CN111633163A - 一种锻压加工工艺及其加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锻压加工工艺及其加工系统，其包括如下步骤：S01，下料，采用自动圆盘锯下料，形成锻料；S02，锻模预热，将锻模的工作部分（冲头和凹模模膛）预热到250℃‑350℃；S03，锻料加热，采用中频电热炉对金属锻料进行加热；S04，锻压镦粗，通过转料装置将锻料送到锻模的镦粗台上，并通过模锻锤对锻料进行锻压；S05，锻料再次加热，采用中频电热炉对金属锻料进行加热；S06，锻压成型，通过转料装置将锻料送到锻模的镦粗台上，并通过模锻锤对锻料进行锻压成型；S07，热切边；S08，热处理；S09，清理。本发明具有对锻模进行预热以降低始锻温度的优势。

Description

一种锻压加工工艺及其加工系统
技术领域
本发明涉及锻压加工的技术领域，尤其是涉及一种锻压加工工艺及其加工系统。
背景技术
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
现有技术中锻压件的加工步骤一般为下料、毛坯加热、模锻、二次加热、二次模锻、热处理等步骤，在模锻过程中，将加热后的毛坯直接送到锻模的镦粗台上并通过摩擦压力机对其进行压料，再在型槽内平放料进行模锻，锻料与锻模接触，易出现锻料表面激冷的情况，导致锻料无法充分填充在型槽内而出现裂纹，故有待改善。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种锻压加工工艺及其加工系统，其具有对锻模进行预热以降低始锻温度的优势。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种锻压加工工艺，包括如下步骤：
S01，下料，采用自动圆盘锯下料，形成锻料；
S02，锻模预热，将锻模的工作部分（冲头和凹模模膛）预热到250℃-350℃；
S03，锻料加热，采用中频电热炉对金属锻料进行加热；
S04，锻压镦粗，通过转料装置将锻料送到锻模的镦粗台上，并通过模锻锤对锻料进行锻压；
S05，锻料再次加热，采用中频电热炉对金属锻料进行加热；
S06，锻压成型，通过转料装置将锻料送到锻模的镦粗台上，并通过模锻锤对锻料进行锻压成型；
S07，热切边；
S08，热处理；
S09，清理。
通过采用上述技术方案，在锻压前，对锻模进行预热，将模具的工作部分（冲头和凹模模膛）预热到250℃-350℃，以免由于锻料传热使得锻模产生较大的热应力而导致失效；有利于降低锻料的始锻温度，减少锻料出现表面激冷的情况，从而减少锻料表面出现裂纹。
本发明进一步设置为：在所述步骤S02中，通过使用电阻加热器对锻模进行预热，并用测温笔实时监测锻模预热温度。
通过采用上述技术方案，传统方案中，通过将加热到高温铁块放在上、下模之间烘烤使得模具预热，但是，这样的预热方式无法准确判断模具是否达到要求的预热温度，还会造成模具局部温度过高而失效，通过采用电阻加热器对锻模进行加热，这样的加热方式使得锻模受热均匀；同时通过测温笔对预热温度实时监测，有利于锻模预热均匀。
本发明进一步设置为：在所述步骤S02中，增加如下步骤：S021，对锻模进行冷却，先用水喷射冷却冲头和凹模，然后在锻模表面涂刷水基石墨乳。
