專利名稱：單拐曲軸鍛件成形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屬于材料加工過程中金屬塑性成形工藝，尤其涉及一種單拐曲軸鍛件成形的方法。
背景技術(shù)：
單拐曲軸是通用機(jī)械類發(fā)動機(jī)中的關(guān)鍵承載零件，對內(nèi)在質(zhì)量要求較高。如圖1 所示，為一種典型的單拐曲軸鍛件圖。鍛件為典型的長軸類鍛件，并且在軸向長度方向上材料分布嚴(yán)重不均，曲拐偏離中心距離較大，對于鍛造工藝來講，屬于復(fù)雜類鍛件?，F(xiàn)有技術(shù)中的鍛造工藝一般為空氣錘自由鍛制坯，摩擦壓力機(jī)鍛造成形，然后采用沖床切邊。具體的工藝流程為，將加熱后的圓棒料采用空氣錘通過胎模進(jìn)行多次鍛打，將兩端的桿部拔長，中間留出原始直徑的坯料，再在摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行模鍛，最后切邊。上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點由于采用比較落后的空氣錘進(jìn)行備坯，生產(chǎn)效率低，制坯精度低，廢品率高，生產(chǎn)過程噪聲大，震動大，工人勞動條件惡劣，不符合綠色鍛造的發(fā)展方向；摩擦壓力機(jī)上模鍛， 飛邊損失嚴(yán)重，材料利用率低，需要切邊工序，工藝流程長急需改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鍛件精度高、材料利用率高、生產(chǎn)效率高、成本低的單拐曲軸鍛件成形的方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的單拐曲軸鍛件成形的方法，包括步驟首先，將選用的圓坯料采用中頻感應(yīng)加熱爐加熱到始鍛溫度；然后，將加熱后的坯料在楔橫軋機(jī)中通過楔橫軋模具軋制成毛坯，成形兩端的軸桿部分；之后，將軋制后的毛坯放置在彎曲模具中，實現(xiàn)曲拐部分的彎曲；最后，將彎曲后的毛坯在鐓鍛凹模中，雙向鐓鍛成形。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的單拐曲軸鍛件成形的方法，由于工藝過程是將加熱到鍛造溫度的圓棒料送楔橫軋機(jī)模具中，經(jīng)過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，從而實現(xiàn)單拐曲軸的無飛邊鍛造。鍛件精度高，無飛邊消耗，材料利用率高；無飛邊，無須切邊設(shè)備和工序，生產(chǎn)流程短，生產(chǎn)效率高，成本低。


圖1為一種典型的單拐曲軸鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖加為本發(fā)明的具體實施例中選用的坯料的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本發(fā)明的具體實施例中軋制的毛坯的結(jié)構(gòu)示意3
圖2c為本發(fā)明的具體實施例中毛坯彎曲后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2d為本發(fā)明的具體實施例中鐓鍛成型后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明的單拐曲軸鍛件成形的方法，其較佳的具體實施方式
包括步驟首先，將選用的圓坯料采用中頻感應(yīng)加熱爐加熱到始鍛溫度；然后，將加熱后的坯料在楔橫軋機(jī)中通過楔橫軋模具軋制成毛坯，成形兩端的軸桿部分；之后，將軋制后的毛坯放置在彎曲模具中，實現(xiàn)曲拐部分的彎曲；最后，將彎曲后的毛坯在鐓鍛凹模中，雙向鐓鍛成形。所述鐓鍛凹模為可開合結(jié)構(gòu)，包括下凹模和上凹模，模具閉合后，兩側(cè)的沖頭對毛坯施壓，強(qiáng)迫毛坯產(chǎn)生鐓粗和擠壓變形。所述鐓鍛成形采用閉式鐓鍛工藝成形兩個平衡塊。本發(fā)明的單拐曲軸鍛件成形的方法，工藝過程是將加熱到鍛造溫度的圓棒料送楔橫軋機(jī)模具中，經(jīng)過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，從而實現(xiàn)單拐曲軸的無飛邊鍛造。