[发明专利]一种径向精密冷锻加工液压缸筒的模具

说明书

一种径向精密冷锻加工液压缸筒的模具，本发明涉及液压缸缸筒加工技术领域，锤头的数量为四个，每个锤头均的锻压面均为凹形圆弧结构设置，且四个锤头的锻压面构成一个开式结构，芯样设置在该开式结构中；每个锤头的外侧壁上均连接有模块，模块与锤头之间夹设有垫片；每个锤头的锻压面均由减径区、减壁区和精整区构成；减径区的内端一体成型有减壁区，减壁区的内端一体成型有精整区，其中减径区和减壁区上均开设有数条周向沟槽。通过增加压强的方法，实现单位面积的最大打击力，节约能源，同时，减少锻压面与锻件因锻击时面与面之间的接触面，减少摩擦力，延长锤头的使用寿命；能一道工序实现钢管减径减壁的工艺目的。

技术领域

本发明涉及液压缸缸筒加工技术领域，具体涉及一种径向精密冷锻加工液压缸筒的模具。

背景技术

液压缸是液压系统中执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。其中，缸筒、活塞、活塞杆称为液压缸三大件。三大件中，缸筒不仅是最常用的机械动力转换部件之一，而且是液压缸形成内腔盛装流体的核心元件，质量为总质量的50%~60%。

现有技术生产液压缸缸筒，主要是采用热轧无缝钢管直接加工工艺和热轧无缝钢管冷拔加工两种工艺。直接加工工艺由于无缝钢管壁厚不均匀的缺陷，导致油缸缸筒加工过程中，需要切削、衍磨加工，浪费能源，费工费料，生产速度慢，成品率低，金属利用率低。冷拔加工工艺，在冷拔的加工过程中，两向压应力一向拉应力，在冷拉过程中，材料的组织晶粒被拉成细长，形成了纤维组织，金属回具有明显的各向异性。冷拔加工不仅无法消除母材的缺陷，还可能存在缺陷扩大化；冷拔加工它是以牺牲金属塑性、韧性为代价，因此，母材的断面伸长率大幅度缩水。

径向精密冷锻加工液压缸缸筒是一种局部连续 、无屑且精密的金属成形加工工艺。加工过程中，母材受三向压应力，细化晶粒，使材料的组织更致密，并能消除母材中存在的细微缺陷；产品外表面质量几乎达到外圆无心磨的品质，内孔尺寸精度达到珩磨管尺寸精度；内外表面显微硬度大幅提升，提高缸筒的耐磨损及抗疲劳性能；特别是材料利用率大幅度上升。

模具是径向精密冷锻锻加工工艺中核心部件之一，直接影响液压缸缸筒减径减壁和内外表面精度的实现。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种径向精密冷锻加工液压缸筒的模具，通过增加压强的方法，实现单位面积的最大打击力，节约能源，同时，减少锻压面与锻件因锻击时面与面之间的接触面，减少摩擦力，延长锤头的使用寿命；能一道工序实现钢管减径减壁的工艺目的，在一定的轴向进给速度的匹配下，使液压缸缸筒的外表面粗糙度0.20-0.40μm、内孔粗糙度 Ra≤0.2μm、 内孔尺寸精度达到H7-H8。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：它包含模块、垫片、锤头、芯样；锤头的数量为四个，每个锤头均的锻压面均为凹形圆弧结构设置，且四个锤头的锻压面构成一个开式结构，芯样设置在该开式结构中；每个锤头的外侧壁上均连接有模块，模块与锤头之间夹设有垫片；每个锤头的锻压面均由减径区、减壁区和精整区构成；减径区的内端一体成型有减壁区，减壁区的内端一体成型有精整区，其中减径区和减壁区上均开设有数条周向沟槽，上述开式结构中，位于减径区和减壁区的部位为圆锥形结构，位于精整区的部位为圆柱形结构，且圆锥形结构的入口内径与液压缸缸筒管坯的外径相同，圆柱形结构的内径与液压缸缸筒的外径相同。

优选地，所述减径区、减壁区和精整区的衔接处均为倾斜角结构。

优选地，所述芯样的头部为圆弧状结构设置，其直径与缸筒的内径相同，芯样的尾部为左旋螺纹结构设置。

优选地，所述垫片的厚度大于等于6mm，HRC为22-25。

优选地，所述锤头的锻压面的HRC为58-62。

优选地，所述模块为长方体结构，其HRC为45-50。