高壓油缸反擠壓成形工藝及其所用的反擠壓模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓油缸加工工藝方法及其相關(guān)模具，特別涉及一種高壓油缸反擠壓成形工藝及其所用的反擠壓模具。
【背景技術(shù)】
[0002]油缸是液壓機(jī)械中重要的壓容部件，國內(nèi)液壓傳動(dòng)應(yīng)用極為廣泛，高低壓油缸的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)也很多，但當(dāng)代高新技術(shù)對(duì)液壓機(jī)械使用范圍和性能提出更高的要求，由此推動(dòng)了超高壓油缸的發(fā)展，以管徑小、細(xì)長軸類、管壁薄、耐高壓，重量輕為特點(diǎn)的油缸成為工程液壓機(jī)械重要發(fā)展方向之一，本專利所加工的缸筒是按照美國卡特公司標(biāo)準(zhǔn)制造的一種新的油缸規(guī)格，該高壓缸筒的缸筒鍛件材料:20Mn ;重量:452Kg ;該缸筒產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn):1.口徑小(內(nèi)徑:219.5mm)，缸筒總長:1198mm，高深比:5.4 ;2.缸筒壁薄(壁厚:52mm) ；3.缸筒中心精度要求高(同軸度偏差±0.25mm) ；4.脫碳層:彡1.5mm ;晶粒度達(dá)到5級(jí)以上；由上述數(shù)據(jù)可知，缸筒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高，成形難度大，采用傳統(tǒng)鍛造(自由鍛+機(jī)械加工)方法對(duì)其進(jìn)行加工，鍛比和性能是達(dá)不到要求的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種高壓油缸反擠壓成形工藝及其所用的反擠壓模具，該高壓油缸反擠壓成形工藝能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的細(xì)長薄壁油缸筒體成型，成型的產(chǎn)品精度高，強(qiáng)度大，且筒體內(nèi)側(cè)無拔模斜角。
[0004]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高壓油缸反擠壓成形工藝，其步驟如下:
[0005]步驟一:下料按工藝尺寸要求鋸料；
[0006]步驟二:加熱:將坯料全功率加熱到800°C后保溫90min，然后再全功率加熱到1180±10°C后保溫 90min ；
[0007]步驟三:模具預(yù)熱:模具加熱至250?350°C ；
[0008]步驟四:預(yù)鐓坯料:在300MN液壓機(jī)上對(duì)加熱后的坯料進(jìn)行鍛造，鍛出法蘭，壓力控制在2500噸，壓下速度20?30mm/s ；
[0009]步驟五:在300MN液壓機(jī)上反擠壓:通過分步反擠壓工藝將工件擠壓成形；
[0010]步驟六:熱處理(正火):將工件在加熱爐內(nèi)全功率加熱到910±10°C后保溫3.5h,然后出爐空氣冷卻；
[0011]步驟七:取試樣；
[0012]步驟八:理化檢驗(yàn)。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟五中分五次逐步反擠壓法蘭坯料，每次壓下量131mm,壓力控制在2800噸，壓下速度20?30mm/s。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟五中每次擠壓后在工件與上模之間添加石墨混合粉，每壓好一個(gè)工件后，立即冷卻模具。
[0015]—種反擠壓模具，包括上模和下模，其中:
[0016]上模下側(cè)固定安裝有沖頭，沖頭下端圓周外側(cè)面上形成一圈外凸的環(huán)形擠壓帶；
