一種電機轉軸的鍛造方法技術

本發明專利技術公開了一種電機轉軸的鍛造方法，步驟包括：1、先利用鐓拔方式，破碎鋼錠鑄態組織，鍛合芯部組織；再將鋼錠中間段制作為八方坯料，八方坯料的兩端為圓形臺階；計算鍛件各部位的坯料重量，計算八方坯料兩端所需卡印尺寸；2、選用一對三角形型砧，將該兩個三角形型砧沿八方坯料上下相對面壓制，該兩個三角形型砧在八方坯料上下相對面沿中線位置落砧，并且該兩個三角形型砧沿八方坯料的長度方向壓痕；3、鍛造，十字軸身中段的十字形狀成型；4、整理外形，得到十字軸身電機轉軸最終的成品。本發明專利技術的方法簡單，工作量小，制作成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于自由鍛造
，涉及一種電機轉軸的鍛造方法。
技術介紹
十字形軸身的發電機轉軸，在運行時承受高速旋轉產生的巨大離心力以及傳遞扭矩和自重產生的彎曲應力，及復雜的工作條件和受力狀態，要求轉軸鍛件冶金質量好、材質均勻，具有高強度、高塑性、高韌性、晶粒細小，超聲波探傷要求非常嚴格，因此對冶煉、鍛造、熱處理及機械加工技術要求較高。另外，轉軸鍛件的附加值高，市場需求較大。目前，在十字形軸身的電機轉軸自由鍛生產過程中，都是利用繪圖軟件或者通過計算將十字形部位算取一圓形截面尺寸，在此基礎上放量，這就對材料造成極大浪費，并且加大了后期機加工的工作量，增加整體生產成本。因此，以自由鍛方式鍛造出十字廓形是行業內的技術難題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種電機轉軸的鍛造方法，解決了現有技術在加工制作十字電機轉軸過程中，材料浪費大，后期機加工的工作量大，整體生產成本高的問題。本專利技術所采用的技術方案是，一種電機轉軸的鍛造方法，按照以下步驟實施：步驟1、預備步驟先利用鐓拔方式，破碎鋼錠鑄態組織，鍛合芯部組織；再將鋼錠中間段制作為八方坯料，八方坯料的兩端為圓形臺階；計算鍛件各部位的坯料重量，計算八方坯料兩端所需卡印尺寸；步驟2、選用一對三角形型砧，包括上三角形型砧和下三角形型砧，將該兩個三角形型砧沿八方坯料上下相對面壓制，該兩個三角形型砧在八方坯料上下相對面沿中線位置落砧，并且該兩個三角形型砧沿八方坯料的長度方向壓痕；步驟3、鍛造第一趟，使得八方坯料的P點在左上45°位置，控制該兩個三角形型砧的壓下量均為H1，H1＝HS1+HX1，HS1為上三角形型砧的向下壓進量，HX1為下三角形型砧的向上壓進量；第二趟，將八方坯料翻轉90°，使得八方坯料的P點在左下45°位置，該兩個三角形型砧的壓下量同樣為H1，H1＝HS1+HX1，此時八方坯料已經現出十字形的廓形，稱為十字形坯料；第三趟，翻轉十字形坯料90°，使得P點在右下45°位置，用該兩個三角形型砧在第一趟的壓痕部位落砧，控制該兩個三角形型砧再壓下H2，H2＝HS2+HX2，HS2為上三角形型砧的向下壓進量，HX2為下三角形型砧的向上壓進量；第四趟，將十字形坯料翻轉90°，使得P點在右上45°位置，用該兩個三角形型砧在第二趟的壓痕部位落砧，控制該兩個三角形型砧再壓下H2，至此，十字軸身中段的十字形狀成型；步驟4、整理外形將十字軸身兩端預制的臺階拔長到圖紙要求尺寸，對十字軸身的外形尺寸進行精整，即得到十字軸身電機轉軸最終的成品。本專利技術的有益效果是，將十字軸身制作為八方坯料1，實現了對電機轉軸十字形部位的鍛造，減少對金屬材料和機加工時造成的浪費；明顯減少了后期機加工的工時，大大縮短了生產周期、節約生產成本；并且一定程度減少對鍛造流線的切削破壞，提高電機轉軸的使用性能。