專利名稱：連桿輥壓塑性精成型工藝及裝置的制作方法
連桿輥壓塑性精成形工藝及裝置屬于連桿加工領(lǐng)域，也適用于軸對稱桿類件輥壓塑性精成形加工。
軸對稱桿類件在機械和工具等領(lǐng)域中占有重要地位，特別是連桿。現(xiàn)有的塑性成形技術(shù)加工此類工件，都存在一些缺點錘上模鍛成形，模具壽命低，沖擊噪聲大，勞動強度高；熱模鍛壓機上成形，設(shè)備投資甚大；契橫軋，震動噪聲小，模具壽命高，但是只能軋制園柱形的階梯類工件；輥鍛成形，具有設(shè)備投資低，模具壽命和能量利用率高，震動噪聲小等優(yōu)點。但是，因輥鍛對工件的縱向變形無模具約束，在輥鍛過程中又必然產(chǎn)生前滑和后移。前滑和后移量又受到加熱溫度、磨擦和坯料進給早晚的嚴重影響。因此，輥鍛只能制坯，不能精成形。上述現(xiàn)有工藝中都存在飛邊大材料利用率低的缺點，輥鍛的飛邊更大。
本發(fā)明的目的，是為了克服上述弊端，保留契橫軋和輥鍛的優(yōu)點，提出把輥鍛、契橫軋和閉式模鍛綜合為一體，并能實現(xiàn)連桿等軸對稱桿類件塑性精成形的工藝、模具和裝置。
連桿是軸對稱桿類件的典型構(gòu)件，其幾何形狀復雜，而且它是把直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳@運動或把園運動轉(zhuǎn)變的直線運動的關(guān)鍵構(gòu)件。在加工、行走及傳送機械中占有重要地位。因此以連桿為例描述本項發(fā)明技術(shù)，并不失問題的普遍性。其工藝流程見

圖1，(1)帶鋸精確下料，(2)中頻感應(yīng)加熱，(3)在板壓滾動塑性精成形機(以下簡稱板壓機，ZL952218291)上初制坯，(4)在輥壓塑性精成形機(以下簡稱輥壓機，ZL952295504)上精制坯，(5)在輥壓機上初成形，(6)在輥壓機上終成形，(7)在壓力機上切邊沖連皮。其中，帶鋸下料，中頻感應(yīng)加熱，壓力機切邊沖連皮，均屬常規(guī)工藝，此不贅述。在板壓機上的初制坯及在輥壓機上的精制坯和精成形，是本發(fā)明的主要內(nèi)容。
本發(fā)明所涉及的一種連桿輥壓塑性精成形工藝，是把連桿所需體積的圓棒料加熱至鍛造溫度，先在板壓機上，滾壓契橫軋成大頭和小頭都為旋轉(zhuǎn)扁多面體的初坯，初坯大頭短軸直徑等于連桿大頭直徑D1，長軸的長度為D2，初坯的小頭短軸長度等于連桿小頭直徑d1，長軸長度為d2，再在輥壓機上輥壓成精坯，精坯小頭為直徑d1的圓柱體，大頭為直徑D1的圓柱體，并壓出連桿大頭的耳部形狀，然后，在輥壓機上進行連桿的第一道精成形和第二道精成形，最后在壓力機上切邊沖連皮。
本發(fā)明所述的技術(shù)方案與現(xiàn)有的輥鍛制坯、熱模鍛壓力機精成形技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1.設(shè)備投資低，用現(xiàn)有設(shè)備的1/3-1/4的經(jīng)費便可實現(xiàn)圖1所列全套設(shè)備；2.模具的壽命和能量利用率高；3.材料利用率高，飛邊和連皮甚??；4.成形件的尺寸精度高，機械性能好；5.無沖擊，噪聲小，勞動強度低；6.易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。
下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案和實施例。
