CN112247045B - 一种轴类锻件的锻造方法及用于压凹槽的工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于压凹槽的工装，包括基座、压块和限位块，所述压块设置在所述基座的中部，所述限位块设置在所述基座的两端且所述限位块与所述压块之间设有一定的间距。本发明还提供一种轴类锻件的加工方法，将压凹槽的工装用于轴类锻件的锻造过程中，可节约原材料，提高生产效率，提高锻件的机械性能。

Description

一种轴类锻件的锻造方法及用于压凹槽的工装

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，具体涉及一种轴类锻件的锻造方法及用于压凹槽的工装。

背景技术

凹槽轴类锻件，是一种轴身中间带有较大凹槽的轴类锻件，其凹槽深度≥50mm。此类锻件在锻造过程中无法将凹槽锻造出来，目前常用的方法是先锻造出无凹槽的台阶轴，然后再通过机械加工将凹槽部位多余的材料去除，这种加工方法不仅浪费大量原材料，也耗费加工时间，占用机械加工设备，生产效率低，影响交货期。而且后期机械加工会将锻造过程中形成的金属纤维流线切断，导致锻造出的流线不连续，影响产品的机械性能，从而影响产品的使用寿命。

发明内容

针对现有技术中的不足与缺陷，本发明提供一种轴类锻件的锻造方法及用于压凹槽的工装，用于解决带有凹槽的轴类锻件加工效率低、机械性能差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于锻造凹槽的工装，包括基座、压块和限位块，所述压块设置在所述基座的中心位置，所述限位块设置在所述压块的两端，所述限位块与所述压块之间设有一定间距。

于本发明的一实施例中，所述压块的形状与所锻凹槽的形状相匹配。

于本发明的一实施例中，所述限位块的高度大于所述压块的高度。

于本发明的一实施例中，所述基座与所述压块及所述限位块为一体式结构。

本发明的第二个方面是提供一种轴类锻件的锻造方法，至少包括以下步骤：

按照需要加工的轴类锻件的尺寸选取合适钢锭；

将所述钢锭进行预处理得到锻件坯料；

按照所述需要加工的轴类锻件的尺寸在所述锻件坯料上加工台阶；

按照所述需要加工的轴类锻件尺寸将所述锻件坯料的中间部分拔长，用压凹槽工装在所述锻件坯料的中间部分压制凹槽，其中，所使用的压凹槽工装包括基座，所述基座上设有压块和限位块，所述压块设置在所述基座的中心位置，所述限位块设置在所述压块的两端，所述限位块与所述压块之间设有一定间距；

将所述锻件坯料的各部位锻至所述需要加工的轴类锻件的尺寸；

对所述锻件坯料进行精整，得到所述需要加工的轴类锻件。

于本发明的一实施例中，将所述钢锭进行预处理包括压钳把、倒棱及挫水口。

于本发明的一实施例中，按照所述需要加工的轴类锻件的尺寸在所述锻件坯料上加工台阶之前需对所述锻件坯料进行墩粗、拔长、压肩工序，其中，需将所述锻件坯料的宽度和厚度拔长至所述需要加工的轴类锻件的宽度和厚度的1.1～1.2倍。

于本发明的一实施例中，所述压凹槽工装的压块的形状与所述凹槽形状相匹配，所述压块的宽度与所述凹槽的宽度相匹配，所述压块的高度大于所述凹槽的深度。

于本发明的一实施例中，所述限位块的高度大于所述压块的高度。

于本发明的一实施例中，所述基座与所述压块及所述限位块为一体式结构。

于本发明的一实施例中，用压凹槽工装在所述锻件坯料的中间部分压制凹槽时，所述工装的压下量小于100mm。

如上所述，本发明提供一种用于压凹槽的工装，其中，工装的压块用来压制凹槽，限位块用于压制凹槽过程中限制锻件坯料展宽，将此工装用于轴类锻件的锻造中，可在锻造过程中用此工装压制凹槽，减少了后期机械加工的步骤，提高生产效率，节约原材料料，同时也提高轴类锻件的机械性能，增加锻件的使用寿命。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1显示为本发明的用于压凹槽的工装的结构示意图。