通过采用上述技术方案，锻压过程中，高温的锻料向锻模传递大量挤压变形热，使得模具升温过高，因此通过水冷对锻模进行初步降温，并在锻模表面涂刷水基石墨乳，起到对锻模进行冷却和润滑的效果，有利于提高模具的使用寿命。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种锻压加工系统，包括上述用于对锻料进行加热的中频电热炉和对锻料进行锻压的模锻锤，还包括设置在中频电热炉和模锻锤之间的用于对锻料进行转运的转料装置，所述转料装置包括设置机台和设置在机台上的转动装置和夹料装置，所述转动装置包括转动盘和设置在转动盘上的转轴，所述转轴上设置有齿轮，所述机台上设置有一驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆上连接有与齿轮相啮合的齿条；所述夹料装置安装在转动盘上，包括相对设置的两组夹紧气缸，所述夹紧气缸的活塞杆垂直于活塞杆的移动方向连接有夹杆，两个夹杆之间为用于夹住锻料的夹紧区域。
通过采用上述技术方案，当锻料经中频电热炉加热完成后输送出来，通过夹紧气缸驱动活动杆移动，使得活动杆上的弹簧抵住锻件，然后驱动气缸驱动齿条移动，齿条带动齿轮移动，齿轮带动转动盘转动，使得锻件移动到模锻锤处，夹紧气缸驱动活动杆移动以将锻料松开，使得锻料输送到模锻锤上，实现锻料的自动化运输，取代传统技术中人工通过工具对高温的锻料进行操作的方式，提高作业效率，减少安全隐患。
本发明进一步设置为：所述夹杆包括与夹紧气缸相连的固定杆和用于对锻料进行夹持的活动杆，所述活动杆的端部开设有供固定杆插入的固定孔。
通过采用上述技术方案，实现固定杆与活动杆之间的可拆卸连接，在安装活动杆时，使得固定杆插设在活动杆上的固定孔内即可，在设备闲置时，以便于将活动杆拆卸下来，减少占地面积。
本发明进一步设置为：所述固定杆的外侧壁套接固定有一轴承，所述轴承的外圈连接有一端盖，所述活动杆的外侧壁焊接有套环，所述端盖螺纹连接于套环的外圈。
通过采用上述技术方案，当固定杆插入固定孔，转动端盖，将端盖旋紧在套环上，以对活动杆进一步进行固定。
本发明进一步设置为：两个所述活动杆相互靠近对方方向的一侧沿其长度方向设置有多个用于抵住锻料的弹簧。
通过采用上述技术方案，当两个活动杆在夹紧气缸的驱动下向相互靠近对方方向的一侧移动，带动弹簧移动，使得弹簧抵紧在锻料上，从而将锻料夹紧，通过弹簧与锻料相抵，进而对锻料进行固定，这样的固定方式稳定，锻料在移动过程中不易掉落。
本发明进一步设置为：所述活动杆上设置有底座，所述底座上设置有与铁制的活动杆磁性相吸的磁性件；所述底座上设置有若干支架，所述支架上设有朝向弹簧的吹气管，若干所述吹气管通过管道共同连接有风机。
通过采用上述技术方案，由于弹簧与高温的锻料接触，锻料将热量传递给弹簧，易造成弹簧失效，故通过风机将空气经过管道送入吹气管并喷在弹簧上，以对弹簧进行降温，有利于提高弹性的使用寿命。
本发明进一步设置为：所述吹气管的外部包裹有隔热层。
通过采用上述技术方案，隔热层有效对吹气管进行保护，减少锻料上的热量传递到吹气管上。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.在锻压前，对锻模进行预热，将模具的工作部分（冲头和凹模模膛）预热到250℃-350℃，以免由于锻料传热使得锻模产生较大的热应力而导致失效；有利于降低锻料的始锻温度，减少锻料出现表面激冷的情况，从而减少锻料表面出现裂纹；
2.锻压过程中，高温的锻料向锻模传递大量挤压变形热，使得模具升温过高，因此通过水冷对锻模进行初步降温，并在锻模表面涂刷水基石墨乳，起到对锻模进行冷却和润滑的效果，有利于提高模具的使用寿命；
3.当锻料经中频电热炉加热完成后输送出来，通过夹紧气缸驱动活动杆移动，使得活动杆上的弹簧抵住锻件，然后驱动气缸驱动齿条移动，齿条带动齿轮移动，齿轮带动转动盘转动，使得锻件移动到模锻锤处，夹紧气缸驱动活动杆移动以将锻料松开，使得锻料输送到模锻锤上，实现锻料的自动化运输，取代传统技术中人工通过工具对高温的锻料进行操作的方式，提高作业效率，减少安全隐患。
附图说明
图1是实施例中一种锻压加工工艺的结构示意图。
图2是实施例中用于体现转料装置的结构示意图。
