[发明专利]带有轴向孔高锥台阶型锻件的锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种拖拉机和汽车制造技术领域的方法，具体是一种带有轴向孔高锥台阶型锻件的锻造方法。

背景技术

在拖拉机履带传送轴中齿形离合器零件是带法兰的锥形轮毂和通孔。获得类似零件最有效方法是金属压力加工，通过这样的工艺能够获得零件高强度指标和由于材料的硬化导致的优良磨损性能，并兼有足够高的精度和生产率，而金属的损耗也很少。但现实中很少使用这个工艺。因为孔的尺寸偏小，≤30mm孔一般不能冲孔，往往锻成盲孔，按传统的开式模锻方法无法实现。毫无疑问，这不仅增加了金属的损耗，而且也增加了机械加工量。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1628921，公开日2005-06-22，公开了一种载重车用轮毂轴管的全纤维锻造成形工艺及模具。其特点是:采用实心捧料，一次加热完成轮毂轴管外表面及深孔的挤压成形，从而获得沿轴向分布的全纤维金属流线，内孔完全挤压成形，不再机加工。但该技术采用挤压方法成形内孔，挤压内孔力要比冲孔力大得多，因此，需要设备功率也要比冲孔设备大得多；而且，挤压深孔的孔径一般要≥30mm，若≤30mm，冲头极易折断。

王林、张奉军在《台阶形锻件焖锻成形新析》(《CMET.锻压装备与制造技术》2004年04期)中公开了一种台阶形锻坯成形的焖锻成形工艺，包括下料、镦粗、成形、冲孔四道工序，首先将棒料下料成段，然后加热，自由镦粗，放入成形模具中成形。脱模后，放入冲孔模具中冲孔。但该技术的缺陷及不足在于：仅适用于内孔30<d<40的台阶形锻件，整个成形过程是集正挤压、反挤压、径向挤压为一体的复合挤压，其变形抗力大，因此所需的设备吨位较大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种带有轴向孔高锥台阶型锻件的锻造方法，克服现有技术中材料消耗和能源消耗大的问题，大幅度提高了锻件的尺寸精度和质量以及模具寿命，能够获得带有轴向通孔锻件，且通孔最小直径的轴向孔为d=25～30mm，深径比3～3.5。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明包括以下步骤：

1）在热模锻压力机上依次进行镦粗和模锻处理，得到与终锻件相同形状且高度低于终锻件的锻制半成品；

2）在切边压力机上冲孔，使得轮毂下半部分达到规定尺寸；

3）在切边压力机上冲去连皮并切除飞边。

所述的冲孔过程中采用的冲孔系数K和毛坯支撑表面的侧面积之间比例关系满足：

K≤1.143hD[(2tanα+0.6)×ln11-2hDtanα+tanα],]]>其中：K=fF=d2D2,]]>α为模壁斜度，f为轴孔横截面积，F为锥形轮毂大径面积，h为锥形部分轮毂高度，D为锥形部分轮毂大底部分直径；为相对高度；从而使得冲头可靠支撑凹模斜壁，且冲孔系数K带有法兰的轮毂上半部分在冲孔时仍滞留在凹模上半部位中不动，并且不会因冲孔带动被拉入凹模下半部位中。根据实心毛坯体积与空心锻件体积相等算出，因此冲孔系数允许值仅仅与模壁斜度α有关。