图2显示为图1的左视图。

图3显示为本发明的轴类锻件的锻造方法的流程图。

图4显示为图3中轴类锻件的压肩结构示意图。

图5显示为图3中使用本发明的压凹槽工装压制凹槽的结构示意图。

图6显示为图5的左视图。

图7显示为图3中轴类锻件成品结构示意图。

图8显示为图7沿A-A向的剖视图。

附图标记

1            工装

11           基座

12           压块

13           限位块

2            锻件坯料

21           第Ⅰ部分

22           第Ⅱ部分

23           第Ⅲ部分

24           第Ⅳ部分

25           第Ⅴ部分

3            轴类锻件

31           凹槽

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

本发明提供一种用于压凹槽的工装，将所述工装用于轴类锻件的锻造中，在锻造过程中可直接利用工装压制凹槽，减少后期机械加工，节约原材料，提高生产效率，提高产品的机械性能。

请参阅图1和图2，本发明提供一种用于压凹槽的工装，所述工装1包括基座11、压块12和限位块13，压块12设置在基座11的中部，限位块13设置在基座11的两端，压块12和限位块13之间设有一定的间距。基座11用于安装压块12和限位块13及使用工装1时可通过基座11固定在压机上，压块12用于压制凹槽，限位块13用于限制产品在压制凹槽过程中锻件两侧展宽。

请参阅图1和图2，在一实施例中，基座11的底部为平面，方便使用时，工装1与压机的连接，压块12固定在基座11顶部的中间位置，压块12的形状与所需压制的凹槽的形状相匹配，限位块13固定在基座11顶部的两端，限位块13包括第一限位块131和第二限位块132，第一限位块131与压块12之间设有一定的间距，第二限位块132与压块12之间设有一定的间距，第一限位块131和压块12之间的间距与第二限位块132和压块12之间的间距相等，该间距大于锻件上压制的凹槽的侧壁与锻件外壁之间的距离。由于锻件压制凹槽是在高温下进行的，此时的锻件具有一定的韧性，限位块13可用来限制锻件在压制凹槽时两侧展宽，为了达到更好的限制锻件展宽的效果，限位块13的高度要大于压块12的高度，这样，工装1在压制凹槽前，压块12处于锻件的凹槽位置，第一限位块131和第二限位块132分别位于锻件两侧，第一限位块131和第二限位块132将锻件限制在两者之间。

请参阅图1和图2，在一些实施例中，基座11、压块12及限位块13为一体式结构，这种结构更加牢固可靠，防止压制凹槽过程中，出现压块12和限位块13滑落影响生产效率。

请参阅图3至图8，本发明另一方面提供一种轴类锻件的锻造方法，包括以下步骤：

S1、按照需要加工的轴类锻件3的尺寸选取合适钢锭；

S2、将所述钢锭进行预处理得到锻件坯料2；

S3、按照所述需要加工的轴类锻件3的尺寸在所述锻件坯料2上加工台阶；

S4、按照所述需要加工的轴类锻件3的尺寸将所述锻件坯料2的中间部分拔长，用压凹槽工装1在所述锻件坯料2的中间部分压制凹槽；

S5、将所述锻件坯料2的各部位锻至所述需要加工的轴类锻件3的尺寸；

S6、对所述锻件坯料2进行精整，得到所述需要加工的轴类锻件3。

请参阅图3和图7，步骤S1按照需要加工的轴类锻件3的尺寸选取合适钢锭，选取钢锭时要充分考虑加工余量。

请参阅图3和图4，步骤S2将所述钢锭进行预处理得到锻件坯料2，预处理步骤具体包括压钳把、倒棱、挫水口，以方便后续对锻件坯料2的进一步加工。

请参阅图3、图4和图7，进行步骤S3按照所述需要加工的轴类锻件3的尺寸在所述锻件坯料2上加工台阶之前，需对所述锻件坯料2进行墩粗、拔长、压肩工序。在一实施例中，拔长工序需要将锻件坯料2的宽度加工至所需加工的轴类锻件3宽度的1.1～1.2倍，锻件坯料2的厚度加工至所需要加工的轴类锻件3的1.1～1.2倍，例如将锻件坯料2拔长至坯料的宽度为所需加工的轴类锻件2的宽度的1.1倍，锻件坯料2的厚度为所需加工轴类锻件3厚度的1.1倍。压肩处理是根据所需加工轴类锻件3的形状，在锻件坯料2加工台阶的位置压出压痕，使锻件台阶的过渡部分平直整齐，并使锻件获得连续的流线，例如通过压肩处理将锻件坯料2分成第Ⅰ部分21、第Ⅱ部分22、第Ⅲ部分23、第Ⅳ部分24及第Ⅴ部分25，其中第Ⅲ部分23是钢锭的中间部分，用于加工凹槽，第Ⅰ部分21、第Ⅱ部分22、第Ⅳ部分21及第Ⅴ部分25用于加工轴类锻件3的台阶部分。

