CN112139414B - 一种轮毂法兰盘的锻造系统及其锻造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂法兰盘的锻造系统，可以一次性实现锻压和冲孔，工序简化，成型效率提高，且成型效果好，其技术方案要点是包括上固定板、下固定板、上模板和下模板，还包括位于上固定板和下固定板之间的活动板，上固定板上设有第一液压缸，且第一液压缸用于驱动活动板升降，上模板固定连接于活动板的下方，且活动板的下方还固定有第二液压缸，第二液压缸的活塞杆上连接有冲压杆，冲压杆的下端贯穿上模板的中心设置，下固定板的下方设有第三液压缸，第三液压缸的活塞杆上设有顶出杆，顶出杆顶端贯穿下固定板并位于下模板内，本发明适用于锻造技术领域。

Description

一种轮毂法兰盘的锻造系统及其锻造方法

技术领域

本发明属于锻造技术领域，特指一种轮毂法兰盘的锻造系统。

背景技术

现有的轮毂法兰盘，在锻造成型过程中通常包括以下步骤：1、锻造；2、粗车；3、立钻；4、精车；即现有的工艺锻压工序或成型制孔工序，需要分开加工处理，造成整体生产周期长、周转物料多、所需设备多、成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮毂法兰盘的锻造系统，可以一次性实现锻压和冲孔，工序简化，成型效率提高，且成型效果好。

本发明的目的是这样实现的：一种轮毂法兰盘的锻造系统，包括上固定板、下固定板、上模板和下模板，其特征在于：还包括位于上固定板和下固定板之间的活动板，上固定板上设有第一液压缸，且第一液压缸用于驱动活动板升降，上模板固定连接于活动板的下方，且活动板的下方还固定有第二液压缸，第二液压缸的活塞杆上连接有冲压杆，冲压杆的下端贯穿上模板的中心设置，下固定板的下方设有第三液压缸，第三液压缸的活塞杆上设有顶出杆，顶出杆顶端贯穿下固定板并位于下模板内。

本发明进一步设置为：所述所述下模板内设有模芯，模芯和冲压杆均通过粉末冶金烧结而成，模芯和冲压杆上均设有若干微孔，模芯上设有第一储油腔，下模板上设有与第一储油腔连通的第一注油孔，冲压杆上设有第二储油腔，冲压杆上设有与第二储油腔连通的第二注油孔。

本发明进一步设置为：所述模芯上设有型芯孔，型芯孔的底端上设有台阶孔，下模板上设有与台阶孔适配的定位凸环，模芯的外表面还设有第一高温熔覆层和第一渗油孔，渗油孔位于型芯孔的孔壁处及第一储油腔的腔壁处。

本发明进一步设置为：所述冲压杆上设有第一高温熔覆层和第一渗油孔，第一渗油孔位于冲压杆底端的端面上及底端的外周面上，冲压杆外还套设有可压缩折叠的防尘套。

本发明进一步设置为：还包括分别控制第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸的液压系统，液压系统包括对第一液压缸实现供油并驱动第一液压缸顶出的第一供油管路、对第一液压缸实现供油并驱动第一液压缸回退的第二供油管路、对第二液压缸实现供油并驱动第二液压缸顶出的第三供油管路、对第二液压缸实现供油并驱动第二液压缸回退的第四供油管路，第一供油管路和第三供油管路上均连接有润滑油控制系统，润滑控制系统包括液压油箱、润滑油箱和控制阀，控制阀包括相连接的液压压力感应腔和润滑油控制腔。

