用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案涉及一種汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件制作方法，屬于熱 加工、機(jī)械制造等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件材質(zhì)多為不銹鋼和其它特殊的低碳鋼，要求具有導(dǎo) 熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)。目前該類(lèi)產(chǎn)品通過(guò)傳統(tǒng)模鍛 或者沖壓制作而成。模鍛技術(shù)主要包括：乳制圓棒、下料、拍扁、成型、沖孔、去邊、熱處理、噴 丸、矯直、機(jī)加工等工序完成；沖壓技術(shù)主要包括：乳制板材、冷沖、矯直、機(jī)加工。模鍛方法 制作的鍛造毛坯加工件雖機(jī)械加工余量小，但為了提高合格率，多臺(tái)液壓機(jī)同時(shí)作業(yè)（拍 扁、成型、沖孔、去邊），效率低下造成加工成本相對(duì)較高，另外變形比相對(duì)較小，還需要進(jìn)一 步熱處理，又增加了矯直等工序。沖壓方法雖然制作方法簡(jiǎn)單，但成材率很低，沖出的底邊 還需要矯直，切削加工量大，同時(shí)還受材料的限制，特殊材質(zhì)板材很難外購(gòu)，這種方法制作 出的產(chǎn)品品種受限。
[0003] 尋求一種能夠提供滿足客戶需求、成本又低的新型加工技術(shù)，用于汽車(chē)尾氣控制 的法蘭零件此類(lèi)產(chǎn)品，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模鍛技術(shù)和沖壓技術(shù)，成為一個(gè)亟需解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種汽車(chē)尾氣控制法蘭零件新的制作工藝，本方法加工便捷、效率高， 同時(shí)能大幅度降低加工成本。
[0005] 為了完成本申請(qǐng)的發(fā)明目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：包括以下步驟：
[0007] 1)毛坯的制備：用鍛造法或軋制法準(zhǔn)備原料毛坯；原料毛坯的變形比不小于3 ;
[0008] 2)對(duì)上述原料毛坯進(jìn)行機(jī)加工；
[0009] 3)在上述原料毛坯的中心處進(jìn)行鏜孔后，再進(jìn)行擴(kuò)孔，得到原料毛坯中心孔；
[0010] 4)對(duì)上述原料毛坯進(jìn)行擠壓；
[0011] 擴(kuò)孔后的原料毛坯用電磁感應(yīng)加熱，加熱至溫度為1150~1180°C，保溫時(shí)間5-10 分鐘后快速對(duì)原料毛坯表面進(jìn)行除磷和潤(rùn)滑處理，然后將芯棒置入坯料中心孔中，最后在 擠壓機(jī)的擠壓筒中進(jìn)行擠壓，此時(shí)擠壓溫度不低于850°C，擠壓機(jī)壓力14-63MN，擠壓速度 為 80_120mm/s;
[0012] 5)對(duì)擠壓后的原料毛坯進(jìn)行機(jī)加工。
[0013] 本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：在步驟1)中用鍛造 法制備毛坯的步驟包括：
[0014] A.根據(jù)擠壓筒的直徑，選擇相等或略大于擠壓筒直徑且鍛造變形比不小于3的鍛 造鋼徒原材料；
[0015] B.將上述鋼錠在加熱爐內(nèi)加熱，熱爐內(nèi)的溫度升溫至1180~1220°C，保溫6-7小 時(shí)；
[0016] C.將上述鋼錠保溫均勻后，使用一火次或者多火次，在快鍛機(jī)上將上述鋼錠直接 成型或者在快鍛開(kāi)坯和精鍛聯(lián)合成型機(jī)將上述鋼錠成型，得到所需鍛造原料毛坯。
[0017] 本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：在步驟1)中用軋制 法制備毛坯的步驟包括：
[0018] A.根據(jù)擠壓筒的直徑，選擇相等或略大于擠壓筒直徑且軋制變形比不小于4的軋 制用的鋼坯原材料；
[0019] B.將上述鋼坯在加熱爐內(nèi)加熱，熱爐內(nèi)的溫度升溫至1180~1220°C，保溫6-7小 時(shí)；
[0020] C.將上述鋼坯保溫均勻后，使用一火次，經(jīng)軋機(jī)直接成型，得到所需軋制原料毛 坯。
