單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造工藝，包括中頻感應(yīng)加熱、楔橫軋制坯和閉式擠壓終鍛，閉式擠壓終鍛為：將軋制后的毛坯放置在閉式擠壓終鍛模中；上凹模（1）與下凹模（2）閉合后，左、右頂桿（3、4）同時(shí)向中間運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，中間滑塊（5）沿所述缺槽向前運(yùn)動(dòng)，共同擠壓閉式擠壓終鍛模型腔內(nèi)的毛坯，直至工件成形；左、右頂桿（3、4）及中間滑塊（5）快速回程，返回起始位置，開(kāi)啟上凹模（1），取出工件。無(wú)飛鏢，無(wú)須切邊設(shè)備和工序，不會(huì)破壞鍛件的部分金屬纖維，鍛件的機(jī)械高；通過(guò)增設(shè)中間滑塊和缺槽，實(shí)現(xiàn)了部分材料非對(duì)稱分布的曲拐部位的擠壓鍛造成型，突破了長(zhǎng)期以來(lái)制約曲拐發(fā)展的瓶頸。
【專利說(shuō)明】單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】的金屬塑性成形工藝，具體涉及一種單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單拐曲軸是小型汽油機(jī)及摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零件，對(duì)鍛件毛坯的質(zhì)量及金屬纖維流向要求非常高。傳統(tǒng)的鍛造工藝流程為:下料一加熱一拔一端桿部一拔另一端桿部一預(yù)鍛一終鍛一切邊一檢驗(yàn)入庫(kù)；使用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)，由于鍛件在終鍛時(shí)產(chǎn)生大量飛邊，經(jīng)過(guò)切邊工序后被切除，使成品鍛件的部分金屬纖維被切斷，從而降低鍛件的機(jī)械性能。
[0003]國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2013年6月5日公開(kāi)了一種“單拐曲軸鍛件成形的方法”專利號(hào)為201110124870.6，其方法步驟為:將加熱到鍛造溫度的圓棒料送至楔橫軋模具中，經(jīng)過(guò)軋制成形兩端的軸桿部分，然后采用專用多向壓力機(jī)完成彎曲和鐓擠工序，從而實(shí)現(xiàn)單拐曲軸的無(wú)飛邊鍛造。加工過(guò)程中無(wú)飛邊產(chǎn)生，無(wú)需切邊設(shè)備和工序，顯著提高了鍛件的機(jī)械性能。該方法為實(shí)現(xiàn)鍛件中部的曲拐，采用了先彎曲后鐓擠的工藝，相應(yīng)地需要設(shè)計(jì)彎曲模具和鐓擠模具，彎曲的目的是實(shí)現(xiàn)曲拐部分材料的非對(duì)稱分布，但增加了模具成本和加工工序，降低了生產(chǎn)效率，但現(xiàn)目前，對(duì)于曲拐鐓擠之前的彎曲工藝，仍是必不可少的工藝，也是制約曲拐發(fā)展無(wú)法逾越的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，提供一種單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造工藝，無(wú)飛邊產(chǎn)生、不需切邊，同時(shí)省去彎曲工藝、制造成本低、生產(chǎn)效果高。
[0005]為此，本發(fā)明提供的一種單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造工藝，包括以下工藝步驟:
[0006]步驟(一)中頻感應(yīng)加熱:將選用的圓坯料采用中頻感應(yīng)加熱爐加熱到始鍛溫度；
[0007]步驟(二)楔橫軋制坯:將加熱后的圓坯料在楔橫軋機(jī)中通過(guò)楔橫軋模具軋制成毛坯，成型兩端的軸桿部分，所述圓坯料在鍛橫軋模具的作用下，徑向壓縮，軸向延伸，在模具旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)實(shí)現(xiàn)在軸向上的材料體積分配；
