一種塔鍛成型凹模工藝的制作方法

文檔序號:18232337發布日期:2019-07-20 01:34

本發明涉及塔鍛工藝技術領域,尤其涉及一種塔鍛成型凹模工藝。



背景技術:

鍛壓工藝是鍛造和沖壓的合稱,是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力,使之產生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法,鍛壓和冶金工業中的軋制、拔制等都屬于塑性加工,或稱壓力加工,但鍛壓主要用于生產金屬制件,而軋制、拔制等主要用于生產板材、帶材、管材、型材和線材等通用性金屬材料,在鍛造加工中,坯料整體發生明顯的塑性變形,有較大量的塑性流動;在沖壓加工中,坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形,其內部不出現較大距離的塑性流動。鍛壓主要用于加工金屬制件,也可用于加工某些非金屬,如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復合材料的成形等;目前,在軸承內圈鍛造過程中,一般軸承內圈鍛造成型工藝有三個尺寸,而塔鍛工藝有四個尺寸,所以塔鍛成型凹模承受的載荷很大,這就使得成型凹模容易破損導致生產效率低、模具成本高。



技術實現要素:

本發明的目的是為了解決現有技術中存在成型凹模容易破損和模具成本高的缺點,而提出的一種塔鍛成型凹模工藝。

為了實現上述目的,本發明采用了如下技術方案:

設計一種塔鍛成型凹模工藝,包括如下步驟;

步驟1:坯料鐓粗,通過高速熱鐓機對坯料進行鐓粗處理,使得凹模的坯料高度減小而橫截面增大,同時,增大凹模的錐度,而鐓粗后的橫截面不變;

步驟2:擠壓塔型,利用HBP-160型高速熱鐓機對凹模坯料進行塔鍛,通過塔型沖頭對凹模配料進行擠壓,控制塔型沖頭的沖擊壓力,使得凹模形成凹型的型腔;

步驟3:整徑凹模,通過相應的壓力機對凹模的外徑進行擠壓整理,使得成型凹模的上端口下行;

步驟4:外形處理,通過打磨設備將成型的凹模的外側壁上的毛刺進行打磨和拋光,最終形成凹模成品。

優選的,在步驟1中,所述高速熱鐓機選擇HBP-160型高速熱鐓機,此種型號的高速熱鐓機主要由機械化的棒料架感應加熱裝置、多工位的熱模自動機、料芯、凹模毛坯運出裝置組成,這種自動生產線可以生成塔型的凹模,并且可以對凹模坯料進行自動切邊塑形,同時,加工效率高。

優選的,HBP-160型高速熱鐓機具有特殊的工藝加工特點;首先,采用感應加熱,坯料進行精密的切邊加工、料芯重量補償和閉合無飛邊鍛造技術提高鍛件的尺寸和精度;其次,采用水平鐓粗,從而能夠很容易去除鍛件表面的氧化皮,進而保證了在鍛造過程中基本沒有氧化皮,提高了鍛件的表面質量;再者,HBP-160型高速熱鐓機的塔鍛大變形軸向復合擠壓件可以將凹模坯料中心部位的組織疏松區的顯微孔隙進行初步的鍛合,從而可以消除金屬材料的內在缺陷,進而改善金屬內部組織的特性;最后,HBP-160型高速熱鐓機的高速度使得熱的坯料鍛造的時間大大縮短,配合良好的冷卻條件,從而提高了凹模的質量。

優選的,利用HBP-160型高速熱鐓機對凹模坯料塔鍛復合擠壓時,塔型沖頭的臺階的斜度需要進行改進,改進后的臺階斜度在8度到10度之間,這樣不僅有力利于擠壓過程中臺階處的金屬流動性,減少沖頭表面的磨損,而且有利于消除凹模內徑上部表面的折彎凹坑。

優選的,塔型沖頭對凹模坯料進行擠壓時,需要在塔型沖頭上設置3-5個出氣孔,這樣方便于氣體的逸出,另外,塔型沖頭底部成尖底錐形結構,這樣可以使得塔型沖頭在工作過程中更加穩定,從而有利于中心定位,進而避免壓力中心偏移時載荷不均勻導致塔型沖頭折斷的現象發生,還可以減少沖連皮的厚度,節約了金屬材料成本。

優選的,在步驟3中,整徑凹模過程如下;

(1)、凹模坯料通過傳送帶從側面輸送到JA31-160A型的壓力機工作臺上;

(2)、人工通過手持鉗夾將凹模坯料的外圈夾緊,并沿著凹模上的送料導向口上料,再通過凹模坯料的模蓋的上半圓弧限位臺進行定位;

(3)、壓力機滑塊下行,導柱進入導柱套,整徑工件壓向凹模毛坯,并向下移動,此時凹模坯料的外徑減小,工作行程結束,最后將壓力機回程。

優選的,在步驟3中,整徑凹模過程主要是利用導柱和導柱套的導向作用來實現的,導柱和導柱套采用軸徑42h6HE和孔徑42H7的軸孔小間隙配合,凹模坯料接觸整徑工件之前,導柱已經進入導柱套內,從而保證了在加工過程中整徑工件與凹模坯料之間的間隙的均勻性。

