一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法
【專利摘要】一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法,包括步驟：1）、選取優(yōu)質(zhì)碳素鋼棒料,鋸切得到鋸切毛坯；2）、將鋸切毛坯加熱到溫度為1150-1200℃；3）、將加熱處理后的鋸切毛坯徑向鍛壓得到預(yù)制鍛造毛坯,本步驟終鍛溫度為1000-1100℃；4）、預(yù)熱鍛造模具,將步驟3）得到的預(yù)制鍛造毛坯鍛造得到終鍛毛坯,本步驟終鍛溫度為900-950℃；5）、將步驟4）得到的終鍛毛坯進(jìn)行預(yù)沖孔和切邊,得到預(yù)沖孔毛坯,本步驟終鍛溫度為850-900℃；6）、將步驟5）中得到的預(yù)沖孔毛坯鍛造得到終鍛件,本步驟終鍛溫度不限。本發(fā)明可以快速得到具有較高精度的帶有大深度矩形孔的鍛造零件，而且可以大幅提高零件的綜合機(jī)械性能。
【專利說(shuō)明】一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍛造方法，尤其是涉及一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)零件上大深度矩形孔的加工常采用先鉆圓孔再進(jìn)行粗加工和精加工得到方孔的方法，這樣的方法比較耗時(shí)，且制作成本比較高。如果能用鍛造的方法，不僅速度快，而且鍛件的機(jī)械性能也可以得以大幅度提高。然而方孔的鍛造方法常常采用一次成型，這種方法對(duì)于大深度(深度超過(guò)50毫米)的方形通孔往往不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目的。因?yàn)榫匦慰纵^深，直接鍛壓矩形孔時(shí)，中間余料沒(méi)有地方跑掉導(dǎo)致余料將矩形孔拉變形甚至?xí)_頭拉斷，因而不能制造出符合技術(shù)要求的通孔。即便勉強(qiáng)制造出了矩形孔，也因?yàn)榫炔荒軡M足需要而不能使用，或需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的進(jìn)一步精加工才能滿足使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，不僅可以順利快速地鍛造出帶有大深度矩形孔的零件，而且精度高，可滿足使用要求。
[0004]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，包括以下步驟:
I )、根據(jù)零件的目標(biāo)尺寸選取牌號(hào)為30或35的優(yōu)質(zhì)碳素鋼棒料，然后對(duì)棒料鋸切得到鋸切毛坯；
2)、將步驟I)準(zhǔn)備好的鋸切毛坯放進(jìn)加熱爐中進(jìn)行均勻加熱處理，加熱處理后鋸切毛坯的溫度為1150-1200°C ；
3)、將步驟2)加熱處理后得到的鋸切毛坯放在摩擦壓力機(jī)上將其沿徑向鍛壓到目標(biāo)尺寸，得到預(yù)制鍛造毛坯，本步驟中終鍛溫度為1000-1100°C ；
4)、預(yù)熱摩擦壓力機(jī)的鍛造模具，然后將步驟3)得到的預(yù)制鍛造毛坯放進(jìn)所述的鍛造模具中進(jìn)行鍛造得到終鍛毛坯，本步驟中終鍛溫度為900-950°C。
[0005]5)、將步驟4)得到的終鍛毛坯放進(jìn)開(kāi)式單點(diǎn)壓力機(jī)的切邊模具中進(jìn)行預(yù)沖孔和切邊，得到預(yù)沖孔毛坯，本步驟中，終鍛溫度為850-900°C.6)、將步驟5)中得到的預(yù)沖孔毛坯放進(jìn)比步驟4)所用壓力機(jī)噸位低的壓力機(jī)的終鍛沖孔模具中，鍛造得到終鍛件，本步驟中，終鍛溫度為不限。
