專利名稱：一種轉(zhuǎn)臂類鍛件的自由鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍛造技術(shù)領(lǐng)域，用于在有移動(dòng)工作臺(tái)的鍛造液壓機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)臂類鍛件鍛
造，具體涉及一種轉(zhuǎn)臂類鍛件的自由鍛造方法。
背景技術(shù)：
在自由鍛造生產(chǎn)中轉(zhuǎn)臂類鍛件零件形狀較為特別，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于，在直徑很大的圓盤輪緣附近帶有偏心的圓柱體。該類鍛件在制作時(shí)所需附加鍛造余塊多，大圓與小圓的偏心距不容易控制，所需鍛造余量也較一般鍛件大，造成鍛件的重量增大。在鍛造生產(chǎn)過程中，由于圓盤直徑和高度尺寸大，鍛件質(zhì)量控制的難度很大，而且由于鍛件形狀的限制，出現(xiàn)質(zhì)量問題后不易通過鍛造的方法進(jìn)行返修。如采用模鍛，雖然可減小余量，鍛件重量可以降低，但需選用鍛造能力更大的模鍛設(shè)備，不僅需要制作高精度的鍛模，其他各類生產(chǎn)資源的耗費(fèi)也明顯加大。 因此，有必要研發(fā)一種新的鍛造工藝，其可運(yùn)用在鍛造能力較小的自由鍛造壓機(jī)中，減小鍛件重量，并能保證鍛件的內(nèi)部質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)臂類鍛件的自由鍛造方法，實(shí)現(xiàn)在較小的自由鍛造設(shè)備上鍛造高質(zhì)量的形狀復(fù)雜轉(zhuǎn)臂類鍛件的目的。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種轉(zhuǎn)臂類鍛件的自由鍛造方法，該方法按照以下步驟具體實(shí)施， 步驟1、按照需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件的尺寸，制作相應(yīng)的胎模及鐓粗沖子；
步驟2、進(jìn)行第一火次加工，選用合適的鋼錠，按加熱規(guī)范對(duì)鋼錠加熱后，出爐壓鉗把，按需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件尺寸制作得到初始形狀的鍛件坯料；然后夾持鍛件坯料的小端，去掉鉗把，得到符合要求的鍛件坯料； 步驟3、進(jìn)行第二火次加工，將旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)放置在移動(dòng)工作臺(tái)上，將步驟1制作的胎模置于旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)上，使得胎模孔的大口朝上，將鍛件坯料放置在胎模中，使得鍛件坯料的偏心圓柱體向下伸進(jìn)胎?？字?，將鐓粗沖子放置于鍛件坯料大圓的上端面的位置，鐓粗沖子上表面鋪墊好上墊板，然后開始第二火鍛造；鍛壓機(jī)下壓同時(shí)，操作移動(dòng)工作臺(tái)平移，控制材料的塑性變形過程，調(diào)整其流動(dòng)方向，得到預(yù)成型的鍛件坯料，然后取開鐓粗沖子；
步驟4、第三火次加工，使用上平砧對(duì)預(yù)成型的鍛件坯料大圓的上端面進(jìn)一步展寬，進(jìn)行平整性鍛壓，操作時(shí)需要配合拉動(dòng)移動(dòng)工作臺(tái)及轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)，得到初步成形的鍛件坯料，滾圓后裝爐； 步驟5、第四火次加工，將初步成形的鍛件坯料上下面翻轉(zhuǎn)后，放置于旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)上，使用上平砧對(duì)鍛件坯料另一大圓面進(jìn)行平整；然后利用沖孔沖子對(duì)鍛件坯料進(jìn)行沖孔，最后進(jìn)行滾圓和多次精整后成形，得到轉(zhuǎn)臂類鍛件成品。
本發(fā)明的自由鍛造方法，其特征還在于，
所述的胎模上，胎?？缀吞ツ５妮S心線之間的距離與鍛件的大圓盤和偏心圓柱體的軸心線之間的距離相等，胎模孔的內(nèi)孔為錐面，孔壁錐面角度a為7° -10° 。
所述的鐓粗沖子的平底直徑與鐓頭直徑依據(jù)需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件尺寸確定制作，角度P為60° -70° 。 所述的沖孔步驟中，選用沖孔漏盤或沖孔裝置作為沖孔時(shí)的支撐。 本發(fā)明的有益效果是，通過簡(jiǎn)單的胎模和鐓粗沖子控制鍛件外形尺寸，減小了鍛
件重量，降低鍛件成本，步驟簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了在設(shè)備能力小的自由鍛造設(shè)備上鍛造形狀復(fù)雜的
