原材料厚度过大而导致无法顺利冲孔的概率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，S7步骤具体为：

在使用风机对精胚进行冷却的时候，记录风机的频率和冷却时长，生成冷却趋势数据，记录并形成冷却数据表。

通过采用上述技术方案，记录风机的频率和冷却时长，能够方便操作人员对不同生产批次的冷却趋势数据进行横向对比，选择最能够保障良品率的风机频率和冷却时长，提高后续生产中的良品率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，还包括以下步骤：

S10、良品率筛查，对不同批次的良品率进行运算，记录生成良品率统计表；

S11、对比良品率统计表和冷却数据表，确认良品率趋势与冷却数据趋势是否相关联，若出现关联性，选取最高良品率的批次对应的冷却数据趋势数据，记做最优数据，在后续生产的S7工序中使用最优数据对精胚进行冷却；

S11、对比良品率统计表和加热温度趋势表，确认良品率趋势是否与加热温度趋势相关联，若出现关联性，选取良品率最高的三批次对应的加热温度趋势数据，使用数学运算方法对这三次加热温度趋势数据进行融合，得到优化趋势数据，运用到后续生产的S3步骤中。

通过采用上述技术方案，在生产结束后，将良品率统计表与冷却数据表以及加热温度趋势表进行对比，能够辅助操作人员确认良品率是否与加热步骤或者冷却步骤有关联性，通过分析关联性，选择最有利于提高良品率的加热趋势数据和冷却数据进行后续的加工生产，便能够进一步提高后续生产的良品率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，S9步骤还包括：

S9.1、在每个出现裂痕的工件上标记出现裂痕的位置；

S9.2、按照裂痕位置进行统计，得到裂痕位置统计表，并选取出现裂痕数量最多的三个位置，记做敏感位置。

通过采用上述技术方案，在后续生产中，操作人员可有针对性的对敏感位置进行保护或者加厚，从而降低敏感位置处出现裂痕的概率。

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之二是提供一种开孔位置结构稳定性高的工件。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种使用三臂工件生产工艺生产的工件，包括筒状部与固定连接于筒状部一端的支撑部，支撑部所在平面垂直于筒状部的中轴线设置，支撑部侧壁上固定连接有三个支撑臂，三支撑臂环绕筒状部设置，三支撑臂远离筒状部的面上均固定连接有支撑块，支撑块均设置于支撑臂远离筒状部的一端，支撑部中部开设有通孔，通孔的直径小于筒状部的内直径。

通过采用上述技术方案，支撑壁和支撑块的配合，能够实现工件的限位或者卡接效果，通孔和筒状部的设置能够允许对工件和其他管道等零件进行连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：支撑部远离筒状部一面对应通孔的位置处固定连接有内直径与通孔直径等长的延伸筒。

通过采用上述技术方案，延伸筒的设置能够有效提升通孔位置处的结构稳定性，降低因为通孔位置处支撑部较薄导致使用过程中损伤损坏的情况发生的概率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：支撑臂的面上均开设有让位凹槽。

通过采用上述技术方案，凹槽的设置能够一方面有效提高工件限位的稳定性，通过多个凹槽和支撑块的配合，能够有效提升对工件进行限位或者卡接时候的参照点，从而提高限位的稳定性，另一方面，能够有效降低工件的质量，节约资源并且方便工件的使用。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.能够有效降低生产过程中因为冲孔导致工件出现变形或者裂痕的概率；

2.能够通过前后批次的数据对比，不断筛选最利于提高良品率的加热方式和冷却方式，从而逐步提升良品率；

3.能够在保持工件的自身强度的基础上有效减少工件重量，减少资源消耗。

附图说明

图1是实施例2的整体示意图；

图2是实施例2突出通孔结构的剖视图。

图中，1、筒状部；2、支撑部；21、通孔；22、延伸筒；3、支撑臂；31、支撑块；32、让位凹槽。

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1为本发明公开的一种三臂工件生产工艺，包括以下步骤：

S1、选取原材料，找到体积形状均能够满足设计要求的原材料块；

使用游标卡尺等尺规工具选取尺寸符合设计需求的原材料；

使用光谱仪、进向显微镜等检测工具对原材料进行元素成分检测，选出非金属夹杂物少、无裂痕的原材料。

在进行选择原材料的时候，先对原材料进行充分的检查能够有效提高最终成品的良品率，降低因为原材料问题导致最终工件不合格的概率。

S2、加热，使用中频加热炉将原材料加热到450度-500度的温度，保持这一温度直至原材料块所有位置均被加热到这一温度，同时使用红外线测温仪对温度趋势进行检测，记录为加热温度趋势数据并形成加热温度趋势表。