圖1是連桿輥壓塑性精成形的工藝流程圖；圖2(A)和圖2(B)是板壓滾動塑性精成形機的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2(B)是圖2(A)的側(cè)視圖；圖3是連桿的扁橢球形坯料示意圖；圖4是連桿的扁多面體坯料示意圖；圖5是板壓滾動契橫軋初制坯的模板型槽結(jié)構(gòu)示意圖；圖6(A)是圖5的0-0橫截面視圖；圖6(B)是圖5的G-G縱截面視圖；圖7(A)、圖7(B)、圖7(C)、圖7(D)、圖7(E)、圖7(F)分別為對應(yīng)圖5的A-A、B-B、C-C、D-D、E-E、F-F的橫截面圖；圖8(A)、圖8(B)、圖8(C)、圖8(D)、圖8(E)、圖8(F)分別是對應(yīng)圖7(A)、圖7(B)、圖7(C)、圖7(D)、圖7(E)、圖7(F)的坯料幾何形狀圖；圖9是另一種板壓滾動契橫軌模板型槽結(jié)構(gòu)示意圖；圖10(A)是輥壓塑性精成形機的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖10(B)是圖10(A)的側(cè)視圖；圖11是裝在上下壓輥上的三套凸模示意圖；圖12(A)、圖12(B)、圖12(C)分別是對應(yīng)圖11的G-G、E-E、F-F的截面圖；圖13(A)是輥壓機滑板示意圖；圖13(B)、圖13(C)分別是圖13(A)的H-H、L-L的截面圖；圖14(A)是支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14(B)是圖14(A)的俯視圖15(A)是頂出初坯的頂料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15(B)是圖15(A)的俯視圖；圖16(B)是固定下凹模模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16(A)是圖16(B)的C向視圖；圖17(B)是上活動凹模模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17(A)是圖17(B)的D向視圖；圖18(A)是鎖緊塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18(B)是圖18(A)側(cè)視圖；圖19(A)是連桿精成形件的頂料裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖19(B)是圖19(A)的俯視圖；圖20(A)是下滑動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖20(B)是圖20(A)的俯視21(A)是上活動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖21(B)是圖21(A)的俯視圖；圖22是連桿輥壓塑性精成形的設(shè)備車間布置圖。
本發(fā)明所述的連桿初制坯的滾壓契橫軋工藝是在一臺板壓機上(見圖2(A)和圖2(B))上進行的。上模板(9)是嵌鑲在上滑動壓板(8)上，下模板(10)是嵌鑲在下滑動壓板(11)上，上、下模板型槽的幾何形狀完全相同，并且對稱，即將其中任一塊模板繞垂直板面的軸線旋轉(zhuǎn)180度，再扣在一起，便形成滾壓契橫軋的型腔。當上、下模板相對滑動時，坯料便在其中被滾壓變形。