[0021]本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：在步驟2)原料毛坯 進(jìn)行機(jī)加工包括：將上述原料毛坯表面通過(guò)車(chē)光，將其光潔度加工至在▽ 3. 2以下，并用鋸 床切成厚度為300至800mm -段。
[0022] 本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：在步驟3)中對(duì)原料 毛坯的中心處進(jìn)行鏜和擴(kuò)孔步驟包括：
[0023] i)將原料毛坯的中心鏜成通孔，鏜孔直徑為30-45mm;
[0024] ii)采用感應(yīng)加熱對(duì)上述原料毛坯進(jìn)行一次加熱，加熱溫度為1120~1150°C，保 溫時(shí)間10-15分鐘；
[0025] iii)加熱完畢以后，首先進(jìn)行對(duì)原料毛坯的表面進(jìn)行除磷和潤(rùn)滑處理，再使用擴(kuò) 孔機(jī)對(duì)上述的通孔進(jìn)行擴(kuò)孔得到中心孔，擴(kuò)孔后的中心孔內(nèi)徑尺寸略大于擠壓時(shí)使用的芯 棒尺寸，芯棒的尺寸比零件成品件內(nèi)徑小于3mm±0. 5mm為宜。
[0026] 本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：在步驟5)中對(duì)擠壓 后的毛坯進(jìn)行機(jī)加工步驟包括：
[0027] a)對(duì)擠壓后的原料毛坯進(jìn)行檢驗(yàn)和校直，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的原料毛坯使用數(shù)控鋸床進(jìn)行 鋸切，鋸切的厚度比零件厚度厚1-2_ ;
[0028] b)用數(shù)控車(chē)床對(duì)原料毛坯的外輪廓及中心孔進(jìn)行精加工。
[0029] 本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：在步驟4)中，擠壓 機(jī)的擠壓筒成型用的模具厚度為40mm±10mm厚度。具體厚度根據(jù)擠壓力和成型形狀有關(guān)， 對(duì)于非對(duì)稱(chēng)外形，要適當(dāng)?shù)募雍?，以保證外形的精準(zhǔn)。
[0030] 本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：所述鋼錠為304號(hào)、 430號(hào)或441號(hào)不銹鋼，或者Q34?低碳鋼材料。
[0031] 本發(fā)明一種用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的制作方法，其中：所述法蘭零件的截 面為圓形截面、三角形截面或特殊異形截面。
[0032] 與傳統(tǒng)工藝比較，本制作方法主要流程包括鍛造（軋制）制坯、擠壓、擴(kuò)孔、擠壓、 下料、機(jī)加工等工序。對(duì)于孔徑特別小的法蘭（小于25_)或者是實(shí)心法蘭，可以省去步驟 3工序，直接擠壓成型，孔徑通過(guò)機(jī)械加工完成。因此本發(fā)明保護(hù)的內(nèi)容不光涉及空心法蘭， 也包括實(shí)心法蘭。本方法不僅適合304、430、441等不銹鋼以及Q34?等低碳鋼等材料，另 外所加工產(chǎn)品不局限于圓形截面法蘭，還適用于三角形截面、特殊異形截面（包含實(shí)心件） 加工。
[0033] 采用了以上制作方法，成本不僅降低，效率還會(huì)大大提高，特別適用于大批量的生 產(chǎn)，該方法尤其適用于汽車(chē)尾氣控制的法蘭零件的生產(chǎn)，完全能代替其他傳統(tǒng)的模鍛、沖壓 和軋碾工藝。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1是圓形法蘭不意圖；
[0035] 圖2是三角形法蘭示意圖；