S3、粗成型，使用2000T热模锻压力机等成型装置对加热后的原材料进行纵向上的成型操作，制成粗胚；

S3.1墩粗，根据设计的最大直径切除原材料块多余的部分。

S3.2预成型，根据设计的最大长度切除原材料块多余的部分。

S3.3成型，根据设计切除原材料块对应需要冲孔位置处多余的部分。

在本步骤仅将大块的多余原材料切除，能够大致勾勒出工件形状，但保持工件各处的厚度，降低后期冲孔时候原材料块因为厚度不足而变形或者损坏的概率。

S4、切边，使用J21-125开式压力机等成型装置对粗胚周围多余材料进行切边操作，切出带有三臂形状的二段胚。

S5、冲孔，使用J21-125开式压力机对二段胚指定位置进行冲孔操作。

S6、精压，使用使用J21-125开式压力机等对冲孔后的二段胚在横向上进行成型操作，切除多余原材料，得到精胚。

将精压步骤后置到冲孔步骤之后，能够有效保障最终精压后的精胚尺寸完全符合设计需要，保障工件的良品率。

S7、冷却，使用风冷方式对精胚进行冷却，直至精胚冷却至室温；在使用风机对精胚进行冷却的时候，记录风机的频率和冷却时长，生成冷却趋势数据，记录并形成冷却数据表。

S8、清理，使用抛丸机对冷却后的精胚进行抛丸清理处理。

S9、探伤，使用探伤机筛选出无裂痕的精胚。

至此，工件生产完成，可对工件进行防锈处理并入库交付，完成全套工件生产工艺。

S9.1、在每个出现裂痕的工件上标记出现裂痕的位置。

S9.2、按照裂痕位置进行统计，得到裂痕位置统计表，并选取出现裂痕数量最多的三个位置，记做敏感位置。

记录敏感位置后，在后续加工过程中操作人员可以对敏感位置进行着重关注，并适当调整加工强度，从而降低敏感位置出现裂痕的概率。

S10、良品率筛查，对不同批次的良品率进行运算，记录生成良品率统计表。

S11、对比良品率统计表和冷却数据表，确认良品率趋势与冷却数据趋势是否相关联，若出现关联性，选取最高良品率的批次对应的冷却数据趋势数据，记做最优数据，在后续生产的S7工序中使用最优数据对精胚进行冷却。

S11、对比良品率统计表和加热温度趋势表，确认良品率趋势是否与加热温度趋势相关联，若出现关联性，选取良品率最高的三批次对应的加热温度趋势数据，使用数学运算方法对这三次加热温度趋势数据进行融合，得到优化趋势数据，运用到后续生产的S3步骤中。

在生产结束后，将良品率统计表与冷却数据表以及加热温度趋势表进行对比，能够辅助操作人员确认良品率是否与加热步骤或者冷却步骤有关联性，通过分析关联性，选择最有利于提高良品率的加热趋势数据和冷却数据进行后续的加工生产，便能够进一步提高后续生产的良品率。

实施例2：

图1和图2为本发明公开的一种使用三臂工件生产工艺生产的工件，其特征在于：包括筒状部1与固定连接于筒状部1一端的支撑部2，支撑部2所在平面垂直于筒状部1的中轴线设置。支撑部2侧壁上固定连接有三个支撑臂3，三支撑臂3环绕筒状部1设置。三支撑臂3远离筒状部1的面上均固定连接有支撑块31，支撑块31均设置于支撑臂3远离筒状部1的一端。支撑部2中部开设有通孔21，通孔21的直径小于筒状部1的内直径。支撑部2远离筒状部1一面对应通孔21的位置处固定连接有内直径与通孔21直径等长的延伸筒22。支撑臂3的面上均开设有让位凹槽32。

本实施例的实施原理为：工件上的三个支撑臂3以及支撑臂3上支撑块31和让位凹槽32等结构的设置，能够有效增加在进行工件安装和使用时候限位的对准点，从而提高工件使用时候位置的稳定性，筒状部1和通孔21的设置能够允许将工件与其他管道或者结构连接，并允许有物质从中通过，让位凹槽32同时还能有效降低工件的总重量，方便生产搬运并节约资源。

