CN111715827B - 一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺，包括：压钳把；镦粗：回炉1180‑1270℃加热保温8‑12小时后出炉，进漏盘镦粗至1600mm高；再拔至1550×1400mm扁方；回炉1180‑1270℃加热保温6‑10小时后出炉，进漏盘镦粗至1550mm高；再拔至1600×1600mm方、1630mm高，正八角；号印；拔锥度：拔出锥度轴大端侧台阶后，操作机夹持大端，采用上平砧、下V砧从锥度轴大端到小端分段依次拔出斜度，再用上平砧、斜砧块分段精整出锥度，最后成型锥度轴小端侧台阶，得到锥度轴。本发明可在锻造过程中直接把锥度形状锻造成形，节约了原材料，缩短了车加时间，减轻钢锭重量，减少压机负荷，更好地保证锻造压实效果。

Description

一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺
技术领域
本发明属于轴类零件加工工艺技术领域，涉及一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺。
背景技术
锥度轴锻件产品在锻造成型过程中，锥度通常采用图1所示的锻造成台阶形状，在车加工工序中把台阶车加工成锥度形状，来达到满足客户图纸尺寸需要的余量要求。因此，在锻造成台阶形状中，原材料重量增加，车加工时周期加长，一方面增加了客户采购成本，另一方面增加了厂部压机设备负荷。钢锭越大，接近锻造极限会在锻造过程中产生锻不透，中心疏松缺陷，对产品质量，工人操作都产生影响。
故有必要提供一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺，以期可以在锻造过程中直接把锥度形状锻造成形。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供了一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺，在锻造过程中直接把锥度形状锻造成形，节约原材料成本，缩短车加时间,减轻钢锭重量，减少压机负荷，能更好的保证锻造压实效果。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺，包括以下步骤：
S1、压钳把：将64T钢锭加热至1180-1270℃，保温18-25小时后出炉锻造，整体拔至横截面1600mm八角，将冒口压成钳把，冲水口后回炉；
S2、镦粗：回炉，在1180-1270℃加热保温8-12小时后出炉，进漏盘镦粗至1600mm高；
S3、第一次拔长：再拔至1550x1400mm扁方；
S4、第二次镦粗：回炉，在1180-1270℃加热保温6-10小时后出炉，进漏盘镦粗至1550mm高；
S5、第二次拔长：再拔至1600×1600mm方、1630mm高，正八角；
S6、号印；
S7、拔锥度：拔出锥度轴大端侧台阶后，操作机夹持大端，采用上平砧、下V砧从锥度轴大端到小端分段拔出斜度，再用上平砧、斜砧块分段精整出锥度，最后成型锥度轴小端侧台阶，得到锥度轴。
进一步，步骤S7中，采用上平砧、下V砧对从锥度轴大端到小端分段进行拔长，坯料翻转顺序：0°-向右90°-向右45°-向左180°-向右45°回到原位，再向右90°-向右45°-向左180°-向右45°回到原位，每次旋转后均从锥度轴大端开始进行第一锤压下，压下量控制在80-100mm，逐步往小端方向分段拔长，一趟拔长需通身拔到；翻转4趟后换上平砧、斜砧块进行精整成型。
进一步，步骤S7中，采用上平砧、斜砧块进行分段精整成型，从锥度轴大端第一段开始，依次进行第一段精整成型、第二段精整成型、第三段精整成型，以此类推，精整出锥度，每段精整控制：翻转角度为45°，完成8次拔长，每次拔长压下量20-30mm。
进一步，所述下V砧的V形区域底部棱线与下V砧底面呈倾斜布置，所述斜砧的弧形区域的轴线与斜砧底面呈倾斜布置。
优选的，所述下V砧的砧宽比≤0.8。