图3是实施例中用于体现转动装置结构的拆解示意图。
图4是实施例中用于体现夹料装置结构的拆解示意图。
图5是实施例中用于体现夹杆结构的爆炸图。
图中，1、机台；2、转动装置；21、转动盘；22、转轴；23、齿轮；24、驱动气缸；25、齿条；3、夹料装置；31、夹紧气缸；32、夹杆；321、固定杆；3211、轴承；3212、端盖；322、活动杆；3221、固定孔；3222、套环；323、弹簧；4、底座；41、磁性件；5、支架；51、吹气管；511、隔热层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种锻压加工工艺，包括如下步骤：
S01，下料，采用自动圆盘锯下料，形成锻料；
S02，锻模预热，通过电阻加热器将锻模的工作部分（冲头和凹模模膛）预热到250℃-350℃，并用测温笔实时监控锻模预热温度，使得预热均匀；用水喷射以冷却冲头和凹模，并在锻模表面涂刷水基石墨乳，以促使锻模散热；
S03，锻料加热，采用中频电热炉对金属锻料进行加热；
S04，锻压镦粗，通过转料装置将锻料送到锻模的镦粗台上，并通过模锻锤对锻料进行锻压；
S05，锻料再次加热，采用中频电热炉对金属锻料进行加热；
S06，锻压成型，通过转料装置将锻料送到锻模的镦粗台上，并通过模锻锤对锻料进行锻压成型；
S07，热切边；
S08，热处理，按照热处理工艺规程淬火、人工时效；
S09，清理，通过喷丸与抛丸对锻件表面的氧化皮进行清理，使得锻件表面产生加工硬化。
参照图2和图3，为本实例提供的一种锻压加工系统，包括上述用于对锻料进行锻压的模锻锤和对锻料进行加热的中频电热炉，设置在中频电热炉和模锻锤之间的转料装置，转料装置用于将模锻锤上的锻料转移到模锻锤上；转料装置包括机台1和安装在机台1上的转动装置2，转动装置2包括水平设置的转动盘21和焊接于转动盘21圆心处的转轴22，转轴22的外侧壁同轴焊接有齿轮23；机台1上通过螺栓安装有驱动气缸24，驱动气缸24的活塞杆上焊接有与齿轮23相啮合的齿条25，通过驱动气缸24驱动齿条25在直线方向上往复移动，齿条25移动带动齿轮23往复转动，齿轮23带动转轴22和转动盘21转动；转动盘21上设置有夹料装置3，夹料装置3包括两个相对设置的夹紧气缸31，两个夹紧气缸31的活塞杆相对设置，且在活塞杆的端部垂直于其移动方向连接有夹杆32，两个夹紧气缸31驱动两个夹杆32向相互靠近对方方向的一侧移动，进而将锻料夹住，并通过转动盘21转动，将其送到下一加工设备上。
参照图4和图5，夹杆32包括焊接于夹紧气缸31活塞杆的固定杆321和用于对锻料进行夹持的活动杆322，活动杆322的端部开设有供固定杆321插入的固定孔3221；固定杆321的外侧壁焊接有一轴承3211，轴承3211的外圈焊接有一端盖3212，端盖3212的开口朝向活动杆322，在活动杆322的外侧壁焊接有与端盖3212的内壁螺纹连接的套环3222；当固定杆321插入固定孔3221，转动端盖3212，将端盖3212旋紧在套环3222上，以对活动杆322进一步进行固定。
参照图4，两个活动杆322相互靠近对方方向的一侧焊接有多个弹簧323，当两个活动杆322在夹紧气缸31的驱动下向相互靠近对方方向的一侧移动，带动弹簧323移动，使得弹簧323抵紧在锻料上，从而将锻料夹紧。
参照图4，两个活动杆322上设置有底座4，底座4上粘固有磁铁片，磁铁片作为磁性件41，通过磁性吸附在铁制的活动杆322上，进而将底座4固定在活动杆322上；底座4上通过螺钉有多个支架5，支架5上穿设有管口朝向弹簧323的吹气管51，若干吹气管51通过管道共同连接于外部风机，通过风机将空气送入吹气管51，吹气管51将风吹到弹簧323上，对弹簧323进行冷却；且在吹气管51的外表面包裹有石棉网制成的隔热层511用以对吹气管51进行隔热。