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 (10)

1.一种三臂工件生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选取原材料，找到体积形状均能够满足设计要求的原材料块；

S2、加热，使用加热装置对原材料快进行给定温度范围下的稳定加热；

S3、粗成型，使用压力机等成型装置对加热后的原材料进行纵向上的成型操作，制成粗胚；

S4、切边，使用压力机等成型装置对粗胚周围多余材料进行切边操作，切出带有三臂形状的二段胚；

S5、冲孔，对二段胚指定位置进行冲孔操作；

S6、精压，使用压力机等对冲孔后的二段胚在横向上进行成型操作，切除多余原材料，得到精胚；

S7、冷却，使用风冷方式对精胚进行冷却，直至精胚冷却至室温；

S8、清理，使用抛丸机对冷却后的精胚进行抛丸清理处理；

S9、探伤，使用探伤机筛选出无裂痕的精胚。

2.根据权利要求1所述的三臂工件生产工艺，其特征在于，S1步骤具体为：

使用游标卡尺等尺规工具选取尺寸符合设计需求的原材料；

使用光谱仪、进向显微镜等检测工具对原材料进行元素成分检测，选出非金属夹杂物少、无裂痕的原材料。

3.根据权利要求1所述的三臂工件生产工艺，其特征在于，S2步骤具体为：

使用中频加热炉将原材料加热到450度-500度的温度，并使用红外线测温仪对温度趋势进行检测，记录为加热温度趋势数据并形成加热温度趋势表。

4.根据权利要求1所述的三臂工件生产工艺，其特征在于，S3步骤还包括：

S3.1墩粗，根据设计的最大直径切除原材料块多余的部分；

S3.2预成型，根据设计的最大长度切除原材料块多余的部分；

S3.3成型，根据设计切除原材料块对应需要冲孔位置处多余的部分。

5.根据权利要求3所述的三臂工件生产工艺，其特征在于，S7步骤具体为：

在使用风机对精胚进行冷却的时候，记录风机的频率和冷却时长，生成冷却趋势数据，记录并形成冷却数据表。

6.根据权利要求5所述的三臂工件生产工艺，其特征在于，还包括以下步骤：

S10、良品率筛查，对不同批次的良品率进行运算，记录生成良品率统计表；

S11、对比良品率统计表和冷却数据表，确认良品率趋势与冷却数据趋势是否相关联，若出现关联性，选取最高良品率的批次对应的冷却数据趋势数据，记做最优数据，在后续生产的S7工序中使用最优数据对精胚进行冷却；

S11、对比良品率统计表和加热温度趋势表，确认良品率趋势是否与加热温度趋势相关联，若出现关联性，选取良品率最高的三批次对应的加热温度趋势数据，使用数学运算方法对这三次加热温度趋势数据进行融合，得到优化趋势数据，运用到后续生产的S3步骤中。

7.根据权利要求1所述的三臂工件生产工艺，其特征在于，S9步骤还包括：

S9.1、在每个出现裂痕的工件上标记出现裂痕的位置；

S9.2、按照裂痕位置进行统计，得到裂痕位置统计表，并选取出现裂痕数量最多的三个位置，记做敏感位置。

8.一种使用如权利要求1所述三臂工件生产工艺生产的工件，其特征在于：包括筒状部(1)与固定连接于筒状部(1)一端的支撑部(2)，支撑部(2)所在平面垂直于筒状部(1)的中轴线设置，支撑部(2)侧壁上固定连接有三个支撑臂(3)，三支撑臂(3)环绕筒状部(1)设置，三支撑臂(3)远离筒状部(1)的面上均固定连接有支撑块(31)，支撑块(31)均设置于支撑臂(3)远离筒状部(1)的一端，支撑部(2)中部开设有通孔(21)，通孔(21)的直径小于筒状部(1)的内直径。

9.根据权利要求8所述的工件，其特征在于：支撑部(2)远离筒状部(1)一面对应通孔(21)的位置处固定连接有内直径与通孔(21)直径等长的延伸筒(22)。

10.根据权利要求8所述的工件，其特征在于：支撑臂(3)的面上均开设有让位凹槽(32)。

Images