一種套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明適用于特殊的內外圈連體鍛件的鍛造分離領域，具體涉及一種套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝。
【背景技術】
[0002]內外圈連體鍛造成型已經(jīng)是一種很常規(guī)的鍛造方式，可節(jié)約材料，提升鍛造效率，在高速鐓鍛機的鍛造工藝中十分常見。常規(guī)的內外圈連體鍛件成型的鍛造方式是將內圈設計在外圈內徑中，成型好后，再將內外圈沖裁分離，最后內圈沖孔得到內外圈兩個鍛件。如附圖1所示的常規(guī)連體鍛件成型圖，可以看到外圈內徑Dl明顯大于內圈外徑dl，因此連體形狀可設計為外圈包容內圈，后面經(jīng)沖裁分離后外圈內徑尺寸為D1，這個尺寸通常是沖裁分離的沖頭的尺寸，最后內圈的外徑尺寸就是D1+0.5，這個尺寸就是沖裁分離的凹模的尺寸。常規(guī)連體鍛造成型件鍛造工藝如附圖2所示，工藝過程通常是:1、切斷下料；2、鐓粗或預成型；3、成型；4、內外圈分離；5、內圈沖孔。后續(xù)車削只針對單獨零件，工藝簡單。
[0003]特殊的內外圈連體鍛件成型的鍛造方式也很常見，只是內圈無法設計到外圈內徑中，成型好后無法實現(xiàn)內外圈沖裁分離，只能對內圈沖孔，后續(xù)要通過車削切斷分離。如附圖3所示的特殊連體鍛件成型圖，可以看到外圈內徑Dl明顯小于內圈外徑dl，因此連體形狀設計時，外圈無法包容內圈，只能這樣設計，也就無法實現(xiàn)沖裁分離內外圈。后面的兩個圖是車削分離的示意圖，可以看到至少需要三個車削步驟。特殊連體鍛造件鍛造工藝如附圖4所示，工藝流程通常是:1、切斷下料；2、鐓粗或預成型；3、成型；4、內圈沖孔。
[0004]簡單的說，特殊連體鍛件和普通連體鍛件的區(qū)別就是無法實現(xiàn)內外圈鍛造分離。目前該類特殊連體鍛件在實際生產(chǎn)和應用中十分普遍，特別是一些大錐角的圓錐軸承，通常外圈內徑都小于內圈外徑，連體鍛件完成后基本是靠車削切斷分離。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有外圈內徑小于內圈外徑的特殊連體鍛件無法實現(xiàn)鍛造分離的不足，提供一種套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝，通過在內圈沖孔工位實施漲孔壓邊工藝，增加內圈外徑，從而讓鍛造時內外圈分離成為可能，實現(xiàn)鍛造過程中鍛造分離的內圈外徑再次進行局部成型，省略后續(xù)的車削分離工藝。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
[0007]一種套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝，包括如下步驟:
[0008]I)先設計鍛件外圈P1，按鍛造件常規(guī)設計，鍛件外圈Pl外圍增加金屬余量，內外圈連體連接處的連皮厚度L初步按鍛件外圈Pl高度的一半左右設計；
[0009]2)再設計鍛件內圈P2，按鍛造件常規(guī)設計，鍛件內圈P2外圍增加金屬余量；
[0010]3)再設計實施鍛造分離時的鍛件內圈P3，確定連體鍛件連皮厚度L ;
[0011]4)安裝頂銷，啟動PKO機構(凸模頂出動作或裝置)，實施凸模頂料，確保內圈壓邊沖頭卸料。
[0012]按上述方案，所述步驟I)中及步驟2)中金屬余量為單邊增加0.75mm左右金屬。
[0013]按上述方案，所述步驟3)連體鍛件連皮厚度L的尺寸確定具體步驟:首先根據(jù)鍛件外圈Pl尺寸設計好后內徑尺寸已經(jīng)確定為D1，繼而內圈分離后的外徑確定為Dl+0.5mm(實際上Dl是鍛造沖裁分離時沖頭的直徑，Dl+0.5mm是沖裁的凹模的尺寸)，最終確定內外圈連體連接處的連皮厚度L，因鍛件內圈P2和鍛件內圈P3體積不變，實施沖漲壓邊時需要多少金屬就決定了連皮厚度L的尺寸。
