一種汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法

2023-06-14 03:56:26 2

專利名稱：一種汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法
技術領域：
本發明屬於軸類零件塑性成形領域，特別提供了一種汽車發動機氣門毛坯楔橫軋
精確成形方法，適用於汽車發動機氣門毛坯的生產。
背景技術：
氣門是發動機的重要配件，隨著國內汽車工業的發展，氣門的需求量越來越大。現 有的氣門毛坯大多採用電熱鐓粗的方法生產，存在質量不穩定、加工過程中材料容易過燒 的問題。楔橫軋技術是軸類零件塑性成形的先進工藝，它的工作原理為兩個帶楔形模具的 軋輥，以相同方向旋轉，帶動圓形棒料反向旋轉，棒料在模具孔型的作用下，軋製成各種階 梯軸。它的主要變形為徑向壓縮和軸向延伸。該技術主要用於生產批量大的軸類零件，具 有高效、節材等特點，是節材節能的先進生產技術。氣門毛坯杆部的直徑小，長徑比大，給楔 橫軋成形帶來一定的困難；氣門毛坯材料的成形性能差，對工藝參數敏感，需要精確地調整 參數以獲得質量合格的軋件。

發明內容
本發明的目的在於提供一種汽車發動機氣門毛坯的精確成形方法，可以高效率、 高精度、高節材率的成形汽車發動機氣門毛坯。 本發明是一種汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法，在楔橫軋機上，該方法 包括以下工藝 步驟1 :在所述楔橫軋機上安裝兩個具有楔型模具的軋輥；
步驟2 :將金屬圓棒料加熱至1100°C 118(TC後，備用； 步驟3 :將所述圓棒料通過軸向進料裝置置於上下模具之間的孔型，帶有楔型模 具的軋輥同向旋轉，加熱的金屬圓形棒料在模具斜楔側壁及頂面作用下做迴轉運動，連續 徑向壓縮、軸向延伸變形後，將成形後的軋件從中間切斷後即可得到一對汽車發動機氣門 毛坯。 其中，所述楔型模具成形角為a =23° 30° ，展寬角為|3 = 5° 8° ，過渡 圓角半徑為R = 5mm 15mm。 本發明的有意效果是由於採用上述技術方案，本發明與傳統的電熱鐓粗工藝相 比，使用楔橫軋技術生產汽車發動機氣門毛坯具有如下優點 1)楔橫軋使用的大直徑、熱軋材坯料比電熱鐓粗使用的小直徑、冷拔材坯料價格 便宜，可節約成本； 2)生產效率提高，採用楔橫軋工藝生產率可達12件/分 20件/分； 3)成品率提高，電熱鐓粗過程中坯料易過燒產生廢品，採用楔橫軋工藝成品率可
提高至99%以上； 4)模具壽命提高，採用楔橫軋工藝每副模具可生產30萬件以上。 綜上所述，使用楔橫軋技術生產汽車發動機氣門毛坯可降低成本，提高生產率，帶
3來顯著的經濟效益。