優選的,在步驟3中,整徑后的成品凹模采用剛性卸料、下出料的方式進行出件,成型凹模內部存留2-3個整徑工件,然后將整徑工件逐一的從成型凹模的??字型葡?,再通過成型凹模的模座上的漏料孔向下通過壓力機下模座墊板孔和工作臺孔排出。

本發明提出的一種塔鍛成型凹模工藝,有益效果在于:本發明通過加長成型凹模的錐度,從而使得成型凹模能承受更大的沖擊;另外,將塔型沖頭的臺階的斜度改進在8度到10度之間,這樣不僅有力利于擠壓過程中臺階處的金屬流動性,減少沖頭表面的磨損,而且有利于消除凹模內徑上部表面的折彎凹坑;同時,在塔型沖頭上設置3-5個出氣孔,這樣方便于氣體的逸出,塔型沖頭底部成尖底錐形結構,這樣可以使得塔型沖頭在工作過程中更加穩定,從而有利于中心定位,進而避免壓力中心偏移時載荷不均勻導致塔型沖頭折斷的現象發生,還可以減少沖連皮的厚度,節約了金屬材料成本。

具體實施方式

下面將結合本發明的實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。

一種塔鍛成型凹模工藝,包括如下步驟;

步驟1:坯料鐓粗,通過高速熱鐓機對坯料進行鐓粗處理,使得凹模的坯料高度減小而橫截面增大,同時,增大凹模的錐度,而鐓粗后的橫截面不變,其中,高速熱鐓機選擇HBP-160型高速熱鐓機,此種型號的高速熱鐓機主要由機械化的棒料架感應加熱裝置、多工位的熱模自動機、料芯、凹模毛坯運出裝置組成,這種自動生產線可以生成塔型的凹模,并且可以對凹模坯料進行自動切邊塑形,同時,加工效率高;

步驟2:擠壓塔型,利用HBP-160型高速熱鐓機對凹模坯料進行塔鍛,通過塔型沖頭對凹模配料進行擠壓,控制塔型沖頭的沖擊壓力,使得凹模形成凹型的型腔,其中,塔型沖頭的臺階的斜度需要進行改進,改進后的臺階斜度在8度到10度之間,這樣不僅有力利于擠壓過程中臺階處的金屬流動性,減少沖頭表面的磨損,而且有利于消除凹模內徑上部表面的折彎凹坑;塔型沖頭對凹模坯料進行擠壓時,需要在塔型沖頭上設置3-5個出氣孔,這樣方便于氣體的逸出,另外,塔型沖頭底部成尖底錐形結構,這樣可以使得塔型沖頭在工作過程中更加穩定,從而有利于中心定位,進而避免壓力中心偏移時載荷不均勻導致塔型沖頭折斷的現象發生,還可以減少沖連皮的厚度,節約了金屬材料成本;

步驟3:整徑凹模,通過相應的壓力機對凹模的外徑進行擠壓整理,使得成型凹模的上端口下行;具體的整徑凹模過程如下;

(1)、凹模坯料通過傳送帶從側面輸送到JA31-160A型的壓力機工作臺上;

(2)、人工通過手持鉗夾將凹模坯料的外圈夾緊,并沿著凹模上的送料導向口上料,再通過凹模坯料的模蓋的上半圓弧限位臺進行定位;

(3)、壓力機滑塊下行,導柱進入導柱套,整徑工件壓向凹模毛坯,并向下移動,此時凹模坯料的外徑減小,工作行程結束,最后將壓力機回程;

步驟4:外形處理,通過打磨設備將成型的凹模的外側壁上的毛刺進行打磨和拋光,最終形成凹模成品。

在步驟1中,HBP-160型高速熱鐓機具有特殊的工藝加工特點;首先,采用感應加熱,坯料進行精密的切邊加工、料芯重量補償和閉合無飛邊鍛造技術提高鍛件的尺寸和精度;其次,采用水平鐓粗,從而能夠很容易去除鍛件表面的氧化皮,進而保證了在鍛造過程中基本沒有氧化皮,提高了鍛件的表面質量;再者,HBP-160型高速熱鐓機的塔鍛大變形軸向復合擠壓件可以將凹模坯料中心部位的組織疏松區的顯微孔隙進行初步的鍛合,從而可以消除金屬材料的內在缺陷,進而改善金屬內部組織的特性;最后,HBP-160型高速熱鐓機的高速度使得熱的坯料鍛造的時間大大縮短,配合良好的冷卻條件,從而提高了凹模的質量。

在步驟3中,整徑凹模過程主要是利用導柱和導柱套的導向作用來實現的,導柱和導柱套采用軸徑42h6HE和孔徑42H7的軸孔小間隙配合,凹模坯料接觸整徑工件之前,導柱已經進入導柱套內,從而保證了在加工過程中整徑工件與凹模坯料之間的間隙的均勻性;整徑后的成品凹模采用剛性卸料、下出料的方式進行出件,成型凹模內部存留2-3個整徑工件,然后將整徑工件逐一的從成型凹模的??字型葡?,再通過成型凹模的模座上的漏料孔向下通過壓力機下模座墊板孔和工作臺孔排出。

以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。

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