專利名稱：九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金技術領域，具體是九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法。
背景技術：
為了加強高速鐵路、高速公路及橋梁的結(jié)構，在高速鐵路、高速公路及橋梁的預應力系統(tǒng)中常常通過九孔圓錨圈對鋼絞線進行固定。九孔圓錨圈孔多且深，目前熱鍛九孔圓錨圈均采用胎模鍛出實心鍛件，再通過錐鉆花或錐鉸刀在實心鍛件上鉆孔得到具有內(nèi)孔的九孔圓錨圈，采用現(xiàn)有方法加工九孔圓錨圈，加工難度大，成品率低，從而易造成資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種操作方便、節(jié)省原材料、降低成本且能提高成品率的九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓鍛造方法。本發(fā)明的目的主要通過以下技術方案實現(xiàn)九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，包括以下步驟
(a)下料，具體過程是將截面直徑為80mm的圓鋼坯料下料得到截面直徑為80mm、高為 172. 5mm的毛坯；
(b)去毛刺，具體過程是將毛坯上的毛刺去除；
(c)加熱，具體過程是在108(Γ1120 下對毛坯進行加熱4飛min；
(d)鐓粗，具體過程是將加熱后的毛坯進行鐓粗得到高為54mm、截面直徑小于145mm的毛坯；
(e )成形，具體過程是將鐓粗后的毛坯放入成形模具的凹模內(nèi)，通過摩擦壓力機滑塊帶動成形模具的凸模，并通過凸模下壓毛坯得到圓錨圈鍛件；
(f)冷卻，具體過程是將圓錨圈鍛件放置在料箱中，并在靜止的空氣中冷卻；
(g)拋丸，具體過程是將料箱中的圓錨圈鍛件取出，通過拋丸將冷卻后圓錨圈鍛件上的氧化皮去除；
(h)檢驗，具體過程是對圓錨圈鍛件進行檢驗，得到符合需求標準的九孔圓錨圈。其中， 凸模在摩擦壓力機滑塊的帶動下完成下壓或上提，在拋丸之前，為了便于操作，還可去除圓錨圈鍛件上的毛刺。所述步驟(b)中還包括檢查毛坯上是否有結(jié)疤，并對具有結(jié)疤的毛坯上的結(jié)疤去除。所述步驟(c)中的加熱溫度為1100°C，加熱時間為5min。所述步驟(e)包括以下步驟
(el)檢查成形模具的凸模和凹模是否對正，承擊面之間是否有間隙，若凸模和凹模沒有對正或承擊面之間存在間隙則進行相應的調(diào)整，從而使凸模和凹模對正，且使承擊面之間無間隙；
(e2)將成形模具預熱至20(T30(TC ；(e3)將鐓粗后的毛坯放入凹模內(nèi)，通過摩擦壓力機滑塊帶動成形模具的凸模，并通過凸模下壓毛坯得到圓錨圈鍛件，然后取出圓錨圈鍛件；
(e4)通過石墨溶液對成形模具進行冷卻和潤滑。成形過程是在摩擦壓力機上進行，為了保證摩擦壓力機打擊能量，摩擦壓力機的摩擦盤與飛輪的蓄能時間應調(diào)至2(T2k。所述步驟(e3)還包括檢查圓錨圈鍛件的高度和孔尺寸及孔與孔的位置度，并在發(fā)現(xiàn)不合格圓錨圈鍛件時對成形模具進行檢修。為了在連續(xù)操作過程中減小操作的復雜程度，步驟(e3)中對圓錨圈鍛件的檢查可每30min進行一次或每生產(chǎn)60件圓錨圈鍛件進行一次，當然，在發(fā)現(xiàn)圓錨圈鍛件不合格時，需對檢查間隔30min或60件內(nèi)生產(chǎn)出的圓錨圈鍛件進行隔離，待冷卻后進行全檢，并對不合格的圓錨圈鍛件進行返修。所述步驟(e4)中石墨溶液的石墨與水按重量比1 :10進行配置。其中，石墨溶液中的石墨主要用于潤滑，而水主要用于冷卻。所述步驟(e4)中冷卻和潤滑成形模具的時間大于k。