轉(zhuǎn)臂類鍛件，保證了鍛件內(nèi)部質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是采用本發(fā)明方法一個(gè)實(shí)施例鍛造轉(zhuǎn)臂類鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是采用本發(fā)明方法一個(gè)實(shí)施例的胎模結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的左視圖；圖5是采用本發(fā)明方法一個(gè)實(shí)施例的鐓粗沖子結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是采用本發(fā)明方法第一火次制作得到的坯料示意圖；圖7是采用本發(fā)明方法第二火次鍛造示意圖；圖8是采用本發(fā)明方法第三火次鍛造示意圖；圖9是采用本發(fā)明方法第四火次鍛造反壓示意圖；圖10是采用本發(fā)明方法第四火次沖孔示意圖。圖中，l.上墊板，2.鐓粗沖子，3.鍛件，4.胎模，5.旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)，6.移動(dòng)工作臺(tái)，
7.上平砧，8.沖孔沖子，9.沖孔漏盤，IO.沖孔裝置，ll.鍛件坯料，31.偏心圓柱體，32.大圓盤，33.鍛件內(nèi)孔，41.胎模孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。 如圖1、2所示，為采用本發(fā)明方法使用的轉(zhuǎn)臂類鍛件結(jié)構(gòu)示意圖。鍛件3的結(jié)構(gòu)是，包括在大圓盤32的軸心開有鍛件內(nèi)孔33，在大圓盤32的軸心偏心處設(shè)置有偏心圓柱體31，偏心圓柱體31的軸心與鍛件內(nèi)孔33的軸心之間的距離為e。 如圖3、4所示，是采用本發(fā)明方法使用的胎模結(jié)構(gòu)示意圖，胎模4上偏心開有胎模孔41，胎?？?1的軸心線與胎模4的軸心線之間的距離為e，胎?？?1的內(nèi)孔為錐面，孔壁錐面角度a為7° -10° 。 如圖5所示，鐓粗沖子2的平底直徑D與鐓頭直徑d依據(jù)具體的鍛件尺寸確定，鐓頭圓錐面的角度13為60° -70° 。 本發(fā)明方法中，鍛造生產(chǎn)過程共需以下四個(gè)火次 第一火次如圖6所示，壓鉗口，制作得到鍛件坯料11 ; 第二火次如圖7所示，使用專用工具和工藝要求進(jìn)行鐓粗和預(yù)成型； 第三火次如圖8所示，使用上平砧，下鐓粗臺(tái)平整底面； 第四火次如圖9所示，使用上平砧反壓；如圖10所示，沖孔，精整成型。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)臂類鍛件的自由鍛造方法，具體實(shí)施步驟如下 步驟1、按照需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件3的尺寸，制作相應(yīng)的胎模4及鐓粗沖子2。其中在胎模4上，胎模孔41的軸心線與胎模4的軸心線之間的距離為e，胎?？?1的內(nèi)孔為錐面，孔壁錐面角度a為7° -10° ;鐓粗沖子2的平底直徑D與鐓頭直徑d依據(jù)需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件3尺寸確定制作，角度13為60° -70° 。 步驟2、進(jìn)行第一火次加工，選用合適的鋼錠，按加熱規(guī)范對(duì)鋼錠加熱后，出爐壓鉗把，按需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件3尺寸制作得到初始形狀的鍛件坯料11 ;然后夾持鍛件坯料11的小端，用剁切或氣割方法去掉鉗把，得到符合要求的鍛件坯料ll，如圖6所示。
步驟3、進(jìn)行第二火次加工，將旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)5放置在移動(dòng)工作臺(tái)6上，將步驟1制作的胎模4置于旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)5上，使得胎?？?1的大口朝上，將鍛件坯料11按圖放置在胎模4中，使得鍛件坯料11的偏心圓柱體31向下伸進(jìn)胎?？?1中，將鐓粗沖子2放置于鍛件坯料11大圓的上端面的位置，鐓粗沖子2上表面鋪墊好上墊板l，然后開始第二火鍛造，如圖7所示；鍛壓機(jī)下壓同時(shí)，操作移動(dòng)工作臺(tái)6，使其向圖示方向平移，控制材料的塑性變形過程，調(diào)整其流動(dòng)方向，得到預(yù)成型的鍛件坯料ll，然后取開鐓粗沖子2和上墊板1 ;
步驟4、第三火次加工，如圖8所示使用上平砧7對(duì)預(yù)成型的鍛件坯料11大圓的上端面進(jìn)一步展寬，進(jìn)行平整性鍛壓，操作時(shí)需要配合拉動(dòng)移動(dòng)工作臺(tái)6及轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)5，以使鍛件初步成形，滾圓后裝爐。 步驟5、第四火次加工，如圖9所示，將初步成形的鍛件坯料11上下面翻轉(zhuǎn)后，放置于旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)5上，使用上平砧7對(duì)鍛件坯料11另一大圓面進(jìn)行平整；然后如圖10所示，利用沖孔沖子8對(duì)鍛件坯料11進(jìn)行沖孔，選用合適的沖孔漏盤9或沖孔裝置10進(jìn)行沖孔時(shí)的支撐；最后進(jìn)行滾圓和多次精整后成形，得到轉(zhuǎn)臂類鍛件3成品。 