具體工藝工步如圖2aJb、2c、2d所示本發(fā)明的特征之一是采用連續(xù)局部成形的楔橫軋工藝成形曲軸毛坯。園棒料在楔橫軋模具的作用下，徑向壓縮，軸向延伸，在模具旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)實現(xiàn)在軸向上的材料體積分配。由于后續(xù)采用鐓粗方式擠壓成形曲拐部分，因此原始棒料的直徑尺寸即可以大幅減小， 這樣就可以采用小型號的楔橫軋機(jī)來成形；此外由于原始直徑減小，整個毛坯的截面的斷面縮減率也可大幅減小，在楔橫軋成形時工藝過程更為穩(wěn)定可靠，特別是可以降低兩端料頭損失，提高材料利用率；相對于空氣錘制坯，楔橫軋工藝可以實現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)效率， 完全擺脫生產(chǎn)過程對技術(shù)工人的依賴，將工人從繁重的體力勞動中解放出來；楔橫軋工藝為連續(xù)局部回轉(zhuǎn)成形工藝，生產(chǎn)過程無震動、噪聲等污染，大大改善工人的勞動條件。本發(fā)明的另一個特征是實現(xiàn)了單拐曲軸的無飛邊精密成形。由于采用閉式鐓鍛工藝成形兩個平衡塊，因此鍛件精度高，無飛邊消耗，材料利用率高；無飛邊，無須切邊設(shè)備和工序，生產(chǎn)流程短，生產(chǎn)效率高，成本低。具體實施例加工如圖1所示的單拐曲軸鍛件圖，圖中平衡塊外側(cè)半徑43毫米，兩個平衡塊厚度分別為16和17. 4毫米，總長約為^3mm。選用圓坯料直徑45mm，楔橫軋設(shè)備可選用中心距為630mm的楔橫軋機(jī)。將材料采用中頻感應(yīng)加熱爐加熱到始鍛溫度，坯料放置在楔橫軋機(jī)的送料槽中，送料裝置將坯料送到楔橫軋模具中，軋機(jī)啟動模具轉(zhuǎn)動一圈，將坯料軋制成毛坯；然后將軋制后的毛坯，放置在彎曲模具中，實現(xiàn)曲拐部分的材料的非對稱分布，最后將彎曲后的鍛件放置在鐓鍛凹模中，鐓鍛凹模為可開合結(jié)構(gòu)，即下凹模和上凹模，模具閉合，兩側(cè)沖頭對曲拐部分材料施壓，強(qiáng)迫材料產(chǎn)生鐓粗和擠壓變形，從而充滿型腔；沖頭壓制到指定位置后，沖頭返程，然后上下凹模打開，將鍛件取出，實現(xiàn)一個鍛件的生產(chǎn)循環(huán)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種單拐曲軸鍛件成形的方法，其特征在于，包括步驟 首先，將選用的圓坯料采用中頻感應(yīng)加熱爐加熱到始鍛溫度；然后，將加熱后的坯料在楔橫軋機(jī)中通過楔橫軋模具軋制成毛坯，成形兩端的軸桿部分；之后，將軋制后的毛坯放置在彎曲模具中，進(jìn)行彎曲； 最后，將彎曲后的毛坯在鐓鍛凹模中，雙向鐓擠成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單拐曲軸鍛件成形的方法，其特征在于，所述鐓鍛凹模為可開合結(jié)構(gòu)，包括下凹模和上凹模，模具閉合后，兩側(cè)的沖頭對毛坯施壓，強(qiáng)迫毛坯產(chǎn)生鐓粗和擠壓變形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單拐曲軸鍛件成形的方法，其特征在于，所述鐓鍛成形采用閉式鐓鍛工藝成形兩個平衡塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單拐曲軸鍛件成形的方法，將加熱到鍛造溫度的圓棒料送至楔橫軋模具中，經(jīng)過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，從而實現(xiàn)單拐曲軸的無飛邊鍛造。鍛件精度高，無飛邊消耗，材料利用率高；無飛邊，無須切邊設(shè)備和工序，生產(chǎn)流程短，生產(chǎn)效率高，成本低。
文檔編號B21J5/02GK102240772SQ201110124870
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者丁俊, 任偉偉, 任廣升, 徐春國, 郭永強(qiáng), 陳鈺金 申請人:北京機(jī)電研究所