[0036] 圖3是特殊異形法蘭示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 本發(fā)明采取的主要實(shí)施方式為鋼錠通過(guò)鍛造機(jī)等設(shè)備開(kāi)坯并鍛造成圓棒或者連 鑄坯通過(guò)軋制成圓棒，經(jīng)過(guò)相應(yīng)機(jī)加工，加熱等相關(guān)工序后再用大型擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，形成 空心管狀毛坯，經(jīng)過(guò)下料、機(jī)加工等工序完成加工。下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本 實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò) 程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0038] 實(shí)施例1
[0039] 材質(zhì)為304圓形法蘭制作方法：
[0040] 1)毛坯的制備：
[0041] 它包括以下步驟：
[0042] A.圖1所示，根據(jù)擠壓筒的直徑，選擇相等或略大于擠壓筒直徑且鍛造變形比不 小于3的鍛造鋼錠，選擇20英寸的鋼錠，毛坯的外輪廓的直徑控制在99±0. 5mm，選擇直徑 為250mm的擠壓筒；
[0043] B.將上述鋼錠在加熱爐內(nèi)加熱，熱爐內(nèi)的溫度升溫至1180~1220°C，保溫6-7小 時(shí)；
[0044] C.將上述鋼錠保溫均勻后，在5-20分鐘內(nèi)，使用一火次或者多火次，因坯料為方 坯，需要通過(guò)快鍛機(jī)開(kāi)坯至4>350mm后吊運(yùn)至精鍛機(jī)成型，成型尺寸為（i>255mm±2mm，得到 所需鍛造原料毛坯鍛造成直徑為255mm;
[0045] 2)對(duì)上述原料毛坯進(jìn)行機(jī)加工包括；將上述原料毛坯表面通過(guò)車(chē)光，將其光潔度 加工至在▽ 3. 2以下，并用鋸床切成厚度為500_ -段；
[0046] 3)在上述原料毛坯的中心處進(jìn)行鏜孔后，再進(jìn)行擴(kuò)孔，得到原料毛坯中心孔；它 包括以下步驟：
[0047] i)將原料毛還的中心鍵成通孔，鍵孔直徑為35mm±0. 5mm ;
[0048] ii)采用感應(yīng)加熱對(duì)上述原料毛坯進(jìn)行一次加熱，加熱溫度為1120~1150°C，保 溫時(shí)間10-15分鐘；
[0049] iii)加熱完畢以后，首先進(jìn)行對(duì)原料毛坯的表面進(jìn)行除磷和潤(rùn)滑處理，再使用擴(kuò) 孔機(jī)對(duì)上述的通孔進(jìn)行擴(kuò)孔得到中心孔，擴(kuò)孔后的中心孔內(nèi)徑尺寸略大于擠壓時(shí)使用的芯 棒尺寸，擴(kuò)孔后的內(nèi)徑尺寸80 ± 0. 5mm;
[0050] 4)對(duì)上述原料毛坯進(jìn)行擠壓；
[0051] 擴(kuò)孔后的原料毛坯用電磁感應(yīng)加熱，加熱至溫度為1150~1180°C，保溫時(shí)間5-10 分鐘后快速對(duì)原料毛坯表面進(jìn)行除磷和潤(rùn)滑處理，然后將芯棒置入坯料中心孔中，最后在 63麗擠壓機(jī)的擠壓筒中進(jìn)行擠壓，此時(shí)擠壓溫度不低于850°C，擠壓機(jī)壓力14~26麗，擠 壓速度為80-120mm/s。制作出原料毛坯尺寸為外徑：?98. 50~99. 5mm，內(nèi)徑：(670. 50~ 7L 50mm，
[0052] 5)對(duì)擠壓后的原料毛坯進(jìn)行機(jī)加工的步驟包括：
[0053] a)對(duì)擠壓后的原料毛坯進(jìn)行檢驗(yàn)和校直，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的原料毛坯使用數(shù)控鋸床進(jìn)行 鋸切，鋸切的厚度比零件厚度厚l_2mm，即厚度為11. 5mm±0. 5mm;
[0054] b)用數(shù)控車(chē)床對(duì)原料毛坯的外輪廓及中心孔進(jìn)行精加工，即用數(shù)控車(chē)床加工出成 品，先車(chē)削左端，用數(shù)控車(chē)床三爪夾住右端，車(chē)左端外圓和內(nèi)孔；然后用軟爪夾住已加工好 的一端，車(chē)削另一端。
[0055] 實(shí)施例2
[0056] 材質(zhì)為Q34?三角形法蘭的制作方法：
[0057] 1)毛坯的制備：
[0058] 它包括以下步驟：
[0059] A.圖2所示，根據(jù)擠壓筒的直徑，選擇相等或略大于擠壓筒直徑且軋制變形比不 小于4的乳制鋼還，擠壓毛還的外輪廓尺寸以控制單邊余量+0. 5mm為基準(zhǔn)，選擇450mm連 鑄還，選擇直徑為185mm的擠壓筒；
[0060] B.