[0006]優(yōu)選地，步驟2)中，加熱處理后，鋸切毛坯的溫度為1175°C。
[0007]優(yōu)選地，步驟4)中，預(yù)熱處理后的鍛造模具溫度在250-400°C之間。
[0008]優(yōu)選地，步驟4)中，終鍛溫度為925°C。
[0009]優(yōu)選地，步驟5)中的終鍛溫度為875°C。
[0010]優(yōu)選地，鋸切棒料從加熱爐出爐開(kāi)始，到預(yù)制鍛造毛坯完成，時(shí)間彡15秒。
[0011]優(yōu)選地，在步驟6)后還具有一個(gè)噴丸處理的步驟，該步驟所用鋼丸直徑為1.0?1.5暈米,噴丸的時(shí)間為8分鐘?12分鐘。
[0012]優(yōu)選地,所述的噴丸處理步驟中，噴丸的時(shí)間為10分鐘。
[0013]有益效果:
使用本發(fā)明不僅可以快速得到具有較高精度的帶有大深度矩形孔的鍛造零件，而且可以大幅提高零件的綜合機(jī)械性能，使用本發(fā)明還可以大大降低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述帶有大深度矩形孔零件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明步驟4)制得終鍛毛坯的工作原理圖。
[0016]圖3為本發(fā)明步驟5)中預(yù)沖孔工作原理圖。
[0017]圖4為本發(fā)明步驟5)中切邊工作原理圖。
[0018]圖5為本發(fā)明步驟6)終鍛沖孔工作原理圖。
[0019]圖6為圖5中A-A視圖。
[0020]圖中，1、終鍛毛坯，2、終鍛上模，3、終鍛下模，4、預(yù)沖孔用沖頭，401、預(yù)沖孔用沖頭的截面，6、預(yù)沖孔模具，7、預(yù)沖孔用型芯，8、切邊用沖頭，10、切邊模具，11、終鍛沖孔用沖頭，12、終鍛件，13、終鍛沖孔用模具。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步具體詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022]實(shí)施例1:
一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，包括以下步驟:
I)、根據(jù)零件的目標(biāo)尺寸選取牌號(hào)為30的優(yōu)質(zhì)碳素鋼棒料，然后對(duì)棒料鋸切得到鋸切毛坯。此步驟可使用金屬切削帶鋸床來(lái)進(jìn)行，為了保證產(chǎn)品最終的成功率，要求鋸切毛坯的斜度不大于2度，最好每過(guò)兩小時(shí)檢查一次鋸床的相關(guān)參數(shù)，帶速使用中檔，每根鋸條切出的毛胚件不得超過(guò)2000件。
[0023]2)、將步驟I)準(zhǔn)備好的鋸切毛坯放進(jìn)加熱爐中進(jìn)行均勻加熱處理，加熱處理后鋸切毛坯的溫度為1150°C ;此步驟可采用中頻爐對(duì)鋸切毛坯進(jìn)行加熱。
[0024]3)、將步驟2)加熱處理后得到的鋸切毛坯放在摩擦壓力機(jī)上將其沿徑向鍛壓到目標(biāo)尺寸，得到預(yù)制鍛造毛坯，本步驟中終鍛溫度為1000°c ;鋸切棒料從加熱爐出爐開(kāi)始，到預(yù)制鍛造毛坯完成，時(shí)間為10秒。此步驟采用J53-1000T的摩擦壓力機(jī)，在鍛壓前要先使用噴槍清理錘面氧化皮，以防止氧化皮對(duì)鍛件的質(zhì)量造成損害。
[0025]4)、預(yù)熱摩擦壓力機(jī)的鍛造模具，預(yù)熱處理后的鍛造模具溫度在250°C。然后將步驟3)得到的預(yù)制鍛造毛坯放進(jìn)所述的鍛造模具中進(jìn)行鍛造得到終鍛毛坯，本步驟中終鍛溫度為900°C。本步驟可在1000T的摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行，鍛造模具使用前要先使用噴槍清理型腔內(nèi)的氧化皮并采用水基石墨進(jìn)行潤(rùn)滑，所用水基石墨的石墨與水的比例為1:3?1:5。