根據(jù)體積不變定律，欲充滿連桿的大頭和小頭，要求坯料的大頭和小頭的短軸分別等于連桿大頭直徑D1和小頭直徑d1的扁橢球體(見圖3)，或坯料大頭和小頭的短軸分別等于連桿大頭(12)直徑D1和小頭(14)直徑d1的旋轉(zhuǎn)扁多面體(見圖4)。由于在板壓機上滾壓契橫軋成圖3的扁橢球體的模板型槽加工復雜，型槽的磨損也較嚴重，所以在一臺板壓機上滾壓契橫軋成圖4的旋轉(zhuǎn)扁多面體，是本發(fā)明初制坯的另一個主要工藝特征。據(jù)此，模板型槽可以設(shè)計成單件的，也可以設(shè)計成雙件的，雙件的穩(wěn)定性好、生產(chǎn)率高。故以雙件滾軋說明模板型槽的結(jié)構(gòu)特征(見圖5)，模板的寬為W1、長為W2、厚為W3。在0-0的兩側(cè)完全對稱。圖6(A)和圖6(B)分別為圖5的0-0和G-G的縱截面圖。圖7(A)至圖7(F)分別為圖5的A-A至F-F的橫截面圖。選擇直徑D0(D1＜D0＝5/6-4/5)D2，D2為旋轉(zhuǎn)扁多面體的長軸)圓棒料的長度2L0＝2個連桿的體積+充填余量，其模板型槽結(jié)構(gòu)的特征在于模板的前部為坯料型槽，后部設(shè)有切割刀，中部至少設(shè)有兩段滾壓契橫軋，模板的型槽為前窄后寬，并以其軸線0-0的兩側(cè)完全對稱。
坯料型槽的寬為D0，長為2L0高為D0/2，L0＝一個連桿坯料的長度，在棒料入口處設(shè)有凸契(16)、(17)和斜面(15)，凸契(17)設(shè)在模板對稱軸線0-0處，凸契(16)分設(shè)在凸契(17)的兩側(cè)，斜面(15)設(shè)在模板型槽的兩側(cè)，凸契(16)和(17)間的距離等于連桿初坯大頭(12)體積所要求的直徑D0的棒料長度L2，斜面(15)和凸契(16)的距離(L0-L2)等于連桿坯料桿部(13)和小頭(14)的體積所要求的直徑為D0的坯料長度。由于在滾軋過程中棒料的外層和中心的變形是不均勻的，因此會在棒料端部出現(xiàn)喇叭形和內(nèi)部產(chǎn)生拉裂，為防止拉裂和保證坯料小頭的形狀，需設(shè)置斜面(15)。當凸契(17)沿0-0截面(見圖6(A))的面(18)以仰角γ1延伸Δl1時，凸契(16)和斜面(15)也以仰角γ1延伸Δl1。此后凸契(16)和(17)平行地沿平面繼續(xù)延伸l1(l1＝πD0/2+余量Δ1)到達B-B截面，斜面(15)以角α1向外擴展延伸至B-B截面。G-G截面(見圖6(B))的平面(18′)則以傾角γ′1延伸至B-B截面，以便有空間容納壓口斜面產(chǎn)生的多余體積。之后沿平面延伸至C-C截面，從B-B截面開始，凸契(17)和(16)的內(nèi)側(cè)面(19)又平行地延伸l2(l2＝n1πD0/2+余量Δ2)，而凸契(16)的外側(cè)面(20)以角β1向外契橫軋，斜面(21)以角α2向外擴展，并且斜面(15)和凸契(16)和(17)同時到達C-C截面。從C-C截面開始，凸契(16)、(17)又以仰角γ2延伸Δl2后，再平行也沿平面延伸l3，(l3＝πD0/2+余量Δ1)，到達D-D截面(見圖6(A))，斜面(22)以角α3也向外擴展至D-D截面，G-G截面的面(19′)以傾角γ′2延伸至D-D截面，20′面以傾角γ′3延伸l4，21′面再以傾角γ4′延伸至E-E截面。從D-D截面始，凸(17)繼續(xù)按原方向延伸l4(l4＝n2πD0/2+余量Δ3)凸契(16)的外側(cè)面(24)向外以角β2角契橫軋延伸l4，凸契(16)的內(nèi)側(cè)面(25)以β3角向內(nèi)也契橫軋延伸l4。由凸契(17)的外側(cè)面(24)和內(nèi)側(cè)面(25)所夾的平面(26)是一個傾斜面，其由內(nèi)向外的仰角為Ф。