附圖說明圖1是現有技術常采用的十字電機轉軸軸身鍛坯截面圖；圖2是本專利技術方法采用的十字電機轉軸軸身鍛坯截面圖；圖3是本專利技術方法中選用的八方坯料結構示意圖；圖4是本專利技術方法中采用的三角形型砧結構示意圖；圖5是本專利技術方法利用上下三角形型砧進行第一趟鍛造的狀態示意圖；圖6是本專利技術方法利用上下三角形型砧進行第二趟鍛造的狀態示意圖；圖7是本專利技術方法利用上下三角形型砧進行第三趟鍛造的狀態示意圖；圖8是本專利技術方法利用上下三角形型砧進行第四趟鍛造的狀態示意圖；圖9是本專利技術方法最終得到的成品立體結構示意圖。圖中，1.八方坯料，2.上三角形型砧，3.成品，4.下三角形型砧，另外，W1表示壓前上三角形型砧位置，W2表示壓后上三角形型砧位置，W3表示壓前下三角形型砧位置，W4表示壓后下三角形型砧位置；A表示八方坯料邊長，P表示坯料旋轉方向標示點；HS1表示位移量H1時上砧壓下量，HX1表示位移量H1時下砧上壓量；HS2表示位移量H2時上砧壓下量，HX2表示位移量H2時下砧上壓量。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術進行詳細說明。參照圖1，目前行業內在鍛制十字形軸身時，采用計算出圓形胚料的外接圓尺寸Φc，并在此尺寸基礎上放鍛造余量△，致使初始鍛造尺寸大，造成對材料的極大浪費和后期機械加工量比較大。圖中a為十字軸身對邊外沿最大長度，b為十字軸身每個單邊寬度。參照圖2，本專利技術方法的工作原理是，十字形軸身中部主體部分采用正八方形坯料，使用一對三角形型砧從上下位置同時進行鍛造，直接在十字形尺寸上放鍛造余量△，最終鍛造出十字廓形，極大的降低生產成本并減少后期機械加工量。本專利技術的鍛造方法，按照以下步驟實施：步驟1、預備步驟先利用鐓拔方式，破碎鋼錠鑄態組織，鍛合芯部組織；再將鋼錠中間段制作為八方坯料1，八方坯料1所在部分最終加工為十字軸身部位，此時中間段為邊長為A的正八方體形狀，八方坯料1的兩端為圓形臺階，見圖3；計算鍛件各部位的坯料重量，計算八方坯料1兩端所需卡印尺寸，按尺寸卡印，并將八方坯料1兩端的臺階拔長圓整，拔長直徑滿足在后續步驟拔長該臺階時有一定的鍛造余量；步驟2、選用一對三角形型砧，見圖4，包括上三角形型砧2和下三角形型砧4，上三角形型砧2和下三角形型砧4結構一致，上下對稱設置；使用過程中，將該兩個三角形型砧沿八方坯料1上下相對面壓制，該兩個三角形型砧在八方坯料1上下相對面沿中線位置落砧，并且該兩個三角形型砧沿八方坯料1的長度方向壓痕；步驟3、鍛造第一趟(鍛壓)，見圖5，使得八方坯料1的P點(標志點)在左上45°位置，控制該兩個三角形型砧的壓下量均為H1，H1＝HS1+HX1，HS1為上三角形型砧2的向下壓進量(從W1位置下壓到W2位置)，HX1為下三角形型砧4的向上壓進量(從W4位置上壓到W3位置)；第二趟(鍛壓)，見圖6，第一趟壓完后，將八方坯料1翻轉90°，使得八方坯料1的P點在左下45°位置，第二趟該兩個三角形型砧的壓下量同樣為H1，H1＝HS1+HX1，此時八方坯料1已經現出十字形的廓形，稱為十字形坯料；第三趟(鍛壓)，見圖7，翻轉十字形坯料90°，使得P點在右下45°位置，用該兩個三角形型砧在第一趟的壓痕部位落砧，控制該兩個三角形型砧再壓下H2，H2＝HS2+HX2，HS2為上三角形型砧2的向下壓進量(從W1位置下壓到W2位置)，HX2為下三角形型砧4的向上壓進量(從W4位置上壓到W3位置)；第四趟(鍛壓)，見圖8，再將十字形坯料翻轉90°，使得P點在右上45°位置，用該兩個三角形型砧在第二趟的壓痕部位落砧，控制該兩個三角形型砧再壓下H2，至此，經過對稱的四趟(鍛壓)，八方坯料1轉動了一整圈，八方坯料1的八個面都得到均勻的鍛壓，十字軸身中段的十字形狀成型；步驟4、整理外形使用上下平砧，將十字軸身兩端預制的臺階拔長到圖紙要求尺寸，對十字軸身的外形尺寸進行精整，即得到十字軸身電機轉軸最終成品3，見圖9。