[0026]5)、將步驟4)得到的終鍛毛坯放進(jìn)開(kāi)式單點(diǎn)壓力機(jī)的切邊模具中進(jìn)行預(yù)沖孔和切邊，得到預(yù)沖孔毛坯，本步驟中，終鍛溫度為850°C。本步驟可在160T開(kāi)式單點(diǎn)壓力機(jī)上進(jìn)行。本步驟得到的預(yù)沖孔毛坯中預(yù)沖孔的長(zhǎng)度和寬度尺寸分別為鍛件最終矩形孔長(zhǎng)度和寬度尺寸的四分之三，且所得孔的相鄰邊交角均采用圓弧過(guò)渡。經(jīng)過(guò)該預(yù)沖孔步驟后可以為預(yù)先去除一部分余料，可以使下一步驟的終鍛沖孔更加順利地進(jìn)行，為鍛件的最終鍛造精度提供保證。
[0027]6)、將步驟5)中得到的預(yù)沖孔毛坯放進(jìn)250T壓力機(jī)的終鍛沖孔模具中，鍛造得到終鍛件，本步驟中，終鍛溫度為不限。
[0028]在步驟6)結(jié)束后，使用角向磨光機(jī)對(duì)鍛件的毛刺進(jìn)行打磨，然后用砂輪機(jī)沿分模線清除殘余毛邊。
[0029]為了去除鍛件表面的氧化皮，消除鍛件內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力，可以增加一個(gè)噴丸處理的步驟，該步驟所用鋼丸直徑為1.0暈米,噴丸的時(shí)間為8分鐘。本步驟可米用Q3100拋丸機(jī)進(jìn)行噴丸處理。
[0030]實(shí)施例2:
一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，包括以下步驟:
I)、根據(jù)零件的目標(biāo)尺寸選取牌號(hào)為30的優(yōu)質(zhì)碳素鋼棒料，然后對(duì)棒料鋸切得到鋸切毛坯。此步驟可使用金屬切削帶鋸床來(lái)進(jìn)行，為了保證產(chǎn)品最終的成功率，要求鋸切毛坯的斜度不大于2度，最好每過(guò)兩小時(shí)檢查一次鋸床的相關(guān)參數(shù)，帶速使用中檔，每根鋸條切出的毛胚件不得超過(guò)2000件。
[0031]2)、將步驟I)準(zhǔn)備好的鋸切毛坯放進(jìn)加熱爐中進(jìn)行均勻加熱處理，加熱處理后鋸切毛坯的溫度為1175°C ;此步驟可采用中頻爐對(duì)鋸切毛坯進(jìn)行加熱。
[0032]3)、將步驟2)加熱處理后得到的鋸切毛坯放在摩擦壓力機(jī)上將其沿徑向鍛壓到目標(biāo)尺寸，得到預(yù)制鍛造毛坯，本步驟中終鍛溫度為1050°C ;鋸切棒料從加熱爐出爐開(kāi)始，到預(yù)制鍛造毛坯完成，時(shí)間為12秒。此步驟采用J53-1000T的摩擦壓力機(jī)，在鍛壓前要先使用噴槍清理錘面氧化皮，以防止氧化皮對(duì)鍛件的質(zhì)量造成損害。
[0033]4)、預(yù)熱摩擦壓力機(jī)的鍛造模具，預(yù)熱處理后的鍛造模具溫度在300°C。然后將步驟3)得到的預(yù)制鍛造毛坯放進(jìn)所述的鍛造模具中進(jìn)行鍛造得到終鍛毛坯，本步驟中終鍛溫度為925°C。本步驟可在1000T的摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行，鍛造模具使用前要先使用噴槍清理型腔內(nèi)的氧化皮并采用水基石墨進(jìn)行潤(rùn)滑，所用水基石墨的石墨與水的比例為1:3?1:5。
