回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法及其組合式鍛模技術

本發明專利技術公開了一種回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法及其組合式鍛模，本發明專利技術采用開式模鍛鐓擠成形技術進行加工；加工時首先將加熱后的坯料放入組合式鍛模的模芯內的鍛件形腔，上模安裝在摩擦壓力機的上滑塊上，摩擦壓力機的上滑塊下行過程中與坯料接觸后，用摩擦壓力機上飛輪在所積蓄的動能繼續旋轉，并通過摩擦壓力機上的螺旋副對坯料產生巨大的壓力進行鐓擠，使坯料在上模與模芯的鍛件形腔中頻繁摩擦產生變形，直到飛輪的旋轉動能全部消耗為止，最后在液壓系統的控制下通過頂桿將鍛件從鍛模的鍛件形腔內頂出。采用本發明專利技術加工出的回轉體桿類零件的內部金屬結構流線合理、表面光潔度高，實現了回轉體桿類零件鍛制后免機械加工的要求。

Machine free machining method for forging rotating rod parts and combined forging die thereof

The invention discloses a rotary rod parts machining free forging method and combination die, the invention adopts the open die forging upsetting extrusion forming technology for processing; processing first forging billet heating cavity after into the combination die core in the upper mold is arranged on the slider on the friction press on the downside, the slider in the process of friction press and billet after contact with friction press on flywheel kinetic energy in the savings continues to rotate, and the friction screw press on the side of the billet produce the enormous pressure of upsetting extrusion, the billet forging cavity in the die and mould in frequent friction deformation, rotational kinetic energy until all the flywheel consumption, finally under the control of a hydraulic system through the push rod of the forging forging forging die cavity from the top. The internal metal structure of the revolving rod member made by the invention has reasonable streamline and high surface finish, and realizes the requirement of machining free after the forging of the rotary rod rod part.

【技術實現步驟摘要】
回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法及其組合式鍛模
本專利技術涉及一種回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法及其組合式鍛模，屬于精密鍛造

