筒形鍛件的熱鍛成形方法

2023-05-17 14:46:01 2

筒形鍛件的熱鍛成形方法
【專利摘要】本發明公開了一種減少筒形鍛件成形熱鍛裂紋產生，提高筒形鍛件合格率，適用於壁厚較薄的長盲孔筒形鍛件成形的筒形鍛件的熱鍛成形方法。該方法包括以下步驟：1)按照需要製造的筒形鍛件的設計尺寸製造成形模具；2)製造中間坯料；3)將中間坯料安裝在模具內；4)壓機下壓衝頭，對中間坯料進行衝擠。採用該熱鍛成形方法；可減少筒形鍛件成形熱鍛裂紋產生，提高筒形鍛件合格率，縮短製造周期，提高了生產效率。同時本發明所述的筒形鍛件的熱鍛成形方法能夠改善鍛造成形過程中的應力狀況，達到大幅提高鍛件成品率、製造效率及合格率的目的，降低製造風險和減少製造成本。同時適用於壁厚較薄的長盲孔筒形鍛件的成形。
【專利說明】筒形鍛件的熱鍛成形方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及鍛造行業中筒形鍛件鍛造方法，尤其是一種筒形鍛件的熱鍛成形方 法。

【背景技術】
[0002] 公知的：對於一些特殊材料所述特殊材料是指熱裂敏感性強，鍛造溫度區間窄的 材料，如護環鋼IMnlSCrlSN,由於熱裂敏感性強，鍛造溫度區間窄，在熱鍛過程中常因開裂 嚴重而隨時停鍛，採用火焰或冷卻後氣刨清傷，造成火次多，佔用壓機時間長，合格率低，效 率低下，甚至直接由於開裂嚴重而中途報廢。而且由於某些材料的特性，需要通過鍛造改善 晶粒尺寸，但是多火次，多次停鍛清傷，下工序變形量減少也給後續工序對晶粒度的改善造 成一定的風險。
[0003] 若其筒形鍛件成形，採用傳統的成形工藝，鐓粗衝孔一芯棒拔長一擴孔，極易因芯 棒拔長時應力分布狀況差導致在芯棒拔長的過程中開裂，尤其是筒體的兩端和內孔，導致 筒形鍛件毛坯成形的合格率低，由於在中間坯料拔長過程中，上砧下壓時，坯料端部內孔由 圓變成近橢圓形，橢圓長軸在徑向為拉應力，隨著坯料的轉動，該點不斷承受剪應力和附加 拉應力，因此極易開裂。所述筒形鍛件是指圓柱形鍛件的內部具有通孔內腔；盲孔筒形鍛件 是指圓柱形鍛件具有的內腔為盲孔。
[0004] 此外，在筒形鍛件的生產中，存在許多長盲孔、內外經相差不大、壁厚較小等筒形 鍛件，其成形無法採用傳統的鐓粗衝孔、芯棒拔長工藝成形。


【發明內容】

[0005] 本發明所要解決的技術問題是提供一種減少筒形鍛件成形熱鍛裂紋產生，提高筒 形鍛件合格率，適用於壁厚較薄的長盲孔筒形鍛件成形的筒形鍛件的熱鍛成形方法。
[0006] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：筒形鍛件的熱鍛成形方法，包括以 下步驟：
[0007] 1)根據需要製造的筒形鍛件的設計尺寸製造衝頭、筒模、底盤；所述筒形鍛件的 設計長度為L、設計外徑為O 1、設計內徑為0 2、內腔設計深度為H ;當需要製造的筒形鍛件 為通孔筒形鍛件時，還需製造漏盤；所述漏盤上漏孔具有的最小直徑大於或者等於;
[0008] 所述衝頭具有直徑03、長度H4,所述03 = 02, H4>L ;所述筒模內腔具有內徑 〇4、高度H5,所述04 = Ol+A 1，H5 = L+A 2 ;所述Al表示衝頭直徑的加工公差，所述 A1表示筒模內徑的加工公差，所述A2表示筒模的高度加工公差；
[0009] 2)將鋼錠或電漁錠加熱到鍛造溫度範圍內，將鋼錠或電漁錠鍛造成中間述料,所 述中間坯料一段為圓柱形，一段為稜柱形，圓柱形段和稜柱形段之間通過過渡段平滑過渡； 所述稜柱形段的橫截面的外接圓直徑小於圓柱形段橫截面具有的直徑〇5 ;所述圓柱形段 具有長度Hl、稜柱形段具有長度H3、過渡段具有長度H2,所述