[0034]5)、將步驟4)得到的終鍛毛坯放進(jìn)開(kāi)式單點(diǎn)壓力機(jī)的切邊模具中進(jìn)行預(yù)沖孔和切邊，得到預(yù)沖孔毛坯，本步驟中，終鍛溫度為875°C。本步驟可在160T開(kāi)式單點(diǎn)壓力機(jī)上進(jìn)行。本步驟得到的預(yù)沖孔毛坯中預(yù)沖孔的長(zhǎng)度和寬度尺寸分別為鍛件最終矩形孔長(zhǎng)度和寬度尺寸的六分之五，且所得孔的相鄰邊交角均采用圓弧過(guò)渡。經(jīng)過(guò)該預(yù)沖孔步驟后可以為預(yù)先去除一部分余料，可以使下一步驟的終鍛沖孔更加順利地進(jìn)行，為鍛件的最終鍛造精度提供保證。
[0035]6)、將步驟5)中得到的預(yù)沖孔毛坯放進(jìn)250T壓力機(jī)的終鍛沖孔模具中，鍛造得到終鍛件，本步驟中，終鍛溫度為不限。
[0036]在步驟6)結(jié)束后，使用角向磨光機(jī)對(duì)鍛件的毛刺進(jìn)行打磨，然后用砂輪機(jī)沿分模線清除殘余毛邊。
[0037]為了去除鍛件表面的氧化皮，消除鍛件內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力，可以增加一個(gè)噴丸處理的步驟，該步驟所用鋼丸直徑為1.2毫米，噴丸的時(shí)間為10分鐘。本步驟可采用Q3100拋丸機(jī)進(jìn)行噴丸處理。
[0038]實(shí)施例3: 一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，包括以下步驟:
I)、根據(jù)零件的目標(biāo)尺寸選取牌號(hào)為30的優(yōu)質(zhì)碳素鋼棒料，然后對(duì)棒料鋸切得到鋸切毛坯。此步驟可使用金屬切削帶鋸床來(lái)進(jìn)行，為了保證產(chǎn)品最終的成功率，要求鋸切毛坯的斜度不大于2度，最好每過(guò)兩小時(shí)檢查一次鋸床的相關(guān)參數(shù)，帶速使用中檔，每根鋸條切出的毛胚件不得超過(guò)2000件。
[0039]2)、將步驟I)準(zhǔn)備好的鋸切毛坯放進(jìn)加熱爐中進(jìn)行均勻加熱處理，加熱處理后鋸切毛坯的溫度為1200°C ;此步驟可采用中頻爐對(duì)鋸切毛坯進(jìn)行加熱。
[0040]3)、將步驟2)加熱處理后得到的鋸切毛坯放在摩擦壓力機(jī)上將其沿徑向鍛壓到目標(biāo)尺寸，得到預(yù)制鍛造毛坯，本步驟中終鍛溫度為1100°c ;鋸切棒料從加熱爐出爐開(kāi)始，到預(yù)制鍛造毛坯完成，時(shí)間為15秒。此步驟采用J53-1000T的摩擦壓力機(jī)，在鍛壓前要先使用噴槍清理錘面氧化皮，以防止氧化皮對(duì)鍛件的質(zhì)量造成損害。
[0041]4)、預(yù)熱摩擦壓力機(jī)的鍛造模具，預(yù)熱處理后的鍛造模具溫度在400°C。然后將步驟3)得到的預(yù)制鍛造毛坯放進(jìn)所述的鍛造模具中進(jìn)行鍛造得到終鍛毛坯，本步驟中終鍛溫度為950°C。本步驟可在1000T的摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行，鍛造模具使用前要先使用噴槍清理型腔內(nèi)的氧化皮并采用水基石墨進(jìn)行潤(rùn)滑，所用水基石墨的石墨與水的比例為1:3?1:5
5)、將步驟4)得到的終鍛毛坯放進(jìn)開(kāi)式單點(diǎn)壓力機(jī)的切邊模具中進(jìn)行預(yù)沖孔和切邊，得到預(yù)沖孔毛坯，本步驟中，終鍛溫度為875°C。本步驟可在160T開(kāi)式單點(diǎn)壓力機(jī)上進(jìn)行。本步驟得到的預(yù)沖孔毛坯中預(yù)沖孔的長(zhǎng)度和寬度尺寸分別為鍛件最終矩形孔長(zhǎng)度和寬度尺寸的六分之五，且所得孔的相鄰邊交角均采用圓弧過(guò)渡。經(jīng)過(guò)該預(yù)沖孔步驟后可以為預(yù)先去除一部分余料，可以使下一步驟的終鍛沖孔更加順利地進(jìn)行，為鍛件的最終鍛造精度提供保證。