本發(fā)明的方法通過所簡(jiǎn)單工裝及步驟，不僅在外形尺寸上保證了圖紙要求，而且使用鐓粗沖子2對(duì)轉(zhuǎn)臂類鍛件3的中心兩面實(shí)施壓實(shí)，為保證鍛件內(nèi)部質(zhì)量提供了有力的保障；此外，該方法能夠在小型設(shè)備上實(shí)現(xiàn)鍛造較大的轉(zhuǎn)臂類鍛件，近年在8MN水壓機(jī)設(shè)備上采用該方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性操作，共生產(chǎn)100余件各種規(guī)格轉(zhuǎn)臂類鍛件，其中最大的鍛件重3500Kg，合格率100%。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)臂類鍛件的自由鍛造方法，其特征在于，該方法按照以下步驟具體實(shí)施，步驟1、按照需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件(3)的尺寸，制作相應(yīng)的胎模(4)及鐓粗沖子(2)；步驟2、進(jìn)行第一火次加工，選用合適的鋼錠，按加熱規(guī)范對(duì)鋼錠加熱后，出爐壓鉗把，按需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件(3)尺寸制作得到初始形狀的鍛件坯料(11)；然后夾持鍛件坯料(11)的小端，去掉鉗把，得到符合要求的鍛件坯料(11)；步驟3、進(jìn)行第二火次加工，將旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)(5)放置在移動(dòng)工作臺(tái)(6)上，將步驟1制作的胎模(4)置于旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)(5)上，使得胎?？?41)的大口朝上，將鍛件坯料(11)放置在胎模(4)中，使得鍛件坯料(11)的偏心圓柱體(31)向下伸進(jìn)胎?？?41)中，將鐓粗沖子(2)放置于鍛件坯料(11)大圓的上端面的位置，鐓粗沖子(2)上表面鋪墊好上墊板(1)，然后開始第二火鍛造；鍛壓機(jī)下壓同時(shí)，操作移動(dòng)工作臺(tái)(6)平移，控制材料的塑性變形過程，調(diào)整其流動(dòng)方向，得到預(yù)成型的鍛件坯料(11)，然后取開鐓粗沖子(2)；步驟4、第三火次加工，使用上平砧(7)對(duì)預(yù)成型的鍛件坯料(11)大圓的上端面進(jìn)一步展寬，進(jìn)行平整性鍛壓，操作時(shí)需要配合拉動(dòng)移動(dòng)工作臺(tái)(6)及轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)(5)，得到初步成形的鍛件坯料(11)，滾圓后裝爐；步驟5、第四火次加工，將初步成形的鍛件坯料(11)上下面翻轉(zhuǎn)后，放置于旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)(5)上，使用上平砧(7)對(duì)鍛件坯料(11)另一大圓面進(jìn)行平整；然后利用沖孔沖子(8)對(duì)鍛件坯料(11)進(jìn)行沖孔，最后進(jìn)行滾圓和多次精整后成形，得到轉(zhuǎn)臂類鍛件(3)成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自由鍛造方法，其特征在于，所述的胎模(4)上，胎?？?41)和胎模(4)的軸心線之間的距離與鍛件(3)的大圓盤(32)和偏心圓柱體(31)的軸心線之間的距離相等，胎?？?41)的內(nèi)孔為錐面，孔壁錐面角度a為7° -10° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自由鍛造方法，其特征在于，所述的鐓粗沖子(2)的平底直徑與鐓頭直徑依據(jù)需要加工的轉(zhuǎn)臂類鍛件(3)尺寸確定制作，角度13為60° -70° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由鍛造方法，其特征在于，所述的沖孔步驟中，選用沖孔漏盤(9)或沖孔裝置(10)作為沖孔時(shí)的支撐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)臂類鍛件的自由鍛造方法，該方法的步驟是，第一、制作胎模及鐓粗沖子；第二、第一火次，對(duì)鋼錠加熱后，出爐壓鉗把，去掉鉗把，得到符合要求的鍛件坯料；第三、第二火次，將旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)放置在移動(dòng)工作臺(tái)上，將胎模置于旋轉(zhuǎn)鐓粗臺(tái)上，將鍛件坯料放置在胎模中，將鐓粗沖子放置于鍛件坯料大圓的上端面位置開始鍛造；鍛壓同時(shí)操作移動(dòng)工作臺(tái)平移，達(dá)到預(yù)成型的目的；第四、第三火次，在鍛件坯料大圓端面安裝上平砧，進(jìn)行進(jìn)一步展寬，滾圓后裝爐；第五、第四火次，將鍛件坯料上下面翻轉(zhuǎn)后，對(duì)鍛件坯料另一大圓面平整，然后沖孔，滾圓和多次精整，得到轉(zhuǎn)臂類鍛件成品。本發(fā)明的方法，步驟簡(jiǎn)單，保證了鍛造質(zhì)量。
文檔編號(hào)B21J5/08GK101722260SQ20091031117
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者孫來來, 張皓曄, 彭忠, 馬建平 申請(qǐng)人:中冶陜壓重工設(shè)備有限公司