此后，斜面(29)以α5角擴展延伸至E-E截面，凸契(17)又延伸l6，(l6＝πD0/2+余量Δ1)與切斷刀(30)相會。l1＝l3＝l5＝l6＝l7＝πD0/2+Δ1、/2＝n1πD0/2+Δ2，/4＝n2πD0/2+Δ3，n1和n2為整數(shù)，Δ1、Δ2、Δ3為余量根據(jù)上述的模板型槽結(jié)構(gòu)特征，其另一個特征是(見圖5)為了實現(xiàn)滾壓變形，棒料必須在上下模板間連續(xù)滾動為此，從開始直至E-E截面，斜面(15)、凸契(16)的內(nèi)外契軋面和凸契(17)的滾壓面上都設(shè)置磨擦面，磨擦面可以是皺褶式的，也可以斑點式的，從E-E截面以后便為光滑面。
該發(fā)明滾壓契橫軋初制坯的具體工藝過程是把帶鋸精確下料，并經(jīng)中頻感應(yīng)加熱至鍛造溫度的棒料(見圖8(A))置于上下模板的入口處，先滾壓，再滾轉(zhuǎn)一周，便在棒料上壓出深度為ΔH1的缺口(15′)、(16′)和(17′)(見圖8(B))。再滾壓契橫軋n1圈，就形成了紡錘形(見圖8(C))，再滾壓一周后，并滾壓契橫軋n2周，便基本成形了坯料形狀(見圖8(E))。最后，經(jīng)一周整形，切斷，就完成了兩個連桿的初制坯(見圖8(F)的工藝。
當棒料直徑D0＝D2時，因只需使棒料變細，無須使棒料變粗，而且要盡量減少模板的長度。其模板型槽的結(jié)構(gòu)特征在于(見圖9)凸契(31)與凸契(32)的中心線之間始終是互相平行的，當凸契(31)的外側(cè)面(33)、(34)以角β4和β5向外契橫軋時，凸契(31)也同時以仰角γ3和γ4和隨之壓入。此后，凸契(31)的外側(cè)面(35)按前述D0＝(4/5-5/6)D2的方式進行。
輥壓精制坯和輥壓精成形是在輥壓塑性精成形機(以下簡稱輥壓機)上進行的(見圖10，圖10(B)是圖10(A)的A-A剖視圖)上完成，上凸模(37)是裝在上壓輥(40上，下凸模(38)是裝在下壓輥(41)上，上下凸模分別設(shè)有型槽。凹模模塊(43)是裝在滑板(36)上，并與上、下凸模形成局部連續(xù)閉合型腔(39)?；迳系凝X條與壓輥上的齒圈嚙合。坯料是置于型腔(39)，并由支承裝置(42)支承。當壓輥按圖10(B)中所示的方向旋轉(zhuǎn)時，滑板亦隨之滑動，坯料便被輥壓成形，成形件由頂料裝置(44)頂出。
根據(jù)以上所述。本發(fā)明的輥壓精制坯、第一道輥壓精成形和第二道輥壓精成形，是在一臺輥壓機上完成的，在上下壓輥上各分別裝有三套凸模(I1、II1、III1)和(I2、II2、III2)(見圖11和圖12，圖12(A)、12(B)和12(C)是圖11對應(yīng)的截面圖)。在滑板上裝有三套凹模塊(I3、II3、III3(見圖13)。