成形模具的冷卻和潤滑時間大于k，如此，能保證成形模具充分潤滑和冷卻。所述步驟(f)中層疊在每個料箱中的圓錨圈鍛件的層數(shù)應小于10層。本發(fā)明對料箱中堆疊的圓錨圈鍛件的層數(shù)進行限制，其目的是為了避免料箱中堆疊的圓錨圈鍛件的層數(shù)太高時，下層的圓錨圈鍛件因承重太重而變形。所述步驟(h)中根據(jù)毛坯圖和GB/T12362精密級要求對圓錨圈鍛件進行檢驗。其中，毛坯圖主要反映圓錨圈的設計參數(shù)，如圓錨圈的寬、高及位置度，而GB/T12362精密級要求則為檢查圓錨圈具體材質(zhì)的性能參數(shù)。所述步驟(h)中檢查得到的九孔圓錨圈孔與孔的位置度應小于0. 3mm,晶粒度應為5-9級。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明對九孔圓錨圈進行鍛造時，九孔圓錨圈的成形過程通過閉式、熱鍛、正擠壓的方法進行，九孔圓錨圈的九個內(nèi)孔可在成形模具內(nèi)一次鍛出，操作方便且能提高成品率，因本發(fā)明通過鐓粗和下壓處理，精密級能滿足需求，外徑不需要加工，如此，可避免鉆孔所造成的材料浪費，大約可以節(jié)省原材料2kg的坯料，本發(fā)明生成的九孔圓錨圈能避免粗鉆內(nèi)孔，故降低機加工粗鉆錐孔的費用。


圖1為本發(fā)明實施例的工藝流程圖2為采用本發(fā)明鍛造的九孔圓錨圈的縱剖視結(jié)構示意圖； 圖3為采用本發(fā)明鍛造的九孔圓錨圈的俯視結(jié)構示意圖； 圖4為本發(fā)明成形過程中所用到的成形模具的結(jié)構示意圖。附圖中附圖標記所對應的名稱為1、下模板，2、連接板，3、凹模墊，4、凹模，5、模芯，6、應力圈，7、下頂桿，8、上頂桿，9、模座，10、上模板，11、凸模，12、凸模套，13、鐓粗上模， 14、鐓粗下模，15、鐓粗下模墊，16、水管接頭。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
如圖1所示，九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，包括以下工藝步驟下料、 去毛刺、加熱、鐓粗、成形、冷卻、拋丸及檢驗。其中，下料的具體過程為將截面直徑為80mm 的圓鋼坯料通過鋸床下料得到截面直徑為80mm、高為172. 5mm的毛坯。去毛刺的具體過程為將下料得到的用于制造九孔圓錨圈的毛坯上的毛刺通過砂輪機去除，檢查毛坯上是否有結(jié)疤，并對具有結(jié)疤的毛坯上的結(jié)疤通過銼刀去除。加熱的具體過程為將中頻加熱爐內(nèi)的溫度調(diào)至108(T112(TC，將毛坯放至中頻加熱爐中加熱Temin，其中優(yōu)選的加熱溫度為 1100°C，加熱時間為5min。鐓粗的具體過程為將加熱后的毛坯在400噸沖床的作用下進行鐓粗得到高為54mm、截面直徑小于145mm的毛坯。成形的具體過程為檢查成形模具的凸模和凹模是否對正，承擊面之間是否有間隙，若凸模和凹模沒有對正或承擊面之間存在間隙則進行相應的調(diào)整，從而使凸模和凹模對正，且使承擊面之間無間隙；將成形模具預熱至20(T300°C并空載運行兩次；將鐓粗后的毛坯用夾鉗放入凹模內(nèi)，通過摩擦壓力機滑塊帶動成形模具的凸模，并通過凸模下壓毛坯得到圓錨圈鍛件，然后取出圓錨圈鍛件，檢查圓錨圈鍛件的高度和孔尺寸及孔與孔的位置度，并在發(fā)現(xiàn)不合格圓錨圈鍛件時對成形模具進行檢修；通過石墨與水的重量比為1 :10的石墨溶液對成形模具進行冷卻和潤滑，且使冷卻和潤滑成形模具的時間大于k。冷卻的具體過程為將圓錨圈鍛件放置在料箱中，并在靜止的空氣中冷卻，其中，層疊在每個料箱中的圓錨圈鍛件的層數(shù)應小于10層。