專利名稱：一種大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的一種鍛造方法，特別涉及的是一種大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造 方法，屬于自由鍛造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
臺階軸是常見的自由鍛件，一般形狀為中間是大直徑段，兩端是小直徑段，如轉(zhuǎn) 子、軋輥等；或一端為大法蘭，另一端為小直徑軸段，如風(fēng)電主軸、艉軸等。有些臺階軸由于 其端部臺階尺寸太細(xì)、太短，在拔長前分料時，分料長度會短于分料直徑的1/3，這樣，拔長 預(yù)制坯細(xì)短軸段時會產(chǎn)生凹心，嚴(yán)重影響鍛件的尺寸和質(zhì)量?，F(xiàn)有的帶細(xì)短軸段的大型臺階軸一般的鍛造方法是首先將鋼錠鐓粗拔長至直徑 大于D的預(yù)制坯，D為成型后鍛件大臺階段直徑，然后，分料壓出預(yù)制坯細(xì)短軸段a，但由于 預(yù)制坯細(xì)短軸段a重量太小，導(dǎo)致分料長度太短，而無法順利拔出。目前的解決方法就是增 加余塊或添加工藝輔料，從而加大分料長度，但這樣對原材料造成了極大的浪費，增加機械 加工成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述的缺點，而提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)短軸段的拔長、節(jié)約大量原 材料的大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)本發(fā)明包括以下幾個步驟(A)鍛預(yù)制坯，把預(yù)制坯細(xì)短軸段的料先分出來對鋼錠進行加熱，鐓粗并拔長至 直徑為D1，鍛成由大臺階段和小臺階段組成的預(yù)制坯，小臺階段的長度為L1 ；則D1 <D， D1X1/3 <L1，其中的D為成型后鍛件大臺階段直徑；D1 <D，這樣就增加了小臺階段分料 的長度L1，從而可以順利的拔長預(yù)制坯細(xì)端軸端，而D1 X 1/3 < L1，這樣就滿足了最小分料 長度的條件，解決了分料長度的問題，拔長時預(yù)制坯細(xì)短軸段就不會產(chǎn)生凹心。(B)拔長小臺階段將小臺階段進行拔長得到預(yù)制坯細(xì)短軸段，預(yù)制坯細(xì)短軸段 的直徑大于成型后鍛件端部細(xì)短軸段的直徑；(C)在胎模中鐓粗大臺階段把預(yù)制坯細(xì)短軸段插入到設(shè)置在胎模中心的通孔 內(nèi)，對大臺階段進行第二次鐓粗，使大臺階段的直徑大于成型后鍛件大臺階段直徑；(D)出模，拔長預(yù)制坯細(xì)短軸段及大臺階段至工藝尺寸拔長步驟(C)中大臺階段 的直徑至成型后鍛件大臺階段直徑，拔長所述預(yù)制坯細(xì)短軸段的直徑至成型后鍛件端部細(xì) 短軸段的直徑，從而鍛造成大型臺階軸端部細(xì)短軸段。上述步驟(C)中的胎模為環(huán)形件，其側(cè)壁上設(shè)有吊裝凹槽，中心部位設(shè)有通孔，通 孔從靠近頂部的位置開始直徑漸闊而形成錐度，通孔直徑漸闊部分的表面呈弧形而形成圓 角，以利于出模。上述錐度的范圍為2° 7°。
3
上述圓角半徑的范圍為30 100。上述胎模的外圓直徑大于步驟(C)得到的大臺階段的直徑，通孔的直徑大于預(yù)制 坯細(xì)短軸段的直徑，胎模的高度大于預(yù)制坯細(xì)短軸段的長度。本發(fā)明的鍛造方法不同于常規(guī)的由大直徑到小直徑的鍛造方法，解決了大型臺階 軸端部細(xì)短軸段由于分料不夠而無法成形的問題；且本發(fā)明生產(chǎn)的臺階軸產(chǎn)品，鍛造流線 連續(xù)，分布合理，質(zhì)量穩(wěn)定，還大大減少了鍛件的下料重量；本發(fā)明的鍛造方法簡單易行，質(zhì) 量可靠，原材料利用率高。


圖1為最終成型的大型臺階軸端部細(xì)短軸段的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明鐓粗拔長后的預(yù)制坯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是拔長圖2小臺階段后預(yù)制坯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明胎模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明鍛造過程結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。參見圖2和圖3，本發(fā)明提供的鍛造方法不同于常規(guī)的由大直徑到小直徑的鍛造 方法，解決了大型臺階軸端部細(xì)短軸段由于分料不夠而無法成形的問題，具體包括以下幾 個步驟(A)鍛預(yù)制坯，把預(yù)制坯細(xì)短軸段3的料先分出來設(shè)成型后鍛件大臺階段直徑D為6 900，長度為1200，重量為6000kg，成型后鍛件 端部細(xì)短軸段的直徑d為 500，長度L為600，重量為920kg。首先對鋼錠進行加熱，鐓粗并拔長至直徑D1為6800，按兩臺階段重量比例要求 進行號印，使大臺階段長度為1650，小臺階段長度L1為280，則Dl < D，DlXl/3 < LI。D1 < D，這樣就增加了小臺階段2分料的長度L1，從而可以順利的拔長預(yù)制坯細(xì)端軸端3。而 D1X1/3 < L1，這樣就滿足了最小分料長度的條件，解決了分料長度的問題，拔長時預(yù)制坯 細(xì)短軸段3就不會產(chǎn)生凹心，即鍛成由大臺階段1和小臺階段2組成的預(yù)制坯。(B)拔長小臺階段2 將小臺階段2進行拔長，拔長后得到預(yù)制坯細(xì)短軸段3，預(yù)制 坯細(xì)短軸段3的直徑dl為 550，長度L2為590，預(yù)制坯細(xì)短軸段3的直徑dl大于成型后 鍛件端部細(xì)短軸段的直徑d。