请参阅图3、图4、图6和图7，步骤S3按照所述需要加工的轴类锻件3的尺寸在所述锻件坯料2上加工台阶。在一实施例中，将锻件坯料2的第Ⅰ部分21、第Ⅱ部分22、第Ⅳ部分24及第Ⅴ部分25按照所需要加工的轴类锻件3的台阶尺寸拔长。

请参阅图1至图8，步骤S4按照所述需要加工的轴类锻件3的尺寸将所述锻件坯料2的中间部分拔长，用压凹槽工装1在所述锻件坯料2的中间部分压制凹槽31。在一实施例中，将锻件坯料2的第Ⅲ部分23拔长至所加工轴类锻件3的中间部分的尺寸，将压凹槽工装1固定在压机上，通过压机控制压凹槽工装1每次的下压量，压凹槽工装1每次的下压量小于100mm，锻件坯料2一面的凹槽31压制完成后，需用操作机将锻件坯料2翻转180°再压制另一面，两面压制完成后，继续锻造。本实施例中的压凹槽工装1包括基座11、压块12和限位块13，压块12设置在基座11的中心位置，限位块13设置在基座11的两端，压块12和限位块13之间设有一定的间距。其中，限位块13的高度高于压块12的高度，基座11、压块12及限位块13压制凹槽时，压块12用于压制凹槽，压块12的尺寸与所加工的轴类锻件3上的凹槽31的尺寸相匹配，压块12的端处设有倒角，对应凹槽31的底部圆角。限位块13用于限制钢锭在压制凹槽31过程中两侧展宽，因为锻造过程是在高温下进行的，此时的锻件坯料2有一定的韧性，在压力的作用下，会发生塑性变形，限位块13可以限制锻件坯料的形变量。

请参阅图3至图8，步骤S5将所述锻件坯料2的各部位锻至所述需要加工的轴类锻件3的尺寸。

请参阅图3至图8，步骤S6对所述锻件坯料2进行精整，得到所述需要加工的轴类锻件3，例如矫正、平整等，以减少锻件表面的缺陷。

综上所述，本发明提供一种用于压凹槽的工装，可将所述工装用于锻件的锻造过程中，即锻件上的凹槽直接锻制而成，不需要后期的机械加工，节约原材料、提高生产效率，同时可提高锻件的机械性能。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种轴类锻件的锻造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

按照需要加工的轴类锻件的尺寸选取合适钢锭；

将所述钢锭进行预处理得到锻件坯料；

按照所述需要加工的轴类锻件的尺寸在所述锻件坯料上加工台阶；

按照所述需要加工的轴类锻件尺寸将所述锻件坯料的中间部分拔长，使用压凹槽工装在所述锻件坯料的中间部分压制凹槽；

将所述锻件坯料的各部位锻至所述需要加工的轴类锻件的尺寸；

对所述锻件坯料进行精整，得到所述需要加工的轴类锻件；

其中，所述压凹槽工装，包括：

基座，

压块，设置在所述基座的中心位置；及

限位块，设置在所述基座的两端，且所述限位块与所述压块之间设有间距；

并且，所述压凹槽工装在所述锻件坯料的中间部分压制凹槽时，所述限位块位于所述锻件坯料两端，所述压块在所述锻件坯料中间位置，所述压块在所述锻件坯料上压制凹槽，所述压块的形状与凹槽的形状相匹配，所述压块端部设有倒角。

2.根据权利要求1所述的轴类锻件的锻造方法，其特征在于，将所述钢锭进行预处理包括压钳把、倒棱及挫水口。

3.根据权利要求1所述的轴类锻件的锻造方法，其特征在于，按照所述需要加工的轴类锻件的尺寸在所述锻件坯料上加工台阶之前需对所述锻件坯料进行墩粗、拔长、压肩工序，其中，需将所述锻件坯料的宽度和厚度拔长至所述需要加工的轴类锻件的宽度和厚度的1.1～1.2倍。

4.根据权利要求1所述的轴类锻件的锻造方法，其特征在于，所述压凹槽工装的压块的形状与所述凹槽形状相匹配，所述压块的宽度与所述凹槽的宽度相匹配，所述压块的高度大于所述凹槽的深度。

5.根据权利要求1所述的轴类锻件的锻造方法，其特征在于，所述压凹槽工装的基座与所述压块及所述限位块为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的轴类锻件的锻造方法，其特征在于，用压凹槽工装在所述锻件坯料的中间部分压制凹槽时，所述压凹槽工装的压下量小于100mm。

Images