CN114289666A - 胎膜及弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴锻造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自由锻领域，涉及胎膜及弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴锻造方法。弯曲胎膜用于锻造弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴，弯曲圆轴包括弯曲部和具有台阶的定位部；弯曲胎膜包括：上弯曲胎膜和下弯曲胎膜。

Description

胎膜及弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴锻造方法

技术领域

本发明属于自由锻领域，涉及胎膜及弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴锻造方法。

背景技术

管接头类模锻件成型为了减少消耗成本，根据锻件外形设计荒型，荒型为带有台阶的弯曲圆轴，并且根据模锻件弯曲点，荒型弯曲点与两端头距离大于2倍，用传统弯曲胎膜弯曲时，若保证弯曲角度，荒型弯曲处有压伤并且圆轴截面变形；若保证荒型圆周度，弯曲角度不能达到要求，对此，发明了一种既能保证荒型圆轴截面不变形又能保证弯曲位置和角度的胎膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：(1)荒型设计；(2)弯曲胎膜的设计。

本发明的技术方案是：

一种弯曲胎膜，用于锻造弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴，弯曲圆轴包括弯曲部和具有台阶的定位部；弯曲胎膜包括：上弯曲胎膜和下弯曲胎膜；

上弯曲胎膜的分模面向下凸，下弯曲胎膜的分模面向下凹，上弯曲胎膜的最凸点与下弯曲胎膜的最凹点相对应；下弯曲胎膜的型腔包括定位腔和用于形成弯曲部的弯曲腔；定位腔用于容纳定位部，定位腔上设置有凹槽，凹槽的空间为圆轴弯曲过程中台阶旋转所经过的区域，凹槽的两侧面分别作为台阶弯曲前后定位面；初始时未弯曲圆轴的台阶与前定位面相切，成型后弯曲圆轴的台阶与后定位面相切；上弯曲胎膜的型腔用于容纳弯曲部。

下弯曲模弯曲支撑点距离L的计算公式为：L＝4(l1+l2)/5；

l1、l2分别为弯曲圆轴弯曲点距离两端头的距离。

前后定位面的夹角与弯曲圆轴的弯曲角之和等于180度。

弯曲圆周的半径大于上弯曲胎膜的型腔半径，小于下弯曲胎膜的型腔半径。

上弯曲胎膜与处于型腔内的弯曲圆周的台阶之间具有间隙。

一种弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴锻造方法，包括：

棒料在镦粗胎膜中局部镦粗，形成上部具有台阶的坯料；

将形成台阶的坯料放置在弯曲胎膜的下弯曲胎膜中，并且台阶一侧与前定位面接触；

将上弯曲胎膜向下运动，坯料逐渐弯曲，台阶随着弯曲发生旋转，逐渐远离前定位面直到台阶另一侧与后定位面接触；上弯曲胎膜继续向下运动，上下弯曲胎膜闭合，最终弯曲成型。

棒料采取的材料为LY12。

弯曲胎膜采取的材料为5CrNiMo。

本发明的有益效果是：通过新弯曲胎膜设计，达到了模锻时所需荒型的尺寸，既避免了用普通弯曲胎膜生产荒型弯曲角度及圆轴截面不能同时保证的状况，提高了荒型尺寸的准确性，又能减少模锻消耗成本。

附图说明

图1为荒型示意图。

图2为传统弯曲胎膜示意图。

图3为本发明弯曲胎膜示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施实例对本发明进行进一步的详细说明：

本发明涉及一种弯曲点与两端头距离比大于2倍且带有台阶的弯曲圆轴的锻造方法，包括如下步骤：步骤1：根据模锻件外形特点设计荒型，荒型设计为带有台阶的弯曲圆轴，弯曲圆轴为弯曲点距离两端头的距离分别为l1、l2，且l2/l1＞2，整个截面为圆形。

步骤2：根据荒型外形及弯曲角度设计胎膜，弯曲支撑点距离为L，弯曲模上下型腔半圆尺寸分别为R1和R2，弯曲前后定位点分别为A和B，且L＝4(l1+l2)/5，R1＜r＜R2；步骤3：棒料在镦粗胎膜中局部镦粗，形成台阶；步骤4：再将形成台阶的坯料在弯曲胎膜中弯曲，通过新弯曲胎膜设计，达到了模锻时所需荒型的尺寸，既避免了用普通弯曲胎膜生产荒型弯曲角度及圆轴截面不能同时保证的状况，提高了荒型尺寸的准确性，又能减少模锻消耗成本。

一种弯曲点与两端头距离比大于2倍且为圆周的模锻件，为了减少模锻消耗，设计此种荒型，需要一种弯曲胎膜进行弯曲,按普通弯曲胎膜设计，普通弯曲胎膜型腔内部结构尺寸与荒型尺寸一致，但是此弯曲胎膜不能使坯料按胎膜型腔内形状进行弯曲，尤其是圆轴类锻件，弯曲点与两端头距离有差距的圆轴类锻件弯曲角度和圆轴截面不能同时保证，为此提出本发明设计方案。

步骤1：根据模锻件外形特点设计荒型，荒型设计为带有台阶的弯曲圆轴，弯曲圆轴为弯曲点距离两端头的距离分别为l1、l2，且l2/l1＞2，整个截面为圆形(荒型图如图1所示)。