[0008]關(guān)鍵在于，還包括步驟(三)閉式擠壓終鍛，所述閉式擠壓終鍛包括以下分步驟:
[0009](a)將軋制后的毛坯放置在閉式擠壓終鍛模中，所述閉式擠壓終鍛模包括上凹模(I)、下凹模(2)、左頂桿(3)、右頂桿(4)和中間滑塊(5)，所述上凹模(I)與下凹模(2)的扣合面上設(shè)置有供左頂桿(3)伸入并與閉式擠壓終鍛模的型腔相通的左頂桿孔、供右頂桿
(4)伸入并與閉式擠壓終鍛模的型腔相通的右頂桿孔，所述上凹模(I)與下凹模(2)扣合面的中部后側(cè)設(shè)置有供中間滑塊(5)安裝的缺槽，所述缺槽前后延伸并穿過(guò)閉式擠壓終鍛模的型腔后，伸到閉式擠壓終鍛模型腔的前方；
[0010](b)所述上凹模(I)與下凹模(2)閉合后，左、右頂桿(3、4)同時(shí)向中間運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，中間滑塊(5)沿所述缺槽向前運(yùn)動(dòng)，共同擠壓閉式擠壓終鍛模型腔內(nèi)的毛坯，直至工件成形；
[0011](c)所述左、右頂桿(3、4)及中間滑塊(5)快速回程，返回起始位置，開(kāi)啟上凹模(1)，取出工件。
[0012]優(yōu)選為，所述上凹模(I)與下凹模(2)的閉合方式，由設(shè)備頂置的鎖模液壓缸向下運(yùn)動(dòng)使上凹模(I)與下凹模(2)閉合，形成完整型腔。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
[0014](I)相比傳統(tǒng)的鍛造工藝來(lái)說(shuō)，該工藝鍛件精度高，無(wú)飛邊消耗，材料利用率高；無(wú)飛邊，無(wú)須切邊設(shè)備和工序，不會(huì)破壞鍛件的部分金屬纖維，鍛件的機(jī)械高、生產(chǎn)效率高，成本低；
[0015](2)相比專利號(hào)為201110124870.6的“單拐曲軸鍛件成形的方法”來(lái)說(shuō)，省去了彎曲工藝和彎曲模具，在楔橫軋制坯完成后，坯件不需要進(jìn)行彎曲，以直桿形狀放入模具中進(jìn)行閉式擠壓終鍛，直接擠壓成最終毛坯，達(dá)到毛坯設(shè)計(jì)圖要求，節(jié)約了模具成本、提高了生產(chǎn)效率，通過(guò)增設(shè)中間滑塊和缺槽，實(shí)現(xiàn)了部分材料非對(duì)稱分布的曲拐部位的擠壓鍛造成型，突破了長(zhǎng)期以來(lái)制約曲拐發(fā)展的瓶頸。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是閉式擠壓終鍛模初始狀態(tài)的透視圖。
[0017]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0018]圖3是閉式擠壓終鍛模終止?fàn)顟B(tài)的透視圖。
[0019]圖4是圖3的B-B剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0021]一種單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造工藝，包括以下工藝步驟:
[0022]步驟(一)中頻感應(yīng)加熱:將選用的圓坯料采用中頻感應(yīng)加熱爐加熱到始鍛溫度。
[0023]步驟(二)楔橫軋制坯:將加熱后的圓坯料在楔橫軋機(jī)中通過(guò)楔橫軋模具軋制成毛坯，成型兩端的軸桿部分，所述圓坯料在鍛橫軋模具的作用下，徑向壓縮，軸向延伸，在模具旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)實(shí)現(xiàn)在軸向上的材料體積分配。以上兩個(gè)步驟與專利號(hào)為201110124870.6的“單拐曲軸鍛件成形的方法”的前兩個(gè)步驟相同。
[0024]區(qū)別在于:步驟(三)閉式擠壓終鍛，所述閉式擠壓終鍛包括以下分步驟:
