[发明专利]一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺及成型模具

权利要求书

1.一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺，所述多台阶扇形件任意位置的横截面轮廓近似于扇形，并具有多个圆角部位，多台阶扇形件一端具有两层台阶结构；其特征在于：所述成型工艺包括扇形型材的制备和纵向镦压成型工序，在所述扇形型材的制备中，利用轧机将圆棒料制作成滚轮轧制状态的扇形型材，利用冷拉机的拉丝模将滚轮轧制状态的扇形型材拉拔制成用于镦压的扇形型材；所述纵向镦压成型工序中，根据目标零件的长度，将所述用于镦压的扇形型材截取一段，放入成型模具内进行纵向开式镦压成型，得到符合要求的目标零件。

2.根据权利要求1所述的一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺，其特征在于：在对圆棒料进行滚轮轧制前，圆棒料为热轧状态，并依次经退火、抛丸和皮膜处理。

3.根据权利要求2所述的一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺，其特征在于：在对圆棒料进行滚轮轧制后，将所得滚轮轧制状态的扇形型材进行无氧化退火、抛丸处理、皮膜处理，然后再采用冷拉机进行拉拔处理。

4.根据权利要求2或3所述的一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺，其特征在于：所述皮膜处理为磷皂化处理或者石墨烯润滑+皂化处理。

5.根据权利要求3所述的一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺，其特征在于：所述无氧化退火中，利用真空保护或氮气保护。

6.根据权利要求2或3所述的一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺，其特征在于：在利用冷拉机进行拉拔处理的过程中，所用拉丝粉中增加直径3mm~5mm的石子颗粒。

7.根据权利要求1所述的一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺，其特征在于：所述滚轮轧制状态的扇形型材的横截面轮廓上没有加工出圆角。

8.根据权利要求1所述的一种多台阶扇形件的冷锻成型工艺，其特征在于：所述用于镦压的扇形型材的横截面轮廓上加工有圆角，圆角的数量和位置与所制备的目标零件横截面轮廓上的圆角数量及位置相同。

9.一种多台阶扇形件的成型模具，用于加工如权利要求1所述的多台阶扇形件，包括上模和下模，上模具有向下挤压型材的凸模，其特征在于：所述下模具有和多台阶扇形件（10）外形相吻合的凹模腔，所述凹模腔由凹模组件中的模孔和伸入模孔的顶件器（17）围成，凹模组件包括上下同心设置的上凹模组件和下凹模组件，在凹模组件的外围套设有C形定位弹性套圈（13），C形定位弹性套圈（13）能够对凹模组件的周向进行定位，以避免上凹模组件与下凹模组件的相对旋转。

10.根据权利要求9所述的一种多台阶扇形件的成型模具，其特征在于：所述上凹模组件由上凹模（11）和套设在上凹模（11）外的上凹模中圈（12）组成，所述下凹模组件由下凹模（14）和套设在下凹模（14）外的下凹模中圈（15）组成，所述下凹模（14）和上凹模（11）相接处的内缘用于成型位于多台阶扇形件（10）的杆部端头位置的倒角，所述上凹模中圈（12）和下凹模中圈（15）均为圆环形，且外圆面具有一段平面，所述C形定位弹性套圈（13）的内圆面形状和所述上凹模中圈（12）及下凹模中圈（15）的外圆面形状吻合，且C形定位弹性套圈（13）的高度等于上凹模中圈（12）和下凹模中圈（15）的高度之和，以使C形定位弹性套圈（13）将上凹模组件和下凹模组件组合在一起。