步骤2：根据荒型外形及弯曲角度设计弯曲胎膜1，荒型为圆轴，弯曲点不对称且靠近一端头，按普通胎膜(如图2所示)设计，不能使坯料按弯曲胎膜型腔内形状进行弯曲，尤其是圆轴截面及弯曲角度不能同时保证，为此发明一种新弯曲胎膜，弯曲支撑点距离为L，弯曲模上下型腔半圆尺寸分别为R1和R2，弯曲前后定位点分别为A和B，且L＝4(l1+l2)/5，R1＜r＜R2,(新的弯曲胎膜如图3所示)。新的弯曲胎膜包括上弯曲胎膜1和下弯曲胎膜2，上弯曲胎膜1的分模面向下凸，下弯曲胎膜2的分模面向下凹，上弯曲胎膜1的最凸点与下弯曲胎膜2的最凹点相对应；下弯曲胎膜的型腔3包括定位腔31和用于形成弯曲部的弯曲腔32；定位腔31用于容纳定位部，定位腔31上设置有凹槽33，凹槽33的空间为圆轴弯曲过程中台阶旋转所经过的区域，凹槽33的两侧面分别作为台阶弯曲前后定位面；初始时未弯曲圆轴的台阶与前定位面A相切，成型后弯曲圆轴的台阶与后定位面B相切；上弯曲胎膜的型腔用于容纳弯曲部。

步骤3：棒料在镦粗胎膜中局部镦粗，形成台阶。

步骤4：再将形成台阶的坯料放置在下弯曲胎膜中，并且台阶一侧与弯曲前定位A面接触。

步骤5：再将上弯曲胎膜向下运动，坯料逐渐弯曲。

步骤6：坯料弯曲到一定角度时，荒型的坯料台阶的另一侧与定位B面接触，上下弯曲模闭合后，最终弯曲成型。

步骤1中荒型整个截面为圆形的弯曲圆轴，弯曲点距离两端头的距离分别为l1、l2，且l2/l1＞2；步骤2中L与l1和l2存在关联关系，且L＝4(l1+l2)/5，r与R1和R2存在关联关系，且R1＜r＜R2，荒型采取材料为LY12，胎膜采用的是：5CrNiMo。

具体方案如下：

采用本发明锻造的荒型，荒型截面尺寸及弯曲角度满足设计要求，在锻模中成型，锻后锻件毛边小且分布均匀。

本发明采用一种弯曲支撑点距离与荒型长度有关联、增大下弯曲胎膜型腔半圆尺寸，减少上弯曲胎膜型腔半圆尺寸、设计弯曲前后定位的弯曲胎膜进行制坯，采用此胎膜生产荒型，最大程度的提高材料利用率，保证了荒型尺寸。

整个截面为圆形且弯曲点不对称的荒型采用了LY12材料，锻荒一火完成，荒型弯曲至关重要，每个部位的截面尺寸和弯曲角度，关乎模锻件成型及缺陷的控制，此荒型锻造采用了发明的弯曲胎膜的锻造方法。

步骤1：根据模锻件的外形及尺寸，设计荒型尺寸，荒型设计为带有台阶的弯曲圆轴。

步骤2：选择棒料规格及长度尺寸，在镦粗胎膜中镦粗。

步骤3：再将形成台阶的坯料放置在下弯曲胎膜中，并且台阶一侧与弯曲前定位面接触。

步骤5：再将上弯曲胎膜向下运动，坯料逐渐弯曲。

步骤6：坯料弯曲到一定角度时，荒型的坯料台阶的另一侧与定位面接触，上下弯曲模闭合后，最终弯曲成型。

Claims (8)

1.一种弯曲胎膜，其特征在于，用于锻造弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴，弯曲圆轴包括弯曲部和具有台阶的定位部；弯曲胎膜包括：上弯曲胎膜和下弯曲胎膜；

上弯曲胎膜的分模面向下凸，下弯曲胎膜的分模面向下凹，上弯曲胎膜的最凸点与下弯曲胎膜的最凹点相对应；下弯曲胎膜的型腔包括定位腔和用于形成弯曲部的弯曲腔；定位腔用于容纳定位部，定位腔上设置有凹槽，凹槽的空间为圆轴弯曲过程中台阶旋转所经过的区域，凹槽的两侧面分别作为台阶弯曲前后定位面；初始时未弯曲圆轴的台阶与前定位面相切，成型后弯曲圆轴的台阶与后定位面相切；上弯曲胎膜的型腔用于容纳弯曲部。

2.根据权利要求1所述的弯曲胎膜，其特征在于，下弯曲模弯曲支撑点距离L的计算公式为：L＝4(l1+l2)/5；

l1、l2分别为弯曲圆轴弯曲点距离两端头的距离。

3.根据权利要求1所述的弯曲胎膜，其特征在于，前后定位面的夹角与弯曲圆轴的弯曲角之和等于180度。

4.根据权利要求1所述的弯曲胎膜，其特征在于，弯曲圆周的半径大于上弯曲胎膜的型腔半径，小于下弯曲胎膜的型腔半径。

5.根据权利要求1所述的弯曲胎膜，其特征在于，上弯曲胎膜与处于型腔内的弯曲圆周的台阶之间具有间隙。

6.一种弯曲点与两端头距离比大于2的弯曲圆轴锻造方法，其特征在于，包括：

棒料在镦粗胎膜中局部镦粗，形成上部具有台阶的坯料；

将形成台阶的坯料放置在权利要求1-4任一项所述的弯曲胎膜的下弯曲胎膜中，并且台阶一侧与前定位面接触；

将上弯曲胎膜向下运动，坯料逐渐弯曲，台阶随着弯曲发生旋转，逐渐远离前定位面直到台阶另一侧与后定位面接触；上弯曲胎膜继续向下运动，上下弯曲胎膜闭合，最终弯曲成型。

7.根据权利要求6所述的锻造方法，其特征在于，棒料采取的材料为LY12。

8.根据权利要求7所述的锻造方法，其特征在于，弯曲胎膜采取的材料为5CrNiMo。

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