本專利技術的鍛造方法，在試用過程中，利用SolidWorks繪圖軟件繪制中間段的八方坯料1和三角形型砧，將模型導入Deform模擬軟件；依據十字軸身尺寸設定壓下量等模擬參數，對十字軸身鍛造成型進行模擬，效果很好，結果直觀可見，具有可操作性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電機轉軸的鍛造方法，其特征在于，按照以下步驟實施：步驟1、預備步驟先利用鐓拔方式，破碎鋼錠鑄態組織，鍛合芯部組織；再將鋼錠中間段制作為八方坯料(1)，八方坯料(1)的兩端為圓形臺階；計算鍛件各部位的坯料重量，計算八方坯料(1)兩端所需卡印尺寸；步驟2、選用一對三角形型砧，包括上三角形型砧(2)和下三角形型砧(4)，將該兩個三角形型砧沿八方坯料(1)上下相對面壓制，該兩個三角形型砧在八方坯料(1)上下相對面沿中線位置落砧，并且該兩個三角形型砧沿八方坯料(1)的長度方向壓痕；步驟3、鍛造第一趟，使得八方坯料(1)的P點在左上45°位置，控制該兩個三角形型砧的壓下量均為H1，H1＝HS1+HX1，HS1為上三角形型砧(2)的向下壓進量，HX1為下三角形型砧(4)的向上壓進量；第二趟，將八方坯料(1)翻轉90°，使得八方坯料(1)的P點在左下45°位置，該兩個三角形型砧的壓下量同樣為H1，H1＝HS1+HX1，此時八方坯料(1)已經現出十字形的廓形，稱為十字形坯料；第三趟，翻轉十字形坯料90°，使得P點在右下45°位置，用該兩個三角形型砧在第一趟的壓痕部位落砧，控制該兩個三角形型砧再壓下H2，H2＝HS2+HX2，HS2為上三角形型砧(2)的向下壓進量，HX2為下三角形型砧(4)的向上壓進量；第四趟，將十字形坯料翻轉90°，使得P點在右上45°位置，用該兩個三角形型砧在第二趟的壓痕部位落砧，控制該兩個三角形型砧再壓下H2，至此，十字軸身中段的十字形狀成型；步驟4、整理外形將十字軸身兩端預制的臺階拔長到圖紙要求尺寸，對十字軸身的外形尺寸進行精整，即得到十字軸身電機轉軸最終的成品(3)。...

【技術特征摘要】
1.一種電機轉軸的鍛造方法，其特征在于，按照以下步驟實施：步驟1、預備步驟先利用鐓拔方式，破碎鋼錠鑄態組織，鍛合芯部組織；再將鋼錠中間段制作為八方坯料(1)，八方坯料(1)的兩端為圓形臺階；計算鍛件各部位的坯料重量，計算八方坯料(1)兩端所需卡印尺寸；步驟2、選用一對三角形型砧，包括上三角形型砧(2)和下三角形型砧(4)，將該兩個三角形型砧沿八方坯料(1)上下相對面壓制，該兩個三角形型砧在八方坯料(1)上下相對面沿中線位置落砧，并且該兩個三角形型砧沿八方坯料(1)的長度方向壓痕；步驟3、鍛造第一趟，使得八方坯料(1)的P點在左上45°位置，控制該兩個三角形型砧的壓下量均為H1，H1＝HS1+HX1，HS1為上三角形型砧(2)的向下壓進量，HX1為下三角形型砧(4)的向上壓進量；第二趟，將八方坯料(1)翻轉90°，使得八方坯料(1)的P點在左下45°位置，該兩個三角形型砧的壓下量同樣為H1，H1＝HS1+HX1，此時八方坯料(1)已經現出...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹薇，馬建平，莫濤，楊景華，楊永剛，
申請(專利權)人：中冶陜壓重工設備有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61