圖1是本發明成形的汽車發動機氣門毛坯示意圖。 圖2是本發明的軋制原理圖。 圖3是本發明的模具展開圖。 圖4是本發明的模具展寬段剖面圖。 圖5是本發明的模具精整段剖面圖。 圖6是本發明的一種汽車發動機氣門毛坯產品。
圖中 1.楔橫軋模具 2.軋件
3.導板
具體實施例方式
下面結合附圖，對本發明的技術方案做進一步的闡述。
實例一 如圖6所示為本發明精確成形的汽車發動機氣門毛坯的一個實例。將具有成形角 為a = 26° ，展寬角為13 =6° ，過渡圓角半徑為R二 lOmm的模具的軋輥一對安裝在楔 橫軋機上，模具展開圖為如圖3所示。將直徑為16mm，長度為169mm的金屬圓棒料通過電磁 感應爐加熱至115(TC後，通過軸向送料裝置置於上下模具之間的孔型(如圖2所示)，在楔 的作用下迴轉運動，連續徑向壓縮、軸向延伸變形後，將成形的軋件從中間切斷後即形成長 度為175mm，臺階過渡圓角半徑為10mm，細杆直徑為8. 5mm，長度為124. 2mm的一對汽車發動 機氣門毛坯。
實例二 將具有成形角為a = 30° ，展寬角為P = 5° ，過渡圓角半徑為R = 5mm的模具 的軋輥一對安裝在楔橫軋機上。將直徑為15mm，長度為179mm的金屬圓棒料通過電磁感應 爐加熱至118(TC後，通過軸向送料裝置置於上下模具之間的孔型，在楔的作用下迴轉運動， 連續徑向壓縮、軸向延伸變形後，將成形的軋件從中間切斷後即形成長度為183mm，臺階過 渡圓角半徑為5mm，細杆直徑為8. 5mm，長度為132mm的一對汽車發動機氣門毛坯。
實例三 將具有成形角為a = 23° ，展寬角為P = 8° ，過渡圓角半徑為R = 15mm的模 具的軋輥一對安裝在楔橫軋機上。將直徑為16mm，長度為170mm的金屬圓棒料通過電磁感 應爐加熱至110(TC後，通過軸向送料裝置置於上下模具的孔型之間，在楔的作用下迴轉運 動，連續徑向壓縮、軸向延伸變形後，將成形的軋件從中間切斷後即形成長度為176mm，臺階 過渡圓角半徑為15mm，細杆直徑為8. 5mm，長度為125mm的一對汽車發動機氣門毛坯。
權利要求
一種汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法，在楔橫軋機上，其特徵在於，該方法包括以下工藝步驟1在所述楔橫軋機上安裝兩個具有楔型模具的軋輥；步驟2將金屬圓棒料加熱至1100℃～1180℃後，備用；步驟3將所述圓棒料通過軸向進料裝置置於上下模具之間的孔型，帶有楔型模具的軋輥同向旋轉，加熱的金屬圓形棒料在模具斜楔側壁及頂面作用下做迴轉運動，連續徑向壓縮、軸向延伸變形後，將成形後的軋件從中間切斷後即可得到一對汽車發動機氣門毛坯。
2. 根據權利要求1所述的汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法，其特徵在於，所述的楔型模具成形角為a =23° 30° ，展寬角為|3 =5° 8° ，過渡圓角半徑為R二 5mm 15mm。
3. 根據權利要求1所述的汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法，在楔橫軋機上， 其特徵在於，將具有成形角為a =26° ，展寬角為13 =6° ，過渡圓角半徑為R二 10mm的 模具的軋輥一對安裝在楔橫軋機上；將直徑為16mm，長度為169mm的圓棒料通過電磁感應 爐加熱至115(TC後，通過軸向送料裝置置於上下模具之間的孔型，在楔的作用下迴轉運動， 連續徑向壓縮、軸向延伸變形後，將成形的軋件從中間切斷後即形成長度為175mm，臺階過 渡圓角半徑為10mm，細杆直徑為8. 5mm，長度為124. 2mm的一對汽車發動機氣門毛坯。
4. 根據權利要求1所述的汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法，在楔橫軋機上， 其特徵在於，將具有成形角為a =30° ，展寬角為13 =5° ，過渡圓角半徑為R二 5mm的 模具的軋輥一對安裝在楔橫軋機上；將直徑為15mm，長度為179mm的圓棒料通過電磁感應 爐加熱至118(TC後，通過軸向送料裝置置於上下模具之間的孔型，在楔的作用下迴轉運動， 連續徑向壓縮、軸向延伸變形後，將成形的軋件從中間切斷後即形成長度為183mm，臺階過 渡圓角半徑為5mm，細杆直徑為8. 5mm，長度為132mm的一對汽車發動機氣門毛坯。
5. 根據權利要求1所述的汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法，在楔橫軋機上， 其特徵在於，將具有成形角為a =23° ，展寬角為13 =8° ，過渡圓角半徑為R二 15mm的 模具的軋輥一對安裝在楔橫軋機上；將直徑為16mm，長度為170mm的圓棒料通過電磁感應 爐加熱至110(TC後，通過軸向送料裝置置於上下模具之間的孔型，在楔的作用下迴轉運動， 連續徑向壓縮、軸向延伸變形後，將成形的軋件從中間切斷後即形成長度為176mm，臺階過 渡圓角半徑為15mm，細杆直徑為8. 5mm，長度為125mm的一對汽車發動機氣門毛坯。
全文摘要
本發明是一種汽車發動機氣門毛坯楔橫軋精確成形方法，該方法包括以下工藝先在楔橫軋機上安裝兩個具有楔型模具的軋輥；然後將金屬圓棒料加熱至1100℃～1180℃後，最後將圓棒料通過軸向進料裝置置於上下模具之間的孔型，帶有楔型模具的軋輥同向旋轉，加熱的金屬圓形棒料在模具斜楔側壁及頂面作用下做迴轉運動，連續徑向壓縮、軸向延伸變形，從中間切斷後即可得到一對汽車發動機氣門毛坯；楔型模具成形角為α＝23°～30°，展寬角為β＝5°～8°，過渡圓角R＝5mm～15mm；本發明與傳統的電熱鐓粗工藝相比的優點是降低成本，提高生產率，帶來顯著的經濟效益。
文檔編號B21H1/22GK101786132SQ20101010784
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月5日 優先權日2010年2月5日
發明者劉晉平, 張弢, 楊翠蘋, 胡正寰, 莫東強, 鄭振華, 黃江華, 龍思習 申請人:北京科技大學