CN102172757B - 内外异形面扩孔成形工艺 - Google Patents

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Abstract

一种内外异形面扩孔成形工艺，属于大型锻件锻造成形技术领域。该成形工艺根据需要设计对称的锻件形状，根据锻件形状设计专用工装设备：型砧、芯马杠，其工艺步包括：（一）锻件设计：设计对称的锻件形状。（二）工装设备设计：依据锻件的外形面形状设计相应的扩孔型砧，依据锻件内形面形状设计相应的芯马杠。（三）锻件的制造：（1）下料：根据锻件重量需要进行下料；（2）冲孔，扩孔，使用平砧，芯棒进行锻造：根据工艺设计，进行收孔前坯料锻造，并根据收孔变形的特点，收孔前锻件形状设计了锻件外形面端部高、中部凹结构；（3）收孔锻造：使用普通芯棒和宽砧对锻坯进行锻造后，设计了收孔锻造工艺步骤；（4）使用型砧，芯马杠进行扩孔成形。

Description

内外异形面扩孔成形工艺
技术领域
本发明属于大型锻件锻造成形技术领域，涉及环类零件的锻造工艺。
背景技术
内外异形面环类锻件，这类锻件最大特点外表面、内表面均为变化的几何形状，各处壁厚值不一定相同。目前国内外关于此类锻件的生产工艺有：（1）辗环成形法，此工艺的实施需要专用的辗环机械，较适合中小型锻件；（2）旋压成形法，此工艺的实施需要专用的旋压机械，适合小型锻件；（3）铸造成形法，此工艺适合大，中，小型此类零件的生产，但铸造生产的零件的机械性能有限；（4）自由锻成形法，此工艺的实施需要大型自由锻造液压机，适合生产大、中型锻件，该工艺生产出此类零件的综合力学性能优于铸造成形工艺生产的零件。
对于大型此类零件的生产，国内外大都采用自由锻造法进行生产，现行的自由锻工艺均将其简化为直壁，或者锥形面进行扩孔生产。这两种方法生产锻件形状较为简单，锻件各处壁厚相同。这两种锻造工艺的缺点如下：
（1）锻件进行了极大的简化，消耗材料较多；
（2）内外形面需要机加工形成，机加工时间增加，生产效率较低；
（3）机加工后锻件纤维组织被切断，不利于锻件的综合性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种内外异形面扩孔成形工艺，以解决现有技术消耗材料多；内外形面需要机加工形成；机加工时间增加，生产效率低；机加工后锻件纤维组织被切断，影响锻件的综合性能等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是根据需要设计对称的锻件形状，根据锻件形状设计加工专用工装设备：型砧、芯马杠。继而锻造出所需内外异形面锻件，其工艺步骤如下：
（一）锻件设计：设计对称的锻件形状。
根据单个锻件变形不对称特点，设置对称锻件结构，即两件连锻，并考虑了变形剧烈区域的影响，将其设计在了两件连接处。
（二）工装设备设计及制作：
型砧设计制造：依据锻件的外形面形状设计相应的扩孔型砧，型砧形面与锻件的外表面相同，并进行制造。
芯马杠设计制造：依据锻件内形面形状设计相应的芯马杠，芯马杠的形面与锻件的内表面形状相同，并进行制造。
（三）锻件的制造：
（1）下料：根据锻件重量需要进行下料。
（2）冲孔，扩孔，使用平砧，芯棒进行锻造：根据工艺设计，进行收孔前坯料锻造，并根据收孔变形的特点，收孔前锻件形状设计了锻件外形面端部高、中部凹结构。
（3）收孔锻造：使用普通芯棒和宽砧对锻坯进行锻造后，为了保证锻件能够套入芯马杠，锻件中部的内径要大于芯马杠此处的直径，因此，后续锻造设计了收孔锻造工艺步骤。
（4）使用型砧，芯马杠进行扩孔成形。
本发明的积极效果是形成了锻件变形的对称性，避免了扩孔过程中由于锻件各处变形不均匀而引起锻件的弯曲；保证在扩孔的过程中保证锻件内表面的成形。满足锻件内表面不同地方不同内径的要求。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：
附图1为本发明内外异形面类锻件形状结构示意图；
图中1为锻件外形面、2为锻件内形面。
具体实施方式
 以加工如图1所示内外异形面类锻件为例，实施本发明工艺步骤如下：
（一）锻件设计：设计对称的锻件形状（如附图1）。
根据单个锻件变形不对称特点，设置对称锻件结构，即两件连锻，并考虑了变形剧烈区域的影响，将其设计在了两件连接处。
（二）工装设备设计及制作：
型砧设计制造：依据锻件的外形面形状设计相应的扩孔型砧，型砧形面与锻件的外表面相同，并进行制造。
芯马杠设计制造：依据锻件内形面形状设计相应的芯马杠，芯马杠的形面与锻件的内表面形状相同，并进行制造。
（三）锻件的制造：
（1）下料：根据锻件重量需要进行下料。
（2）冲孔，扩孔，使用平砧，芯棒进行锻造：根据工艺设计，进行收孔前坯料锻造，并根据收孔变形的特点，收孔前锻件形状设计了锻件外形面端部高、中部凹结构。
（3）收孔锻造：使用普通芯棒和宽砧对锻坯进行锻造后，为了保证锻件能够套入芯马杠，锻件中部的内径要大于芯马杠此处的直径，因此，后续锻造设计了收孔锻造工艺步骤。
（4）使用型砧，芯马杠进行扩孔成形。

Claims (1)

1.一种内外异形面扩孔成形工艺，其特征是根据需要设计对称的锻件形状，根据锻件形状设计制造专用工装设备型砧、芯马杠，继而锻造出所需内外异形面锻件，其工艺步骤如下：
（一）锻件设计：设计对称的锻件形状；
根据单个锻件变形不对称特点，设置对称锻件结构，即两件连锻，并考虑了变形剧烈区域的影响，将其设计在了两件连接处；
（二）工装设备设计及制作：
型砧设计制造：依据锻件的外形面形状设计相应的扩孔型砧，型砧形面与锻件的外表面相同，并进行制造；
芯马杠设计制造：依据锻件内形面形状设计相应的芯马杠，芯马杠的形面与锻件的内表面形状相同，并进行制造；
（三）锻件的制造：
（1）下料：根据锻件重量需要进行下料；
（2）冲孔，扩孔，使用平砧，芯棒进行锻造：根据工艺设计，进行收孔前坯料锻造，并根据收孔变形的特点，收孔前锻件形状设计了锻件外形面端部高、中部凹结构；
（3）收孔锻造：使用普通芯棒和宽砧对锻坯进行锻造后，为了保证锻件能够套入芯马杠，锻件中部的内径要大于芯马杠此处的直径，因此，后续锻造设计了收孔锻造工艺步骤；
（4）使用型砧，芯马杠进行扩孔成形。
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