本实施例的实施原理为：当锻料经中频电热炉加热完成后输送出来，通过夹紧气缸31驱动活动杆322移动，使得活动杆322上的弹簧323抵住锻件，然后驱动气缸24驱动齿条25移动，齿条25带动齿轮23移动，齿轮23带动转动盘21转动，使得锻料移动到模锻锤处，夹紧气缸31驱动活动杆322移动以将锻料松开，使得锻料输送到模锻锤上。
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 (9)

1.一种锻压加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S01，下料，采用自动圆盘锯下料，形成锻料；
S02，锻模预热，将锻模的工作部分（冲头和凹模模膛）预热到250℃-350℃；
S03，锻料加热，采用中频电热炉对金属锻料进行加热；
S04，锻压镦粗，通过转料装置将锻料送到锻模的镦粗台上，并通过模锻锤对锻料进行锻压；
S05，锻料再次加热，采用中频电热炉对金属锻料进行加热；
S06，锻压成型，通过转料装置将锻料送到锻模的镦粗台上，并通过模锻锤对锻料进行锻压成型；
S07，热切边；
S08，热处理；
S09，清理。
2.根据权利要求1所述的一种锻压加工工艺，其特征在于：在所述步骤S02中，通过使用电阻加热器对锻模进行预热，并用测温笔实时监测锻模预热温度。
3.根据权利要求2所述的一种锻压加工工艺，其特征在于：在所述步骤S02中，增加如下步骤：
S021，对锻模进行冷却，先用水喷射冷却冲头和凹模，然后在锻模表面涂刷水基石墨乳。
4.一种应用于权利要求1-3的一种锻压加工系统，包括上述用于对锻料进行加热的中频电热炉和对锻料进行锻压的模锻锤，其特征在于：还包括设置在中频电热炉和模锻锤之间的用于对锻料进行转运的转料装置，所述转料装置包括设置机台(1)和设置在机台(1)上的转动装置(2)和夹料装置(3)，所述转动装置(2)包括转动盘(21)和设置在转动盘(21)上的转轴(22)，所述转轴(22)上设置有齿轮(23)，所述机台(1)上设置有一驱动气缸(24)，所述驱动气缸(24)的活塞杆上连接有与齿轮(23)相啮合的齿条(25)；所述夹料装置(3)安装在转动盘上，包括相对设置的两组夹紧气缸(31)，所述夹紧气缸(31)的活塞杆垂直于活塞杆的移动方向连接有夹杆(32)，两个夹杆(32)之间为用于夹住锻料的夹紧区域。
5.根据权利要求4所述的一种锻压加工系统，其特征在于：所述夹杆(32)包括与夹紧气缸(31)相连的固定杆(321)和用于对锻料进行夹持的活动杆(322)，所述活动杆(322)的端部开设有供固定杆(321)插入的固定孔(3221)。
6.根据权利要求5所述的一种锻压加工系统，其特征在于：所述固定杆(321)的外侧壁套接固定有一轴承(3211)，所述轴承(3211)的外圈连接有一端盖(3212)，所述活动杆(322)的外侧壁焊接有套环(3222)，所述端盖(3212)螺纹连接于套环(3222)的外圈。
7.根据权利要求6所述的一种锻压加工系统，其特征在于：两个所述活动杆(322)相互靠近对方方向的一侧沿其长度方向设置有多个用于抵住锻料的弹簧(323)。
8.根据权利要求7所述的一种锻压加工系统，其特征在于：所述活动杆(322)上设置有底座(4)，所述底座(4)上设置有与铁制的活动杆(322)磁性相吸的磁性件(41)；所述底座(4)上设置有若干支架(5)，所述支架(5)上设有朝向弹簧(323)的吹气管(51)，若干所述吹气管(51)通过管道共同连接有风机。
9.根据权利要求8所述的一种锻压加工系统，其特征在于：所述吹气管(51)外部包裹有隔热层(511)。
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