技術介紹
在現有技術中有一些產品上有一種回轉體桿類零件，它在產品工作時工作環境十分惡劣，這些回轉體桿類零件承載著復雜交變載荷。因此該類零件要求通過鍛造加工一次成形，鍛造后不能再采用其它金屬切削機械加工手段進行加工，以免破壞金屬的內部結構，這樣就對鍛造后的表面粗糙度要求也較高。目前，往往采用常規的平鍛機頂鐓法、電熱鐓粗頂鍛法和空氣錘胎模成形法對這類零件進行加工，但這些加工方式不僅存在著成品率低、加工效率低的問題，而且還很難達到加工要求。因此現有的回轉體桿類零件的加工方式還是不夠理想，不能滿足產品生產的需要。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種加工效率高、成品率高、并且加工產品質量好的回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法及其組合式鍛模，以滿足對回轉體桿類零件在鍛制后免機械加工的要求，從而克服現有技術的不足。本專利技術的技術方案是這樣構成的：本專利技術的一種回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法為，該方法采用開式模鍛鐓擠成形技術進行加工；加工時采用摩擦壓力機進行加工，首先將加熱后的坯料放入組合式鍛模的模芯內的鍛件形腔，上模安裝在摩擦壓力機的上滑塊上，摩擦壓力機的上滑塊下行過程中與坯料接觸后，利用摩擦壓力機上飛輪在所積蓄的動能繼續旋轉，并通過摩擦壓力機上的螺旋副對坯料產生巨大的壓力進行鐓擠，使坯料在上模與模芯的鍛件形腔中頻繁摩擦產生變形，直到飛輪的旋轉動能全部消耗為止，最后在液壓系統的控制下通過頂桿將鍛件從鍛模的鍛件形腔內頂出；采用上述方法加工出的回轉體桿類零件，零件內部的金屬結構流線合理，零件表面光潔度高，實現了回轉體桿類零件免機械加工的技術要求。前述方法中，所述組合式鍛模的模芯外通過設在模芯外的預緊圈抵消鍛壓時坯料在鍛件形腔內引起的切向拉應力，以提高模芯的承載力；模芯與預緊圈之間采用過盈配合方式；預緊圈加熱到500～700°C后熱裝在模芯上。前述方法中，所述模芯的鍛件形腔設有出模斜度，出模斜度控制在1°～3°，以提高模鍛件的形狀精度。前述方法中，所述模芯的材料選用5CrMnMo或4Cr5MoSiV1熱模具鋼，經淬火處理后硬度為HRC42～47；預緊圈選用45鋼，經淬火處理后硬度為HRC35～40；上模的材料選用5CrMnMo熱模具鋼，經淬火處理后硬度為HRC42～47；頂桿的材料選用3Cr2W8V鋼棒料，經淬火處理后硬度為HRC50～55，頂桿的直徑小于模芯內孔直徑，以確保頂桿能夠在模芯內孔中靈活移動。前述方法中，所述頂桿外設有導向套，導向套與頂桿間隙配合，導向套與頂桿之間的單邊間隙為0.5mm，導向套材料可選用40Cr合金鋼，經淬火處理后硬度為HRC38～45。根據上述方法構建并用于上述方法的本專利技術的一種組合式鍛模為，該組合式鍛模包括上模、下模和頂桿；下模包括模芯，模芯的鍛件形腔與待加工的零件形狀對應；模芯和下模外設有預緊圈；頂桿位于下模底部，頂桿外設有導向套。前述組合式鍛模中，所述模芯內的鍛件形腔為上大下小的錐孔，該錐孔的錐度為1°～3°。前述組合式鍛模中，所述頂桿的直徑小于模芯內鍛件形腔的最小直徑。由于采用了上述技術方案，本專利技術與現有技術相比，本專利技術不僅具有加工效率高、成品率高、加工產品質量好的優點，而且還具有結構簡單、操作方便、便于更換和維修等優點。本專利技術配合不同的組合方式可獲得多種不同規格的成型鍛模，尤其是小型鍛件的單件小批生產中，大大節約了材料。本專利技術有效地降低了生產成本，很好的滿足了回轉體桿類零件的鍛造加工要求，提高了生產效率，避免了模具的浪費。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖。圖中的標記為：1-上模、2-鍛件形腔、3-預緊圈、4-模芯、5-頂桿、6-導向套、7-下模。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細說明，但不作為對本專利技術的任何限制。本專利技術的一種回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法，如圖1所示：該方法采用開式模鍛鐓擠成形技術進行加工；加工時采用摩擦壓力機進行加工，首先將加熱后的坯料放入組合式鍛模的模芯4內的鍛件形腔2，上模1安裝在摩擦壓力機的上滑塊上，摩擦壓力機的上滑塊下行過程中與坯料接觸后，利用摩擦壓力機上飛輪在所積蓄的動能繼續旋轉，并通過摩擦壓力機上的螺旋副對坯料產生巨大的壓力進行鐓擠，使坯料在上模1與模芯4的鍛件形腔2中頻繁摩擦產生變形，直到飛輪的旋轉動能全部消耗為止，最后在液壓系統的控制下通過頂桿5將鍛件從鍛模的鍛件形腔2內頂出；采用上述方法加工出的回轉體桿類零件，零件內部的金屬結構流線合理，零件表面光潔度高，實現了回轉體桿類零件免機械加工的技術要求。組合式鍛模的模芯4外通過設在模芯4外的預緊圈3抵消鍛壓時坯料在鍛件形腔2內引起的切向拉應力，以提高模芯4的承載力；模芯4與預緊圈3之間采用過盈配合方式；預緊圈3加熱到500～700°C后熱裝在模芯4上。模芯的鍛件形腔2設有出模斜度，出模斜度控制在1°～3°，以提高模鍛件的形狀精度。模芯4的材料選用5CrMnMo或4Cr5MoSiV1熱模具鋼，經淬火處理后硬度為HRC42～47；預緊圈3選用45鋼，經淬火處理后硬度為HRC35～40；上模1的材料選用5CrMnMo熱模具鋼，經淬火處理后硬度為HRC42～47；頂桿5的材料選用3Cr2W8V鋼棒料，經淬火處理后硬度為HRC50～55，頂桿5的直徑小于模芯4內孔直徑，以確保頂桿5能夠在模芯4內孔中靈活移動。頂桿5外設有導向套6，導向套6與頂桿5間隙配合，導向套6與頂桿5之間的單邊間隙為0.5mm，導向套6材料可選用40Cr合金鋼，經淬火處理后硬度為HRC38～45。根據上述方法構建并用于上述方法的本專利技術的一種組合式鍛模，如圖1所示：該組合式鍛模包括上模1、下模7和頂桿5；下模7包括模芯4，模芯4的鍛件形腔2與待加工的零件形狀對應；模芯4和下模7外設有預緊圈3；頂桿5位于下模7底部，在頂桿5外設有導向套6；模芯4內的鍛件形腔2為上大下小的錐孔，該錐孔的錐度為1°～3°；頂桿5的直徑小于模芯4內鍛件形腔2的最小直徑。實施例本例所用的模具是根據開式模鍛鐓擠成形機理設計的。設計過程綜合考慮了諸多因素，分別由上模1、下模7、預緊圈3、模芯4、導向套6和頂桿5組成。具有以下特點：1.結構簡單合理、造型新穎獨特、操作方便靈活，既減輕了工人的勞動強度，又大大提高了勞動生產率，適用于中小批量生產。2.采用組合模具有利于模具制造,縮短制造周期,節省模具材料,經濟效益顯著。可依據各部分的使用受力狀況選用不同的材料和相應的熱處理硬度，以便提高模具的有效使用壽命，降低鍛件生產成本。3.利用預緊圈3降低模芯4的三向應力，從而增加模芯4的強度，有效的利用模具材料和保證其承載能力。4.采用該模具生產的鍛件，表面質量光潔度高，滿足零件模鍛件非加工技術要求。流線方便合理。5.模具通用性強，制造方便，互換性好。對模具中各零件的設計和加工要求如下：1、預緊圈3與模芯4設計利用過盈配合將模芯4壓入預緊圈3內或將預緊圈3加熱到500～700°C，熱裝在上，使模芯4受到預緊力（壓應力）。于是，模壓時模芯4內引起的切向拉應力將被預緊圈3（壓應力）部分或全部抵消，模芯4的承載能力便可以得到顯著的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法，其特征在于：該方法采用開式模鍛鐓擠成形技術進行加工；加工時采用摩擦壓力機進行加工，首先將加熱后的坯料放入組合式鍛模的模芯內的鍛件形腔，上模安裝在摩擦壓力機的上滑塊上，摩擦壓力機的上滑塊下行過程中與坯料接觸后，利用摩擦壓力機上飛輪在所積蓄的動能繼續旋轉，并通過摩擦壓力機上的螺旋副對坯料產生巨大的壓力進行鐓擠，使坯料在上模與模芯的鍛件形腔中頻繁摩擦產生變形，直到飛輪的旋轉動能全部消耗為止，最后在液壓系統的控制下通過頂桿將鍛件從鍛模的鍛件形腔內頂出；采用上述方法加工出的回轉體桿類零件，零件內部的金屬結構流線合理，零件表面光潔度高，實現了回轉體桿類零件免機械加工的技術要求。