【權利要求】
1. 筒形鍛件的熱鍛成形方法，其特徵在於包括以下步驟： 1) 根據需要製造的筒形鍛件的設計尺寸製造衝頭（1)、筒模（2)、底盤（3);所述筒形鍛 件的設計長度為L、設計外徑為Φ1、設計內徑為Φ2、內腔設計深度為H;當需要製造的筒形 鍛件為通孔筒形鍛件時，還需製造漏盤（5);所述漏盤（5)上漏孔具有的最小直徑大於或者 等於Φ2 ; 所述衝頭（1)具有直徑Φ3、長度H4,所述Φ3 =Φ2，Η4>?;所述筒模（2)內腔具有內 徑Φ4、高度Η5,所述Φ4 =Φ1+Λ1，Η5 =L+A2 ;所述Λ1表示衝頭直徑的加工公差，所 述Λ1表示筒模（2)內徑的加工公差，所述Λ2表示筒模（2)的高度加工公差； 2) 將鋼錠或電漁錠加熱到鍛造溫度範圍內，將鋼錠或電漁錠鍛造成中間述料（4),所 述中間坯料（4) 一段為圓柱形，一段為稜柱形，圓柱形段（41)和稜柱形段（42)之間通過過 渡段（43)平滑過渡；所述稜柱形段（42)的橫截面的外接圓具有的直徑小於圓柱形段（41) 橫截面具有的直徑Φ5 ;所述圓柱形段（41)具有長度Η1、稜柱形段（42)具有長度Η3、過渡 段（43)具有長度Η2,所述Φ5=Φ4"2，--，所述Η1+Η2+Η3 =L; 當成形筒形鍛件為通孔筒形鍛件時，所述中間坯料（4)具有的體積〉筒形鍛件設計體 積；所述中間坯料（4)具有的體積〈筒模2內腔具有的體積；當成形筒形鍛件為盲孔筒形鍛 件時，所述中間坯料（4)具有的體積=筒形鍛件設計體積； 3) 將筒模（2)堅直安裝在底盤（3)上；再將中間坯料（4)加熱到鍛造溫度後放入筒模 ⑵中，中間坯料⑷的圓柱形段（41)位於筒模⑵的開口端，稜柱形段（42)與底盤（3) 接觸；所述開口端是指筒模（2)堅直安裝在底盤（3)上後筒模（2)的上端；再將衝頭（1)置 於中間坯料（4)的圓柱形段（41)的端面，並且保證衝頭（1)軸線與中間坯料（4)的軸線重 合； 4) 壓機下壓衝頭（1)，當筒形鍛件中心孔為盲孔時，衝頭（1)衝壓到盲孔設計深度 Η+Λ3,壓機停止下壓衝頭（1)，得到筒形鍛件；當筒形鍛件中心孔為通孔時，衝頭（1)壓入 中間坯料內，直到稜柱形段外表面與筒模內壁之間無間隙停止衝壓；將底盤（3)更換為漏 盤（5)，壓機繼續下壓衝頭⑴衝去芯料和連皮，得到通孔筒形鍛件；所述Λ3為盲孔的加 工公差。
2. 如權利要求1所述的筒形鍛件的熱鍛成形方法，其特徵在於：步驟2)中將鋼錠或者 電渣錠製造成中間坯料（4)包括以下步驟：將電渣錠或鋼錠拔長滾圓至Φ5 ;然後拔長電渣 錠或鋼錠的一端，直到電漁錠或鋼錠的總長度為L。
【文檔編號】B21K21/04GK104308056SQ201410411641
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月20日 優先權日:2014年8月20日
【發明者】程鞏固, 孫海燕, 方鵬飛, 趙欣, 毛闖, 何文武 申請人:二重集團（德陽）重型裝備股份有限公司