[发明专利]一种空心锻件的锻造方法

说明书

技术领域

本发明属于锻造技术领域，涉及一种空心锻件的锻造方法。

背景技术

空心锻件是常见的锻件之一，一般采用将棒料镦粗形成圆柱形饼坯，再进行加热双面冲孔的方式锻造而成。

当需要得到直径高度比在1.5以下的空心锻件时，或所冲通孔直径与饼坯直径比在0.3以上时，若仍采用传统的圆柱形饼坯加热双面冲孔时，会产生严重的冲孔拉缩现象，导致产品尺寸不合格。对于该类空心锻件，防止产生拉缩现象，传统的成形方法有两种：（1）冲孔后，增大平端面下压量或车削使环件高度减少。（2）冲小孔然后机械加工成大孔。这两种方法带来的问题是：平端面并不能全部消除拉缩带来的缺肉，有时还会带来折叠缺陷；车削环件高度或将小孔机加成大孔，都会浪费原材料，且工艺流程多，加工周期长。本发明通过对坯料进行特殊镦粗处理，将其先加工成倒圆台形的饼坯，在饼坯局部预留一定的量，然后再进行双面冲孔锻造，充分避免了拉缩现象对锻件尺寸的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

在空心锻件的生产中，当所要求空心锻件直径高度比在1.5以下，或所冲通孔直径与饼坯直径比在0.3以上时，若采取圆柱形坯料加热后双面冲大孔锻造，由于拉缩现象的存在，造成锻件局部缺肉，锻件尺寸难以达到要求；平端面并不能全部消除拉缩带来的缺肉，有时还会带来折叠缺陷；若增加机械加工工序，车削环件高度或将小孔机加成大孔，这对原材料造成了浪费，且工艺流程多，加工周期长。

本发明的技术方案是：

一种空心锻件的锻造方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1将棒料镦粗至原高度的约5/6，形成坯料；

步骤2借助锻锤下砧座使步骤1中形成的坯料缓慢旋转，配合上锤头进行锻造，锻造过程中，锤头仅接触坯料上表面1/3外环面，锻造直至整个1/3外环面压完，然后再压平中心的鼓包；

步骤3重复步骤2中的工艺，直到坯料高度比所需空心锻件高12mm～30mm，形成倒圆台形的饼坯；

步骤4将步骤3中形成的倒圆台形饼坯加热至其锻造温度，出炉后大端朝上冲孔；

步骤5翻转倒圆台形饼坯，冲出芯料，锻造出所需的空心锻件。

本发明有益效果是：

通过将棒料锻造镦粗成倒圆台形饼坯的方式，对拉缩现象进行了预留，很好的实现了仅通过锻造即可将低直径高度比坯料加工成空心锻件的目的，使得其摆脱传统的冲孔后增大平端面下压量或机械冷加工模式，节省了原材料，缩短了加工工序流程，极大地节约了时间。

附图说明

图1为倒圆台形的饼坯的锻造示意图

其中，1为锻锤下砧座上的工作台，2为上锤头，3为倒圆台形的饼坯。

图2为倒圆台形的饼坯冲孔的示意图

其中，4为冲头。

图3为冲出芯料的示意图

其中，5为芯料。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例对本发明作进一步详述：

实施例选取某圆筒锻件，棒料尺寸：直径320mm，高度580mm，材料：GH4169；所需成品空心锻件的尺寸为外圆，内孔，高度。

实施步骤为：

第一步锻造设备选取1600T水压机，将棒料加热出炉镦粗至高的圆柱坯。

第二步如图1所示，慢慢转动锻锤下砧座上的工作台1，使圆柱坯料转动，配合上锤头2下落锻造，使锤头仅接触坯料上表面外环宽约110mm，直至整个1/3外环面压完，最后压中心的鼓包。

第三步热料回炉，重复上述操作2次，镦出倒圆台形的饼坯3，饼坯高度408mm、上圆面φ412mm、下圆面φ358mm。

第四步热料回炉，如图2所示，用冲头4将倒圆台饼坯大端朝上冲孔。

第五步如图3所示，翻转倒圆台饼坯冲出芯料5，平端面，平鼓肚，完成空心锻件成形。

经测量，1件尺寸为外圆412mm，内孔191mm，高度393mm。另1件尺寸为外圆411mm，内孔188mm，高度394mm。所锻造的2件空心锻件尺寸满足技术要求，没有拉缩现象。