本发明进一步设置为：所述液压压力感应腔上设有液压油进口和液压油出口，两个控制阀的液压油进口和液压油出口分别连接在第一供油管路和第三供油管路上，润滑油控制腔包括润滑油进口和润滑油出口，两个控制阀上的润滑油进口均与润滑油箱连接，两个控制阀上的润滑油出口分别与第一注油孔和第二注油孔连通，液压压力感应腔内设有第一活塞，润滑油控制腔内设有第二活塞，第一活塞将液压压力感应腔分隔成进油侧和缓冲侧，进油侧位于液压油进口和液压油出口之间并相互导通，缓冲侧设有缓冲弹簧和缓冲液压油，且缓冲侧上设有与液压油箱导通的释压孔，第二活塞将润滑油控制腔分隔成感应侧和控油侧，缓冲侧与感应侧之间通过行程孔连通，行程孔内设有行程销，行程销的一端与第一活塞连接，行程销的另一端与第二活塞间隔设置，润滑油进口和润滑油出口分别设置在控油侧。

本发明进一步设置为：所述行程销上设有密封圈，密封圈用于缓冲侧与行程孔之间的密封，行程孔上还设有进气单向阀和排气单向阀。

本发明进一步设置为：所述润滑油进口上设有进油单向阀，润滑油出口上设有出油单向阀。

通过采用上述技术方案具有以下优点，可以一次性实现锻压和冲孔，工序简化，成型效率提高，降低成本，锻压及冲孔过程中，能够对模芯和冲压杆实现自主供润滑油，可以提高成型质量、易于脱模，且成型效果好。

附图说明

图1是本发明中锻造系统的结构示意图；

图2是本发明中液压系统的结构示意图；

图3是本发明中控制阀的结构示意图；

图中附图标记为：1、上固定板；2、下固定板；3、上模板；4、下模板；5、活动板；6、第一液压缸；7、第二液压缸；8、冲压杆；9、第三液压缸；10、顶出杆；11、模芯；12、第一储油腔；13、第一注油孔；14、第二储油腔；15、第二注油孔；16、定位凸环；17、防尘套；20、液压系统；21、第一供油管路；22、第二供油管路；23、第三供油管路；24、第四供油管路；25、第五供油管路；26、第六供油管路；30、控制阀；31、液压油箱；32、润滑油箱；33、液压油进口；34、液压油出口；35、润滑油进口；36、润滑油出口；37、第一活塞；38、第二活塞；39、缓冲侧；40、第一缓冲弹簧；41、释压孔；42、控油侧；43、行程孔；44、行程销；45、第二缓冲弹簧；46、进气单向阀；47、排气单向阀；48、进油单向阀；49、出油单向阀。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-3：

一种轮毂法兰盘的锻造系统，包括上固定板1、下固定板2、上模板3和下模板4，其特征在于：还包括位于上固定板1和下固定板2之间的活动板5，上固定板1上设有第一液压缸6，且第一液压缸6用于驱动活动板5升降，上模板3固定连接于活动板5的下方，且活动板5的下方还固定有第二液压缸7，第二液压缸7的活塞杆上连接有冲压杆8，冲压杆8的下端贯穿上模板3的中心设置，下固定板2的下方设有第三液压缸9，第三液压缸9的活塞杆上设有顶出杆10，顶出杆10顶端贯穿下固定板2并位于下模板4内。

上固定板1和下固定板2固定设置于机架上，运行时，第一液压缸6驱动活动板5升降，并通过活动板5带动第二液压缸7及下模板4同时升降；第二液压缸7杆固定安装于活动板5上，并驱动冲压杆8升降；第三液压缸9独立固定于下固定板2的下方，用于驱动顶出杆10的升降；通过上述结构，可以实现锻压及冲孔双重步骤，使得加工工序简化，成型效果提高，成型成本降低。

所述下模板4内设有模芯11，模芯11和冲压杆8均通过粉末冶金烧结而成，模芯11和冲压杆8上均设有若干微孔，模芯11上设有第一储油腔12，下模板4上设有与第一储油腔12连通的第一注油孔13，冲压杆8上设有第二储油腔14，冲压杆8上设有与第二储油腔14连通的第二注油孔15。