根據(jù)以上所述，連桿輥壓精制坯的特征在于在輥壓機的上壓輥(40)上固定的上凸模I1和在輥壓機的下壓輥(41)上固定的下凸模I2，并在I1和I2上分別設(shè)有型槽，在固定在滑板(36)上的凹模模塊的I3上開有穿透模塊厚度的型腔，當把上、下凸模I2和I2展開到平面上，并把它們分別扣在凹模模塊I3上，便形成一個以凹模模塊I3為腔壁、上凸模I1和下凸模I2分別為上下蓋的閉合型腔，凹模模塊I3的型腔與精坯外緣輪廓完全相同，上、下凸模I1、I2的型槽分別與精坯上、下面的形狀完全相同，在輥壓前，把初坯(圖4)放在凹模模塊I3的型腔(39)內(nèi)，下面由支撐裝置(42)支撐，輥壓時，凸模I1、I2便與凹模模塊I3形成局部連續(xù)閉合模腔，輥壓后，由頂料裝置(44)將大頭直徑為D1并帶有耳部的圓柱體，小頭直徑為d1的圓柱體，桿部被略壓扁的連桿精坯頂出。
連桿輥壓第一道塑性精成型關(guān)鍵是既要盡量成形連桿的形狀，又下能在連桿的上下兩面出現(xiàn)任何飛邊。其特征是裝在上、下壓輥上的凸模II1和II2，其上分別設(shè)有型槽，裝在凹模板(43)上的凹模模塊II3，是由固定在滑板(36)上的固定凹模塊(53)和扣在其上的活動模塊(54)組成，當把上、下凸模II1和II2展開到平面上，再把它們分別扣在凹模模塊II3的上面和下面，便形成一個閉合的型腔(57)，型腔的內(nèi)壁的形狀與連桿外緣的形狀完全相同，型腔上面的形狀與連桿的俯視形狀相近，型腔下面的形狀與連桿的仰視形狀相近，型腔任一截面的高度都比連桿對應(yīng)部位的厚度大Δh，在輥壓前，把精坯繞連桿軸線旋轉(zhuǎn)90度放入固定模塊(53)的型腔(55)中，下面有支撐裝置支撐，再把活動模塊(54)扣上，彼此借鎖緊裝置鎖緊，輥壓時，上下凸模和凹模形成局部連續(xù)閉合模腔，輥壓后，頂料裝置把外緣與連桿形狀完全相同，上、下面與連桿對應(yīng)部位的形狀相近，任一部位的厚度都比連桿對應(yīng)部位的厚度大Δh的輥壓件頂出。
連桿第二道終成形并允許在分模面上產(chǎn)生小的飛邊。其特征是凹模模塊III3的(72)是一個與連桿形狀完全相同的閉合型腔。該型腔沿分模面分成下滑動模塊(73)和上活動模塊(74)，在分模面上留有厚度為Δh的飛邊槽。在下滑動模塊(73)和上活動模塊(74)上分別裝有精成形大頭內(nèi)孔的滑動凸模塊(75)和精成形小頭內(nèi)孔的滑動凸模塊(76)，并由檔板(77)、(78)把滑動凸模塊(75)和(76)，檔在下滑動模塊(73)的滑道中，檔板(77)和(78)與下滑動模塊(73)用螺釘固緊，下滑動模塊(73)是裝在滑板上臺階形的模塊槽中，而且只能向上滑動。在輥壓前，把第一道輥壓精成形的連桿放入下滑動模塊(73)的型槽中，然后，把上活動模塊(74)扣上。再把活動凸模(79)和(80)裝入(74)上的對應(yīng)部位，在輥壓時，上、下凸模III1、III2先沿(73)和(74)的斜面ab、a′b′逐漸壓下，當它們之間達到相距Δh時，借助鎖緊裝置二者便彼此鎖住，III1和III2繼續(xù)沿(76)和(80)的斜面逐漸壓下，最后沿(79)和(75)的斜面逐漸壓下，連桿便被終成形，并由頂料裝置頂出。
連桿輥壓塑性精成型工藝所用的支撐裝置(42)(圖14，14(B)為14(A)的俯視圖)其結(jié)構(gòu)是該支撐裝置是由滾動支撐輥(46)和支撐架(45)組成的，支撐架是固定在輥壓機的基礎(chǔ)上。
連桿輥壓塑性成型所用的鎖緊裝置(見圖18，18(B)為18(A)的側(cè)視圖)，其特征是鎖緊塊(58)是裝在下固定模塊(53)的(59)中，并用螺釘把檔板(61)壓緊，在孔(62)和(63)中裝有柱形彈簧，當上活動模塊(54)壓在鎖緊塊(58)的鎖銷(65)的斜面(66)時，鎖銷便被壓回，當上活動模塊(54)被壓下到所要求的位置時，其上的鎖孔與鎖銷對準，鎖銷便在彈簧推動下進入鎖孔，把上活動模塊(54)與固定模塊(53)鎖住。