本发明在步骤S7中，将从锥度轴大端到小端分成若干段分别进行拔长，每段长度不大于下V砧宽度及斜砧块宽度，用上平砧、下V砧从锥度轴大端到小端依次分段拔出斜度后，整体再用上平砧、斜砧块从锥度轴大端到小端依次分段精整出锥度，最后成型锥度小端台阶。从锥度轴的大端开始拔斜度，是根据下V砧的V形区域底部一端高、一端低、斜砧块的弧形区域一端高、一端低的结构特点，除锥度轴大端以外的部分与下V砧之间有间隙，在锻造的过程中，多出的余料依次进入下一段代加工区域，这样一方面锥度成型的速度加快，另一方便保证充足的余料进行加工。
本发明的有益效果在于：
本发明在步骤S7拔锥度时将从锥度轴大端到小端分成若干段，采用上平砧、下V砧依次分段拔出斜度，再用上平砧、斜砧块从锥度轴大端到小端依次分段精整出锥度，即可直接把锥度形状锻造成形，大大节约原材料成本，缩短车加时间，减轻钢锭重量，减少压机负荷，避免了钢锭过大、接近压机设备锻造极限会对产品质量带来的风险，能更好的保证锻造压实效果。
附图说明
图1为现有锻造成型工艺将锥度轴锻件锻造成的台阶形状结构。
图2为本发明实施例步骤S1中64T钢锭的示意图。
图3为本发明实施例步骤S7中锥度轴分段示意图。
图4为本发明实施例步骤S7中下V砧的结构示意图；
图5为本发明实施例步骤S7对锥度轴进行拔斜度的剖面图；
图6为本发明实施例的步骤S7斜砧块的结构示意图。
图7为本发明实施例的步骤S7斜砧块的主视图。
图8为本发明实施例步骤S7对锥度轴进行精整出锥度的剖面图。
图9为本发明实施例制造的锥度轴的结构示意图。
图3-9中，1-锥度轴；2-锥度轴的大端；3-锥度轴的小端；4-下V砧；41-V型区域的左侧面、42-V型区域的右侧面；6-上平砧；7-斜砧块，71-斜砧块的弧形区域。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺包括以下步骤；
S1、压钳把：
将64T钢锭(结构和尺寸如图2所示)加热至1220℃，保温20小时后出炉锻造，用上平板、下转台整体拔至1600mm八方(1600mm是指钢锭拔长后的横截面尺寸，就是八角上相平行的两边之间的距离)，冒口压成钳把，冲水口后回炉；
S2、漏盘镦粗：
回炉，在1220℃加热保温10小时后出炉，进漏盘，用上平板镦粗至1600mm高，这样操作提高锻件的横向力学性能和减少各向异性；
S3、第一次拔长：
脱漏盘、用上平板、下转台拔至1550×1400mm扁方；
S4、第二次镦粗：
回炉，在1220℃加热保温8小时后出炉，进漏盘，用上平板镦粗至1550mm高；
S5、第二次拔长：
脱漏盘、用上平板、下转台拔至1600mm方、1630mm高、八角，经过两次镦粗和拔长，打碎钢坯中的碳化物，使其分布均匀；
S6、号印：
换800mm上、下平砧，用三角斩刀按量棒标记尺寸号印；
S7、拔锥度：
从锥度轴的大端2到小端3依次分成8段，第1-7段的高度均为400mm，靠近小端的第8段高度为465mm，如图3所示，这样便于实时检测加工过程中的尺寸是否符合要求，降低废品率；
拔出锥度轴大端侧台阶后，操作机夹持该端，参见图4，用上平砧6、下V砧4(下V砧结构参见图5，下V砧宽度为500mm，砧宽比为0.7)从锥度轴的大端2开始依次分段拔出斜度，整体再用上平砧6、斜砧块7(斜砧块的结构参见图6-7，斜砧块宽度为500mm)从锥度轴的大端2依次分段精整出锥度，参见图8，最后成型锥度小端台阶，最终得到如图9所示的锥度轴；具体包括如下步骤：
1、拔出锥度轴大端侧台阶后，操作机夹持该端，用上平砧6、下V砧4，坯料放平后从大端开始进行第一锤压下，压下量控制在80-100mm，逐步往小端方向分8段拔长，一趟拔长需通身拔到；
2、坯料向右旋转90°后从大端开始进行第一锤压下，压下量控制在80-100mm，逐步往小端方向拔长，一趟拔长需通身拔到；
3、坯料向右旋转45°后从大端开始进行第一锤压下，压下量控制在80-100mm，逐步往小端方向分8段拔长，一趟拔长需通身拔到；
4、坯料向左旋转180°后从大端开始进行第一锤压下，压下量控制在80-100mm，逐步往小端方向分8段拔长，一趟拔长需通身拔到；