通过粉末冶金烧结而成的结构，其能够形成微小的孔隙，使得模芯11及冲压杆8整体能够吸油或者溢油，第一储油腔12及第二储油腔14储油后，润滑油会逐级渗透至孔隙中，当模芯11内表面及冲压杆8外表面摩擦受热时，表面孔隙膨胀，润滑油容易溢出达到自润滑的效果，可以提高成型质量且易于脱模；其中第一注油孔13便于向第一储油腔12内注油，第二注油孔15便于向第二储油腔14内注油。

所述模芯11上设有型芯孔，型芯孔的底端上设有台阶孔，下模板4上设有与台阶孔适配的定位凸环16，可以增加定位效果，增加模芯11与下模板4之间的安装精度和安装稳定性；模芯11的外表面还设有第一高温熔覆层和第一渗油孔，渗油孔位于型芯孔的孔壁处及第一储油腔12的腔壁处，模芯11的其他外壁部位采用高温熔覆的方式，使其表面密封，模芯11内的润滑油只能通过第一储油腔12进入并由型芯孔溢出，达到良好的润滑及冷却作用，成型效果好且易于脱模。

所述冲压杆8上设有第二高温熔覆层和第二渗油孔，第二渗油孔位于冲压杆8底端的端面上及底端的外周面上，冲杆杆的其它外壁部位采用高温熔覆的方式，使其表面密封，冲压杆8内的润滑油只能通过第二渗油孔外溢；且外溢部位主要是冲压杆8底端，是与锻件先行接触的位置，可以避免润滑油浪费，冲压杆8外还套设有可压缩折叠的防尘套17，可以保证冲压杆8表面的清洁度，避免因粘附杂质而影响锻件质量。

还包括分别控制第一液压缸6、第二液压缸7和第三液压缸9的液压系统20，液压系统20包括对第一液压缸6实现供油并驱动第一液压缸6顶出的第一供油管路21、对第一液压缸6实现供油并驱动第一液压缸6回退的第二供油管路22、对第二液压缸7实现供油并驱动第二液压缸7顶出的第三供油管路23、对第二液压缸7实现供油并驱动第二液压缸7回退的第四供油管路24、对第三液压缸9实现供油并驱动第三液压缸9顶出的第五供油管路25、对第三液压缸9实现供油并驱动第三液压缸回退的第六供油管路26，第一供油管路21和第三供油管路25上均连接有润滑油控制系统，润滑控制系统包括液压油箱31、润滑油箱32和控制阀30，控制阀30包括相连接的液压压力感应腔和润滑油控制腔。

所述液压压力感应腔上设有液压油进口33和液压油出口34，两个控制阀30的液压油进口33和液压油出口34分别连接在第一供油管路21和第三供油管路25上，润滑油控制腔包括润滑油进口35和润滑油出口36，两个控制阀30上的润滑油进口35均与润滑油箱32连接，两个控制阀30上的润滑油出口36分别与第一注油孔13和第二注油孔15连通，液压压力感应腔内设有第一活塞37，润滑油控制腔内设有第二活塞38，第一活塞37将液压压力感应腔分隔成进油侧和缓冲侧39，进油侧位于液压油进口33和液压油出口34之间并相互导通，缓冲侧39设有缓冲弹簧和缓冲液压油，且缓冲侧39上设有与液压油箱31导通的释压孔41，第二活塞38将润滑油控制腔分隔成感应侧和控油侧42，缓冲侧39与感应侧之间通过行程孔43连通，行程孔43内设有行程销44，行程销44的一端与第一活塞37连接，行程销44的另一端与第二活塞38间隔设置，润滑油进口35和润滑油出口36分别设置在控油侧42，控油侧42内设有第二缓冲弹簧45。