(C)根據(jù)成型后鍛件大臺階段直徑D和預(yù)制坯細(xì)短軸端3的直徑dl及長度L2，設(shè) 計專用的胎模(參見圖4)，并在胎模中鐓粗大臺階段1 該胎模為環(huán)形件，其側(cè)壁上設(shè)有吊 裝凹槽4，中心部位設(shè)有通孔5，通孔5從靠近頂部的位置開始直徑漸闊而形成錐度，通孔5 直徑漸闊部分的表面呈弧形而形成圓角，錐度大于2°小于7°，圓角半徑大于30小于100， 以利于出模。然后，把預(yù)制坯細(xì)短軸段3插入胎模的通孔5內(nèi)(參見圖5)，對大臺階段1進行第 二次鐓粗，第二次鐓粗后的大臺階段1的直徑D3為6 1000，即第二次鐓粗后的大臺階段1的直徑D3大于成型后鍛件大臺階段直徑D。(D)出模，精整，成型，根據(jù)鍛件圖拔長預(yù)制坯細(xì)短軸段3及大臺階段1至工藝尺 寸拔長第二次鐓粗后大臺階段1的直徑D3至成型后鍛件大臺階段直徑D，拔長預(yù)制坯細(xì) 短軸段3的直徑dl至成型后鍛件端部細(xì)短軸段的直徑d，從而鍛造成大型臺階軸端部細(xì)短 軸段(參見圖1)。胎模的外圓直徑D2為 1200，即胎模的外圓直徑D2大于第二次鐓粗后的大臺階 段1的直徑D3，通孔5的直徑d2為 570且高度h為600，即通孔5的直徑d2大于預(yù)制坯 細(xì)短軸段的直徑dl，胎模的高度h大于預(yù)制坯細(xì)短軸段的長度L2。本發(fā)明通過上述鍛造方法實現(xiàn)了端部細(xì)短軸段的拔長，解決了大型臺階軸端部細(xì) 短軸段由于分料不夠而無法成形的問題。本發(fā)明生產(chǎn)的臺階軸產(chǎn)品，鍛造流線連續(xù)，分布 合理，內(nèi)部質(zhì)量較高，質(zhì)量穩(wěn)定，還大大減少了鍛件的下料重量，具有方法簡單易行，質(zhì)量可 靠，原材料利用率高等優(yōu)點。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
一種大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造方法，其特征在于，包括以下幾個步驟(A)鍛預(yù)制坯，把預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)的料先分出來對鋼錠進行加熱，鐓粗并拔長至直徑為D1，鍛成由大臺階段(1)和小臺階段(2)組成的預(yù)制坯，所述小臺階段的長度為L1；則D1＜D，D1×1/3＜L1，其中的D為成型后鍛件大臺階段直徑；(B)拔長小臺階段(2)將所述小臺階段(2)進行拔長得到預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)，所述預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)的直徑大于成型后鍛件端部細(xì)短軸段的直徑；(C)在胎模中鐓粗大臺階段(1)把所述預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)插入到設(shè)置在胎模中心的通孔(5)內(nèi)，對所述大臺階段(1)進行第二次鐓粗，使所述的大臺階段(1)的直徑大于成型后鍛件大臺階段直徑；(D)出模，拔長預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)及大臺階段(1)至工藝尺寸拔長步驟(C)中所述的大臺階段(1)的直徑至成型后鍛件大臺階段直徑，拔長所述預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)的直徑至成型后鍛件端部細(xì)短軸段的直徑，從而鍛造成大型臺階軸端部細(xì)短軸段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造方法，其特征在于，所述步 驟(C)中的胎模為環(huán)形件，其側(cè)壁上設(shè)有吊裝凹槽(4)，中心部位設(shè)有通孔(5)，所述通孔 (5)從靠近頂部的位置開始直徑漸闊而形成錐度，通孔(5)直徑漸闊部分的表面呈弧形而 形成圓角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造方法，其特征在于，所述錐 度的范圍為2° 7°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造方法，其特征在于，所述圓 角半徑的范圍為30 100。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造方法，其特征 在于，所述胎模的外圓直徑大于步驟(C)得到的大臺階段⑴的直徑，所述通孔(5)的直徑 大于預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)的直徑，所述胎模的高度大于預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)的長度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型臺階軸端部細(xì)短軸段的鍛造方法，包括以下幾個步驟(A)鍛預(yù)制坯，把預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)的料先分出來；(B)拔長小臺階段(2)得到預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)；(C)在胎模中鐓粗大臺階段(1)；(D)出模，拔長預(yù)制坯細(xì)短軸段(3)及大臺階段(1)至工藝尺寸，從而鍛造成大型臺階軸端部細(xì)短軸段。本發(fā)明的鍛造方法不同于常規(guī)的由大直徑到小直徑的鍛造方法，解決了大型臺階軸端部細(xì)短軸段由于分料不夠而無法成形的問題；且本發(fā)明生產(chǎn)的臺階軸產(chǎn)品，鍛造流線連續(xù)，分布合理，質(zhì)量穩(wěn)定，還大大減少了鍛件的下料重量；本發(fā)明的鍛造方法簡單易行，質(zhì)量可靠，原材料利用率高。
文檔編號B21J5/08GK101979179SQ20101028692
公開日2011年2月23日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者李周, 楊志華, 葛艷明, 葛阿金, 袁志偉 申請人:江蘇金源鍛造股份有限公司