[0014]本發(fā)明的工作原理:簡單的說，就是將內圈鍛件設計成常規(guī)的連體鍛件方式，在成型后進行鍛造分離，沖裁時先保證外圈內徑，在內圈沖孔時實施漲孔壓邊工藝，這樣將內圈外徑增大后，內圈外徑余量增加了，就真正實現(xiàn)了內外圈鍛造分離。
[0015]與現(xiàn)行特殊連體鍛件工藝相比，本發(fā)明的有益效果:實現(xiàn)了鍛造分離，從而取消了后續(xù)車削分離工序，提升整個零件工藝效率，節(jié)約資源，降低了成本。
【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有常規(guī)的內外圈連體鍛件成型圖；
[0017]圖2是現(xiàn)有常規(guī)的內外圈連體鍛件成型的鍛造工藝圖；
[0018]圖3是現(xiàn)有特殊的內外圈連體鍛件成型圖；
[0019]圖4是現(xiàn)有特殊的內外圈連體鍛件成型的鍛造工藝圖；
[0020]圖5是本發(fā)明特殊的連體鍛件沖漲壓邊示意圖；
[0021]圖6是本發(fā)明特殊的連體鍛件沖漲壓邊新工藝圖；
[0022]圖7是本發(fā)明特殊的內外圈連體鍛件成型的鍛造工藝圖；
[0023]圖8是本發(fā)明實施例高速鐓鍛機實施過程工藝流程圖；
[0024]圖9是本發(fā)明實施例內圈沖漲孔及壓邊局部放大圖；
[0025]圖9中，1-上凹模，2-下凹模，3-沖孔凹模，4-壓邊沖頭，5-沖孔沖頭。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0027]如圖5所示的特殊的連體鍛件沖漲壓邊示意圖，整個過程類似附圖1中常規(guī)的連體鍛件圖?？梢钥吹阶罱K得到的內圈外徑dl明顯大于外圈內徑D1，其關鍵技術就是在最后沖孔這個過程增加了漲孔及壓邊工藝，將鍛造過程中鍛造分離的內圈外徑再次進行了局部成型。
[0028]如圖6所示的特殊的連體鍛件沖漲壓邊新工藝圖，工藝過程是:1、切斷下料；2、鐓粗或預成型；3、成型；4、內外圈分離；5、內圈沖漲孔及壓邊。
[0029]參照圖7?圖9所示的實際生產(chǎn)中的一套軸承套圈鍛件成品圖(P1、P2)。可以看至IJ，外圈內徑47.4mm明顯小于內圈外徑50.8_，這是無法設計成常規(guī)連體鍛件形狀的。
[0030]實施例中套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝，包括如下步驟:
[0031]I)鍛件外圈Pl余量設計及初步擬定連皮厚度，余量設計在高速鐓鍛機領域通常是單邊增加0.75_左右金屬，因虛線最終車削成品尺寸已知，因此得到如圖鍛件尺寸，連皮厚度L通常是鍛件外圈Pl高度的一半左右，初步擬定為8_ ;
[0032]2)鍛件內圈P2設計，同理鍛件外圈P1，所有尺寸確定，因此鍛件內圈體積已知；
[0033]3)實施鍛造分離時的鍛件內圈P3設計，確定連體鍛件連皮厚度；要點:內圈外徑47.9mm以下部分形狀基本不用變化，僅僅小端外徑43mm略小于成品鍛件43.2mm，這是為了沖漲壓邊過程中鍛件容易進入下凹模，在沖孔后，該尺寸自然會脹大，由下凹?？刂频?3.2mmο內徑32.9_略小于成品鍛件33.2_，這是因為沖孔后沖孔沖頭需要輔助壓邊沖頭和上凹模成型，會略微漲一下內徑。因初步擬定了外圈連皮厚度，按8mm，因此可以計算出過程鍛件P3的體積。該體積需要和鍛件內圈P2 —致才行。(體積不變是成型的設計原則)經(jīng)過計算，最終確定連皮厚度為8.2_。
[0034]高速鐓鍛機實施過程工藝流程圖如圖8所示，得到了上面設計的內外圈及過程中的內圈后，確定了連皮厚度(8.2mm)，加上料芯厚度，可以設計出鍛件連體(即成型件)，優(yōu)化后(適當?shù)腻懺靾A角設計)即可得到成型體積。再根據(jù)熱鐓機特點，計算出下料尺寸(長度和直徑比為0.8-1.2)，計算出鐓粗尺寸(餅徑小于成型件最大外徑Imm)，整個工藝過程的基本尺寸即可建立。