液压系统20的具体步骤及其原理为：由于液压系统20供油过程中，在供油管路中难免会产生液压冲击，因此部分液压油会进入液压压力感应腔的进油侧，缓冲侧39被压缩，缓冲侧39的液压油通过释压孔41流出至液压油箱31，起到缓冲释压的作用，并通过第一缓冲弹簧40起到双重缓冲作用；当上模板3或冲压杆8下降并于锻件抵触是，第一供油管路21及第二供油管路23的液压压力会逐渐增加，此时行程销44继续向感应侧移动，直到行程销44推动第二活塞38向控油侧42移动，控油侧42被压缩，控油侧42内的润滑油被挤出至第一储油腔12及第二储油腔14内，第一储油腔12及第二储油腔14内的润滑油油压增加，使得润滑油主动溢出至模芯11及冲压杆8表面，实现润滑；当上模板3或冲压杆8上升时，第一供油管路21及第二供油管路23的压力逐渐下降，缓冲侧39在第一缓冲弹簧40的作用力下复位，液压油也从液压油箱31逐渐吸回缓冲侧39，控油侧42在第二缓冲弹簧45的作用力下复位，润滑油从润滑油箱32进入控油侧42；通过上述设置，可以实现循环控制，且在锻压及冲孔过程中，实现自主润滑及冷却，可以提高成型质量。

所述行程销44上设有密封圈，密封圈用于缓冲侧39与行程孔43之间的密封，行程孔43上还设有进气单向阀46和排气单向阀47，使得行程孔43的空间在压缩过程中，能够自由进气或排气；避免行程孔43被压缩时，造成内部压力增大而直接推动第二活塞38。

所述润滑油进口35上设有进油单向阀48，进油单向阀48用于限制润滑油只能由润滑油箱32流向控油侧42，润滑油出口36上设有出油单向阀49，出油单向阀49用于限制润滑油只能由控油侧42流向第一储油腔12或者第二储油腔14。

一种轮毂法兰盘的锻造系统的锻造方法，包括以下步骤：

一、预锻：将锻件放置于型芯孔上，第一液压缸6驱动上模板3下压，对锻件实现预锻，下压到位后；

二、冲孔：保压S秒后，第二液压缸7驱动冲压杆8下压实现冲孔，其中S秒可以为2-3秒；

三、顶出下料：第二液压缸7下压到位后，第二液压缸7驱动冲压杆8上升；冲压杆8上升到位后，第一液压缸6驱动上模板4上升，上模板4上升到位后，第三液压缸9驱动顶出杆10上升，将锻造完成的工件顶出，进行下料；然后第三液压缸9驱动顶出杆10下降复位，返回步骤一。

集锻压与冲孔为一体，成型效率高，成型质量好。

上述实施例仅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 (7)

1.一种轮毂法兰盘的锻造系统，包括上固定板（1）、下固定板（2）、上模板（3）和下模板（4），其特征在于：还包括位于上固定板（1）和下固定板（2）之间的活动板（5），上固定板（1）上设有第一液压缸（6），且第一液压缸（6）用于驱动活动板（5）升降，上模板（3）固定连接于活动板（5）的下方，且活动板（5）的下方还固定有第二液压缸（7），第二液压缸（7）的活塞杆上连接有冲压杆（8），冲压杆（8）的下端贯穿上模板（3）的中心设置，下固定板（2）的下方设有第三液压缸（9），第三液压缸（9）的活塞杆上设有顶出杆（10），顶出杆（10）顶端贯穿下固定板（2）并位于下模板（4）内；

还包括分别控制第一液压缸（6）、第二液压缸（7）和第三液压缸（9）的液压系统（20），液压系统（20）包括对第一液压缸（6）实现供油并驱动第一液压缸（6）顶出的第一供油管路（21）、对第一液压缸（6）实现供油并驱动第一液压缸（6）回退的第二供油管路（22）、对第二液压缸（7）实现供油并驱动第二液压缸（7）顶出的第三供油管路（23）、对第二液压缸（7）实现供油并驱动第二液压缸（7）回退的第四供油管路（24）、对第三液压缸（9）实现供油并驱动第三液压缸（9）顶出的第五供油管路（25）、对第三液压缸（9）实现供油并驱动第三液压缸回退的第六供油管路（26），第一供油管路（21）和第三供油管路（23）上均连接有润滑油控制系统，润滑控制系统包括液压油箱（31）、润滑油箱（32）和控制阀（30），控制阀（30）包括相连接的液压压力感应腔和润滑油控制腔；