5、坯料翻转顺序：0°-向右90°-向右45°-向左180°-向右45°回到原位，再向右90°-向右45°-向左180°-向右45°回到原位，为1圈；每次旋转后分段拔长的压下量控制在80-100mm，拔长操作如步骤1-4，翻转4趟后换上平砧、斜砧块进行精整成型；
6、精整：从锥度轴大端第一段开始，第一段长400mm，精整时坯料放平，压下20-30mm，不用通体精整，直接翻转45°压下20-30mm，翻转45°压，每次翻转45°，直止翻转360°即可；操作机夹持锻件移动400mm长后再次翻转精整第二段成型，操作同上；操作机夹持锻件移动400mm长后再次翻转精整第三段成型，操作同上；以此类推，完成第八段精整成型。
7、成型锥度小端台阶。
本实施例中从锥度轴的大端开始拔斜度，可以根据不同锥度角度，采用下V砧下垫高一侧来保证V砧角度与锥度轴角度保持一致。
如图5所示，下V砧4结构中其工作面分别为左斜面41、右斜面42以及左斜面41与右斜面42的连接线即棱线，该棱线的两端点A、B与下V砧底部的距离分别为h1、h2，h1<h2，也就是V型区域底部棱线与下V砧底面呈倾斜布置即一端高、一端低；锥度轴大端抵靠在下V砧V型区域端点B，其他部分与下V砧4的V型区域之间有间隙；如图6-7所示，斜砧块7工作面为弧形区域71，弧形区域71为一端高、一端低即弧形区域71两端最低处C、D距离斜砧块7底部的距离分别为h3、h4，h3<h4，也就是斜砧的弧形区域的轴线与斜砧底面呈倾斜布置，精整锥度时锥度轴大端抵靠在弧形区域71的D处，其他部分与斜砧块7弧形区域71之间有间隙。基于下V砧4、斜砧块7的上述结构特点，在锻造的过程中，多出的余料依次进入下一段代加工区域，这样一方面锥度成型的速度加快，另一方便保证充足的余料进行加工。
现将传统工艺中的同一批次产品和本发明实施例1提供的工艺生产的同一批次产品各取三件样品进行检测，其相关的机械性能对比参见表1。
从表1中可以看出，本发明提供的成型工艺对比传统工艺拉伸指标并没有明显的区别，但冲击数据和稳定性明显提升了很多。
表1
Figure GDA0003442584990000051
Figure GDA0003442584990000061

Claims (4)

1.一种锥度轴锥度自由锻造成型工艺，包括如下步骤：
S1、压钳把：将64T钢锭加热至1180-1270℃，保温18-25小时后出炉锻造，整体拔至1600mm八角，将冒口压成钳把，冲水口后回炉；
S2、镦粗：回炉1180-1270℃加热保温8-12小时后出炉，进漏盘镦粗至1600mm高；
S3、第一次拔长：再拔至1550x1400mm扁方；
S4、第二次镦粗：回炉1180-1270℃加热保温6-10小时后出炉，进漏盘镦粗至1550mm高；
S5、第二次拔长：再拔至1600×1600mm方、1630mm高，正八角；
S6、号印；
S7、拔锥度：拔出锥度轴大端侧台阶后，操作机夹持大端，采用上平砧、下V砧从锥度轴大端到小端分段依次拔出斜度，再用上平砧、斜砧块分段精整出锥度，最后成型锥度轴小端侧台阶，得到锥度轴；步骤S7中，采用上平砧、下V砧对从锥度轴大端到小端分段进行拔长，坯料翻转顺序：0°-向右90°-向右45°-向左180°-向右45°回到原位，再向右90°-向右45°-向左180°-向右45°回到原位，每次旋转后均从锥度轴大端开始进行第一锤压下，逐步往小端方向分段拔长，每段压下量控制在80-100mm，一趟拔长需通身拔到；翻转4趟后换上平砧、斜砧块进行精整成型；
所述下V砧的V形区域底部棱线与下V砧底面呈倾斜布置。
2.根据权利要求1所述的锥度轴锥度自由锻造成型工艺，其特征在于，步骤S7中，采用上平砧、斜砧块进行分段精整成型：从锥度轴大端第一段开始，依次进行第一段精整成型、第二段精整成型、第三段精整成型，以此类推，精整出锥度，每段精整控制：翻转角度为45°，完成8次拔长，每次拔长压下量20-30mm。
3.根据权利要求1或2所述的锥度轴锥度自由锻造成型工艺，其特征在于，所述斜砧块的弧形区域的轴线与斜砧底面呈倾斜布置。
4.根据权利要求1或2所述的锥度轴锥度自由锻造成型工艺，其特征在于，所述下V砧的砧宽比≤0.8。
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