拋丸的具體過程為將料箱中的圓錨圈鍛件取出，通過拋丸將冷卻后圓錨圈鍛件上的氧化皮去除。檢驗的具體過程為根據(jù)毛坯圖和GB/T12362精密級要求對圓錨圈鍛件進行檢驗，得到符合需求標準的九孔圓錨圈，檢查得到的九孔圓錨圈孔與孔的位置度應小于0.3mm，晶粒度應為5-9級。其中，毛坯圖主要反映圓錨圈的設計參數(shù)，如圓錨圈的寬、高及位置度等尺寸。如圖2及圖3所示，其中，圖2為采用本發(fā)明鍛造的九孔圓錨圈的剖視結(jié)構示意圖，其主要體現(xiàn)了采用本發(fā)明鍛造的九孔圓錨圈的孔的結(jié)構，其內(nèi)孔為錐孔；圖3為采用本發(fā)明鍛造的九孔圓錨圈的俯視結(jié)構示意圖，其體現(xiàn)了九孔圓錨圈孔的分布。如圖4所示，實現(xiàn)本發(fā)明成形過程所應用到的成形模具，包括下模板1、連接板2、 凹模墊3、凹模4、模芯5、應力圈6、下頂桿7、上頂桿8、模座9、上模板10及凸模11，其中， 連接板2連接于下模板1的上端面，凹模墊3設置在連接板2的上端面，凹模4設置在凹模墊3的上端面且與凹模墊3構成有型腔，模芯5位于型腔內(nèi)且固定在凹模墊3上，型腔上端開口，凸模11連接于上模板10的下端面，且凸模11下端與型腔上端開口位置對應、大小匹配。應力圈6和模座9均連接于連接板2的上端面，凹模墊3和凹模4均嵌入在應力圈6 內(nèi)，應力圈6嵌入模座9內(nèi)且與模座9連接。上頂桿8連接于下頂桿7上端，上頂桿8的上端穿過下模板1及凹模墊3，如此，便于通過上頂桿將成形后的鍛件頂出。下模板1上端面連接有鐓粗下模14，鐓粗下模14與下模板10之間設置有鐓粗下模墊15，鐓粗下模墊15采用具有彈性的軟墊構成，上模板10下端面連接有與鐓粗下模14 位置對應的鐓粗上模13。本發(fā)明通過鐓粗上模13和鐓粗下模14使該成形模具在400噸沖床的配合作用下能完成鐓粗的功能。凸模11外壁套設有凸模套12，凸模套12連接于上模板10的下端面，凸模套12構成有兩端開口分別位于凸模套12內(nèi)外兩側(cè)壁的通水流道，且凸模套12外側(cè)壁連接有接通該通水流道的水管接頭16，水管接頭16外接冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)中冷卻液可采用石墨與水進行配比得到的石墨溶液，通過水管接頭16便于外輸入石墨溶液來對成形模具進行冷卻。本發(fā)明不限于九孔圓錨圈的鍛造，在鍛造不同孔的圓錨圈時，根據(jù)具體圓錨圈的尺寸和孔數(shù)對凸模11、凹模4、凹模墊3及模芯5進行選擇。如上所述，則能很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
權利要求
1.九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟(a)下料，具體過程是將截面直徑為80mm的圓鋼坯料下料得到截面直徑為80mm、高為 172. 5mm的毛坯；(b)去毛刺，具體過程是將毛坯上的毛刺去除；(c)加熱，具體過程是在108(Γ1120 下對毛坯進行加熱4飛min；(d)鐓粗，具體過程是將加熱后的毛坯進行鐓粗得到高為54mm、截面直徑小于145mm的毛坯；(e )成形，具體過程是將鐓粗后的毛坯放入成形模具的凹模內(nèi)，通過摩擦壓力機滑塊帶動成形模具的凸模，并通過凸模下壓毛坯得到圓錨圈鍛件；(f)冷卻，具體過程是將圓錨圈鍛件放置在料箱中，并在靜止的空氣中冷卻；(g)拋丸，具體過程是將料箱中的圓錨圈鍛件取出，通過拋丸將冷卻后圓錨圈鍛件上的氧化皮去除；(h)檢驗，具體過程是對圓錨圈鍛件進行檢驗，得到符合需求標準的九孔圓錨圈。