[0025](a)將軋制后的毛坯放置在閉式擠壓終鍛模中，閉式擠壓終鍛模為可開(kāi)合結(jié)構(gòu)，由上凹模1、下凹模2、左頂桿3、右頂桿4和中間滑塊5組成。如圖2— 3所示，上凹模I與下凹模2的扣合面上設(shè)置有供左頂桿3伸入并與閉式擠壓終鍛模的型腔相通的左頂桿孔、供右頂桿4伸入并與閉式擠壓終鍛模的型腔相通的右頂桿孔。上凹模I與下凹模2扣合面的中部后側(cè)設(shè)置有供中間滑塊5安裝的缺槽，缺槽前后延伸并穿過(guò)閉式擠壓終鍛模的型腔后，伸到閉式擠壓終鍛模型腔的前方。工件6置于上凹模I與下凹模2圍成的型腔內(nèi)，左頂桿3從左頂桿孔伸入，右頂桿4從右頂桿孔伸入，中間滑塊5安裝在滑槽內(nèi)，并可沿滑槽前后移動(dòng)，從而擠壓曲拐中部。
[0026](b)上凹模I與下凹模2閉合后，左、右頂桿3、4同時(shí)向中間運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，中間滑塊5沿缺槽向前運(yùn)動(dòng)，共同擠壓閉式擠壓終鍛模型腔內(nèi)的毛坯，直至工件成形。左、右頂桿3、4從單拐的兩端對(duì)工件6施壓，中間滑塊5從單拐的中部一側(cè)對(duì)工件6施壓，強(qiáng)迫材料產(chǎn)生鐓粗和擠壓變形，從而使材料充滿型腔，直至左頂桿3、右頂桿4和中間滑塊5壓制到終止位置，如圖3、圖4所示。
[0027](C)左頂桿3、右頂桿4和中間滑塊5快速回程，返回起始位置，開(kāi)啟上凹模1，取出工件，實(shí)現(xiàn)一個(gè)鍛件的生產(chǎn)循環(huán)。
[0028]最好是，上凹模I與下凹模2的閉合，由設(shè)備頂置的鎖模液壓缸向下運(yùn)動(dòng)使上凹模I與下凹模2閉合，形成完整型腔。
【權(quán)利要求】
1.一種單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造工藝，包括以下工藝步驟: 步驟(一)中頻感應(yīng)加熱:將選用的圓坯料采用中頻感應(yīng)加熱爐加熱到始鍛溫度； 步驟(二)楔橫軋制坯:將加熱后的圓坯料在楔橫軋機(jī)中通過(guò)楔橫軋模具軋制成毛坯，成型兩端的軸桿部分，所述圓坯料在鍛橫軋模具的作用下，徑向壓縮，軸向延伸，在模具旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)實(shí)現(xiàn)在軸向上的材料體積分配； 其特征在于，還包括步驟(三)閉式擠壓終鍛，所述閉式擠壓終鍛包括以下分步驟: (a)將軋制后的毛坯放置在閉式擠壓終鍛模中，所述閉式擠壓終鍛模包括上凹模(I)、下凹模(2)、左頂桿(3)、右頂桿(4)和中間滑塊(5)，所述上凹模(I)與下凹模(2)的扣合面上設(shè)置有供左頂桿(3)伸入并與閉式擠壓終鍛模的型腔相通的左頂桿孔、供右頂桿(4)伸入并與閉式擠壓終鍛模的型腔相通的右頂桿孔，所述上凹模(I)與下凹模(2)扣合面的中部后側(cè)設(shè)置有供中間滑塊(5)安裝的缺槽，所述缺槽前后延伸并穿過(guò)閉式擠壓終鍛模的型腔后，伸到閉式擠壓終鍛模型腔的前方； (b)所述上凹模(I)與下凹模(2)閉合后，左、右頂桿(3、4)同時(shí)向中間運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，中間滑塊(5)沿所述缺槽向前運(yùn)動(dòng)，共同擠壓閉式擠壓終鍛模型腔內(nèi)的毛坯，直至工件成形； (c)所述左、右頂桿(3、4)及中間滑塊(5)快速回程，返回起始位置，開(kāi)啟上凹模(1)，取出工件。
2.按照權(quán)利要求1所述的單拐全纖維曲軸鍛件的閉式擠壓鍛造工藝，其特征在于:所述上凹模(I)與下凹模(2)的閉合方式，由設(shè)備頂置的鎖模液壓缸向下運(yùn)動(dòng)使上凹模(I)與下凹模(2)閉合，形成完整型腔。
【文檔編號(hào)】B23P23/00GK103551850SQ201310565780
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】周亞夫 申請(qǐng)人:重慶應(yīng)國(guó)機(jī)械制造有限責(zé)任公司