【技術特征摘要】
1.一種回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法，其特征在于：該方法采用開式模鍛鐓擠成形技術進行加工；加工時采用摩擦壓力機進行加工，首先將加熱后的坯料放入組合式鍛模的模芯內的鍛件形腔，上模安裝在摩擦壓力機的上滑塊上，摩擦壓力機的上滑塊下行過程中與坯料接觸后，利用摩擦壓力機上飛輪在所積蓄的動能繼續旋轉，并通過摩擦壓力機上的螺旋副對坯料產生巨大的壓力進行鐓擠，使坯料在上模與模芯的鍛件形腔中頻繁摩擦產生變形，直到飛輪的旋轉動能全部消耗為止，最后在液壓系統的控制下通過頂桿將鍛件從鍛模的鍛件形腔內頂出；采用上述方法加工出的回轉體桿類零件，零件內部的金屬結構流線合理，零件表面光潔度高，實現了回轉體桿類零件免機械加工的技術要求。2.根據權利要求1所述回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法，其特征在于：所述組合式鍛模的模芯外通過設在模芯外的預緊圈抵消鍛壓時坯料在鍛件形腔內引起的切向拉應力，以提高模芯的承載力；模芯與預緊圈之間采用過盈配合方式；預緊圈加熱到500～700°C后熱裝在模芯上。3.根據權利要求1所述回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法，其特征在于：所述模芯的鍛件形腔設有出模斜度，出模斜度控制在1°～3°，以提高模鍛件的形狀精度。4.根據權利要求1所述回轉體桿類零件免機械加工鍛制方法，其特征在于：所述模...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李波，楊宗才，
申請(專利權)人：貴州紅林機械有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州,52