[0035]內圈沖漲孔及壓邊局部放大圖如圖9所示，實際就是將虛線部分內圈成型為打點狀陰影線的最終成品內圈，圖中上凹模I用于控制最終內圈外徑尺寸，下凹模2用于控制內圈部分形狀及尺寸基本不變，沖孔凹模3作為沖料芯連皮必須有的，壓邊沖頭4用于控制內圈高度，將外徑壓大，沖孔沖頭5用于沖掉料芯連皮，保證內徑尺寸，輔助壓邊沖頭及上下凹模進行壓邊成型。
[0036]沖孔壓邊核心實施技巧及說明(在帶PKO機構的高速鐓鍛機沖孔工位實施)實際是一套復合模具實施的一套動作，細節(jié)如下:
[0037]1、機械手將過程中分離的內圈(虛線所示)傳送到?jīng)_孔工位，沖孔沖頭5首先開始沖孔，沖孔剛結束，壓邊沖頭4緊接著進行壓邊，將虛線部分金屬下壓，成型為最終需要的形狀(點狀陰影線所示)；
[0038]2、沖孔凹模保證沖落料芯、上凹模和下凹模保證最終內圈外徑及形狀。
[0039]3、啟動PKO(沖頭頂料)機構，當沖壓完成時，沖孔沖頭5后退，因沖孔摩擦力作用，會帶動成型好的內圈脫離凹模部分，當內圈完全離開凹模最上面時，PKO機構頂銷動作，頂動壓邊沖頭4前進，將內圈頂出沖孔沖頭5，零件下落到料道，動作完成后下個零件再次過來，重復上述動作，生產(chǎn)連續(xù)進行。
[0040]本發(fā)明并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，對于本領域的技術人員來說，可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的更改和變型，而所有這些相應的更改和變型都屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝，其特征在于，包括如下步驟: 1)先設計鍛件外圈P1，按鍛造件常規(guī)設計，鍛件外圈Pi外圍增加金屬余量，內外圈連體連接處的連皮厚度L初步按鍛件外圈Pl高度的一半左右設計； 2)再設計鍛件內圈P2，按鍛造件常規(guī)設計，鍛件內圈P2外圍增加金屬余量； 3)再設計實施鍛造分離時的鍛件內圈P3，確定連體鍛件連皮厚度L; 4)安裝頂銷，啟動PKO機構，實施凸模頂料，確保內圈壓邊沖頭卸料。2.根據(jù)權利要求1所述的套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝，其特征在于，所述步驟I)中及步驟2)中金屬余量為單邊增加0.75mm左右金屬。3.根據(jù)權利要求1所述的套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝，其特征在于，所述步驟3)連體鍛件連皮厚度L的尺寸確定具體步驟:首先根據(jù)鍛件外圈Pl尺寸設計好后內徑尺寸已經(jīng)確定為D1，繼而內圈分離后的外徑確定為Dl+0.5mm,最終確定內外圈連體連接處的連皮厚度L，因鍛件內圈P2和鍛件內圈P3體積不變，實施沖漲壓邊時需要多少金屬就決定了連皮厚度L的尺寸。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種套圈連體鍛件的沖漲壓邊新工藝，包括如下步驟：1)鍛件外圈P1設計，余量設計；初步擬定連皮厚度；2)鍛件內圈P2設計，余量設計；3)實施鍛造分離時的鍛件內圈P3設計，確定連體鍛件連皮厚度：首先根據(jù)鍛件外圈P1尺寸設計好后內徑尺寸已經(jīng)確定為D1，繼而內圈分離后的外徑確定為D1+0.5mm，最終確定內外圈連體連接處的連皮厚度L，因鍛件內圈P2和鍛件內圈P3體積不變，實施沖漲壓邊時需要多少金屬就決定了連皮厚度L的尺寸；4)安裝頂銷，啟動PKO機構，實施凸模頂料，確保內圈壓邊沖頭卸料。與現(xiàn)行特殊連體鍛件工藝相比，本發(fā)明的有益效果：實現(xiàn)了鍛造分離，取消了后續(xù)車削分離工序，提升整個零件工藝效率，節(jié)約資源，降低成本。
【IPC分類】B21K1/04
【公開號】CN105127354
【申請?zhí)枴緾N201510507315
【發(fā)明人】石磊
【申請人】黃石哈特貝爾精密鍛造有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月18日