2.根據(jù)權利要求1所述的九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(b)中還包括檢查毛坯上是否有結(jié)疤，并對具有結(jié)疤的毛坯上的結(jié)疤去除。
3.根據(jù)權利要求1所述的九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(c)中的加熱溫度為1100°C，加熱時間為5min。
4.根據(jù)權利要求1所述的九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(e)包括以下步驟(el)檢查成形模具的凸模和凹模是否對正，承擊面之間是否有間隙，若凸模和凹模沒有對正或承擊面之間存在間隙則進行相應的調(diào)整，從而使凸模和凹模對正，且使承擊面之間無間隙；(e2)將成形模具預熱至20(T30(rC ；(e3)將鐓粗后的毛坯放入凹模內(nèi)，通過摩擦壓力機滑塊帶動成形模具的凸模，并通過凸模下壓毛坯得到圓錨圈鍛件，然后取出圓錨圈鍛件；(e4)通過石墨溶液對成形模具進行冷卻和潤滑。
5.根據(jù)權利要求4所述的九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(e3)還包括檢查圓錨圈鍛件的高度和孔尺寸及孔與孔的位置度，并在發(fā)現(xiàn)不合格圓錨圈鍛件時對成形模具進行檢修。
6.根據(jù)權利要求4所述的九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(e4)中石墨溶液的石墨與水按重量比1 :10進行配置。
7.根據(jù)權利要求4所述的九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(e4)中冷卻和潤滑成形模具的時間大于k。
8.根據(jù)權利要求1 7所述的任一種九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(f)中層疊在每個料箱中的圓錨圈鍛件的層數(shù)應小于10層。
9.根據(jù)權利要求1 7所述的任一種九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(h)中根據(jù)毛坯圖和GB/T12362精密級要求對圓錨圈鍛件進行檢驗。
10.根據(jù)權利要求9所述的九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(h)中檢查得到的九孔圓錨圈孔與孔的位置度應小于0. 3mm,晶粒度應為5-9級。
全文摘要
本發(fā)明公開了九孔圓錨圈熱鍛閉式正擠壓的鍛造方法，包括以下步驟將截面直徑為80mm的圓鋼坯料下料得到截面直徑為80mm、高為172.5mm的毛坯；將毛坯上的毛刺去除；在1080~1120℃下對毛坯進行加熱4~6min；將加熱后的毛坯進行鐓粗得到高為54mm、截面直徑小于145mm的毛坯；將鐓粗后的毛坯放入成形模具的凹模內(nèi)，通過凸模下壓毛坯得到圓錨圈鍛件；將圓錨圈鍛件放置在料箱中中冷卻；將料箱中的圓錨圈鍛件取出，通過拋丸將冷卻后圓錨圈鍛件上的氧化皮去除；對圓錨圈鍛件進行檢驗，得到符合需求標準的九孔圓錨圈。采用本發(fā)明鍛造圓錨圈，操作方便、節(jié)省原材料、降低成本且能提高成品率。
文檔編號B21J3/00GK102554086SQ20121001392
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權日2012年1月17日
發(fā)明者馮克敏, 廖茂, 張有朋, 文義敏, 李世寬, 潘峰, 王濤, 羅園園, 董興明, 黃基平 申請人:四川新筑精坯鍛造有限公司