[0042]6)、將步驟5)中得到的預(yù)沖孔毛坯放進(jìn)250T壓力機(jī)的終鍛沖孔模具中，鍛造得到終鍛件，本步驟中，終鍛溫度為不限。
[0043]在步驟6)結(jié)束后，使用角向磨光機(jī)對(duì)鍛件的毛刺進(jìn)行打磨，然后用砂輪機(jī)沿分模線清除殘余毛邊。
[0044]為了去除鍛件表面的氧化皮，消除鍛件內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力，可以增加一個(gè)噴丸處理的步驟，該步驟所用鋼丸直徑為1.5毫米，噴丸的時(shí)間為12分鐘。本步驟可采用Q3100拋丸機(jī)進(jìn)行噴丸處理。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟: I )、根據(jù)零件的目標(biāo)尺寸選取牌號(hào)為30或35的優(yōu)質(zhì)碳素鋼棒料，然后對(duì)棒料鋸切得到鋸切毛坯； 2)、將步驟I)準(zhǔn)備好的鋸切毛坯放進(jìn)加熱爐中進(jìn)行均勻加熱處理，加熱處理后鋸切毛坯的溫度為1150-1200°C ； 3)、將步驟2)加熱處理后得到的鋸切毛坯放在摩擦壓力機(jī)上將其沿徑向鍛壓到目標(biāo)尺寸，得到預(yù)制鍛造毛坯，本步驟中終鍛溫度為1000-1100°C ； 4)、預(yù)熱摩擦壓力機(jī)的鍛造模具，然后將步驟3)得到的預(yù)制鍛造毛坯放進(jìn)所述的鍛造模具中進(jìn)行鍛造得到終鍛毛坯，本步驟中終鍛溫度為900-950°C ； 5)、將步驟4)得到的終鍛毛坯放進(jìn)開(kāi)式單點(diǎn)壓力機(jī)的切邊模具中進(jìn)行予沖孔和切邊，得到預(yù)沖孔毛坯，本步驟中，終鍛溫度為850-900°C.6)、將步驟5)中得到的預(yù)沖孔毛坯放進(jìn)比步驟4)所用壓力機(jī)噸位低的壓力機(jī)的終鍛沖孔模具中，鍛造得到終鍛件，本步驟中，終鍛溫度為不限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，其特征在于:步驟2)中，加熱處理后，鋸切毛坯的溫度為1175°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，其特征在于:步驟4)中，預(yù)熱處理后的鍛造模具溫度在250-400°C之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，其特征在于:步驟4)中，終鍛溫度為925°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，其特征在于:步驟5)中的終鍛溫度為875°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，其特征在于:鋸切棒料從加熱爐出爐開(kāi)始，到預(yù)制鍛造毛坯完成，時(shí)間< 15秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，其特征在于:在步驟6)后還具有一個(gè)噴丸處理的步驟，該步驟所用鋼丸直徑為1.0?1.5毫米，噴丸的時(shí)間為8分鐘?12分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶有大深度矩形孔的零件的鍛造方法，其特征在于:所述的噴丸處理步驟中，噴丸的時(shí)間為10分鐘。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK104439913SQ201410506785
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】李松剛, 李現(xiàn)杰, 丁文輝, 王騰蛟 申請(qǐng)人:偃師市華信機(jī)械有限公司