所述液压压力感应腔上设有液压油进口（33）和液压油出口（34），两个控制阀（30）的液压油进口（33）和液压油出口（34）分别连接在第一供油管路（21）和第三供油管路（23）上，润滑油控制腔包括润滑油进口（35）和润滑油出口（36），两个控制阀（30）上的润滑油进口（35）均与润滑油箱（32）连接，两个控制阀（30）上的润滑油出口（36）分别与第一注油孔（13）和第二注油孔（15）连通，液压压力感应腔内设有第一活塞（37），润滑油控制腔内设有第二活塞（38），第一活塞（37）将液压压力感应腔分隔成进油侧和缓冲侧（39），进油侧位于液压油进口（33）和液压油出口（34）之间并相互导通，缓冲侧（39）设有第一缓冲弹簧（40）和缓冲液压油，且缓冲侧（39）上设有与液压油箱（31）导通的释压孔（41），第二活塞（38）将润滑油控制腔分隔成感应侧和控油侧（42），缓冲侧（39）与感应侧之间通过行程孔（43）连通，行程孔（43）内设有行程销（44），行程销（44）的一端与第一活塞（37）连接，行程销（44）的另一端与第二活塞（38）间隔设置，润滑油进口（35）和润滑油出口（36）分别设置在控油侧（42），控油侧（42）内设有第二缓冲弹簧（45）。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂法兰盘的锻造系统，其特征在于：所述下模板（4）内设有模芯（11），模芯（11）和冲压杆（8）均通过粉末冶金烧结而成，模芯（11）和冲压杆（8）上均设有若干微孔，模芯（11）上设有第一储油腔（12），下模板（4）上设有与第一储油腔（12）连通的第一注油孔（13），冲压杆（8）上设有第二储油腔（14），冲压杆（8）上设有与第二储油腔（14）连通的第二注油孔（15）。

3.根据权利要求2所述的一种轮毂法兰盘的锻造系统，其特征在于：所述模芯（11）上设有型芯孔，型芯孔的底端上设有台阶孔，下模板（4）上设有与台阶孔适配的定位凸环（16），模芯（11）的外表面还设有第一高温熔覆层和第一渗油孔，渗油孔位于型芯孔的孔壁处及第一储油腔的腔壁处。

4.根据权利要求3所述的一种轮毂法兰盘的锻造系统，其特征在于：所述冲压杆（8）上设有第二高温熔覆层和第二渗油孔，第二渗油孔位于冲压杆（8）底端的端面上及底端的外周面上，冲压杆（8）外还套设有可压缩折叠的防尘套（17）。

5.根据权利要求1所述的一种轮毂法兰盘的锻造系统，其特征在于：所述行程销（44）上设有密封圈，密封圈用于缓冲侧（39）与行程孔（43）之间的密封，行程孔（43）上还设有进气单向阀（46）和排气单向阀（47）。

6.根据权利要求5所述的一种轮毂法兰盘的锻造系统，其特征在于：所述润滑油进口（35）上设有进油单向阀（48），润滑油出口（36）上设有出油单向阀（49）。

7.一种适用于权利要求6所述的一种轮毂法兰盘的锻造系统的锻造方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、预锻：将锻件放置于型芯孔上，第一液压缸（6）驱动上模板（3）下压，对锻件实现预锻，下压到位后；

二、冲孔：保压S秒后，第二液压缸（7）驱动冲压杆（8）下压实现冲孔；

三、顶出下料：第二液压缸（7）下压到位后，第二液压缸（7）驱动冲压杆（8）上升；冲压杆（8）上升到位后，第一液压缸（6）驱动上模板上升，上模板上升到位后，第三液压缸（9）驱动顶出杆（10）上升，将锻造完成的工件顶出，进行下料；然后第三液压缸（9）驱动顶出杆（10）下降复位，返回步骤一。

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