[0017]下模上固設(shè)有墊板，墊板上固設(shè)有缸筒凹模，缸筒凹模內(nèi)側(cè)形成凹模型腔，下模上還固設(shè)于有一凹模外圈，該凹模外圈緊密套設(shè)于缸筒凹模外側(cè)，二者通過上端開口小于下端開口的錐形面接觸，下模上還設(shè)有縱向能夠升降的頂桿，墊板上設(shè)有與缸筒凹模內(nèi)側(cè)型腔位置正對(duì)的穿孔，頂桿上端恰伸入到墊板的穿孔內(nèi)，且頂桿上端恰能夠與墊板上側(cè)表面對(duì)齊形成凹模型腔下側(cè)面，下模上還設(shè)有一卸料裝置，該卸料裝置恰能夠止擋于凹模型腔內(nèi)的工件正上方。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述沖頭上的擠壓帶高度為0.5mm,寬度為30mm。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述卸料裝置包括一樞接軸和一開口擋料框，所述樞接軸水平樞接于下模上側(cè)面，該樞接軸與開口擋料框一側(cè)的側(cè)壁固定連接，該開口擋料框恰套設(shè)于工件外側(cè)，且該開口擋料框與開口正對(duì)的側(cè)壁能夠止擋于工件正上方。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述下模的墊板上設(shè)有一凸臺(tái)，該凸臺(tái)恰伸入缸筒凹模內(nèi)。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述缸筒凹模下側(cè)面通過縱向和水平的定位鍵與墊板上側(cè)面相連。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述還設(shè)有一鐓法蘭墊板，該鐓法蘭墊板能夠完全覆蓋設(shè)于工件上側(cè)表面上。
[0023]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述下模的缸筒凹模高度小于工件高度。
[0024]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:本發(fā)明將高溫加熱的鋼錠先進(jìn)行預(yù)鐓，鐓出法蘭，然后再進(jìn)行分步反擠壓成型和熱處理，本專利通過將鐓法蘭墊板墊在坯料上實(shí)現(xiàn)坯料法蘭預(yù)鐓，法蘭預(yù)鐓結(jié)束后取走鐓法蘭墊板即可進(jìn)行反擠壓成形，這樣法蘭鐓粗是在擠壓模中完成的并與反擠壓工序同一火加熱即可，節(jié)省加熱工時(shí)和預(yù)鐓模具，在模具的沖頭端部設(shè)計(jì)了擠壓帶，實(shí)現(xiàn)了無拔模斜角的缸筒正常擠壓成型和脫模，且保證了缸筒上下兩段內(nèi)徑高度統(tǒng)一，卸料裝置有效避免了工件粘上模，本專利采用分布擠壓工藝制造成上端開口下端封閉的桶體坯料后，通過鐓粗模具將桶體坯料的側(cè)壁擠壓成徑向向外延伸的法蘭，這樣該整體頂蓋的法蘭與頂蓋桶體為一體結(jié)構(gòu)無焊縫，且由于法蘭在鐓擠過程中鍛件內(nèi)部始終保持在三向壓應(yīng)力狀態(tài)，其內(nèi)部無拉應(yīng)力，不會(huì)產(chǎn)生裂紋等缺陷，其結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)度大，使用可靠、安全。
【附圖說明】
[0025]圖1為工件主視圖；
[0026]圖2為圖1中A-A向剖視圖；
[0027]圖3為鍛件變形過程第一狀態(tài)圖；
[0028]圖4為鍛件變形過程第二狀態(tài)圖；
[0029]圖5為鍛件變形過程第三狀態(tài)圖；
[0030]圖6為坯料加熱曲線圖；
[0031]圖7為工件正火熱處理曲線圖；
[0032]圖8為反擠壓模具原理圖；
[0033]圖9為反擠壓模具的沖頭主視圖；
[0034]圖10為卸料裝置主視圖；
[0035]圖11為卸料裝置立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]實(shí)施例:一種高壓油缸反擠壓成形工藝，其步驟如下:
[0037]步驟一:下料按工藝尺寸要求鋸料；
[0038]步驟二:加熱:將坯料全功率加熱到800°C后保溫90min，然后再全功率加熱到1180±10°C后保溫 90min ；
[0039]步驟三:模具預(yù)熱:模具加熱至250?350°C ；
[0040]步驟四:預(yù)鐓坯料:在300MN液壓機(jī)上對(duì)加熱后的坯料進(jìn)行鍛造，鍛出法蘭，壓力控制在2500噸，壓下速度20?30mm/s ；
[0041]步驟五:在300MN液壓機(jī)上反擠壓:通過分步反擠壓工藝將工件10擠壓成形；
[0042]步驟六:熱處理(正火):將工件10在加熱爐內(nèi)全功率加熱到910±10°C后保溫
3.5h,然后出爐空氣冷卻；
[0043]步驟七:取試樣；
[0044]步驟八:理化檢驗(yàn)。
[0045]所述步驟五中分五次逐步反擠壓法蘭坯料，每次壓下量131mm，壓力控制在2800噸，壓下速度20?30m