連桿輥壓塑性精制坯工藝所需的頂料裝置(見圖15，15(B)為15(A)的俯視圖)，其結(jié)構(gòu)是它由液壓缸(47)、柱塞(48)導柱(49)、導套(50)、聯(lián)接板(51)和頂料塊(52)組成，聯(lián)接板(51)由液壓缸(47)通過柱塞(48)控制其上下移動，并由導柱(49)和導套(50)導向，與精坯外形相同的頂料塊(52)裝在聯(lián)接板(51)上。
輥壓第二道塑性精成型工藝所需的頂料裝置(見圖19，19(B)為19(A)的俯視圖)，其結(jié)構(gòu)是聯(lián)接板(51)上可以加裝解鎖桿(68)和頂模桿(69)，頂料塊的外形輪與連桿的外形輪廓基本相同，在頂料時，柱塞(48)將聯(lián)接板(51)抬起，解鎖桿(68)先作用在鎖緊塊(58)的斜面(71)上，使鎖銷(65)從鎖孔(67)中移出，隨后頂模桿(69)把上凹模(54)頂起，最后頂料塊(70)使把輥壓件從下固定凹模(53)中頂出。
連桿輥壓第二道(終成形)的頂料裝置與前述的頂料裝置不同之處在頂料時，頂料塊凸起是頂在滑動凸模塊(75)和(76)的下面，把輥壓件頂出。
為了減小滑板的重量和慣性，其結(jié)構(gòu)如圖(13)(圖13(B)和13(C)分別為13(A)為H-H和L-L截面圖)。橫梁(82)和(93)與縱梁(87)和(100)彼此咬接，并用螺釘(84)(85)(90)(91)(96)(97)(102)和(103)固緊?；顒訖M梁(92)和(101)一側(cè)的矩形軌是卡在縱梁(87)的矩形軌道中，(92)和(101)另一側(cè)的燕尾是卡在縱梁(100)的燕尾槽中，凹模模塊I3一側(cè)的燕尾是卡在縱梁(100)的燕尾槽中，另一側(cè)的燕尾槽卡在凹模模塊III3的燕尾中。其兩端的燕尾是分別卡在活動橫梁(92)和(101)的燕尾槽中。I3和II3的一端的燕尾直接卡在活動橫梁(101)的燕尾槽中另一端則是借助補償塊(95)卡在活動橫梁(92)的燕尾槽中。凹模模塊III3的一側(cè)為燕尾卡在II2的燕尾槽中III3另一側(cè)的矩形軌是卡在縱梁(87)的矩形軌道中。凹模模塊I3、II3和III3由螺釘(89)壓緊，活動橫梁(92)和(101)由螺釘(83)和(93)壓緊。在縱梁(87)和(100)上設(shè)有梯形道軌(86)和(98)，(86)和(98)分別與床身上的梯形道軌槽滑動配合。在(87)和(100)上還設(shè)有齒條(88)和(99)，(88)和(99)與壓輥上的齡圈嚙合。
對于尺寸大或形狀復雜的連桿，為了保證成形件的精度，而且不增加輥壓機的噸位，在輥鍛機上設(shè)置兩通精成形工藝，把終成形工藝移至螺旋壓力機上，按常規(guī)的模鍛進行。
考慮到生產(chǎn)節(jié)柏的合理性，本發(fā)明設(shè)備東間布置如圖22所示，中頻電源(或采用備用中頻電源)-感應(yīng)加熱圈-板壓滾動成形和機-兩臺輥壓精形機-沖床(或經(jīng)兩臺螺旋壓力機后-沖床)。
權(quán)利要求
1.一種連桿輥壓塑性精成形工藝，其特征是把連桿所需體積的圓棒料加熱至鍛造溫度，先在板壓機上，滾壓契橫軋成大頭和小頭都為旋轉(zhuǎn)扁多面體的初坯，初坯大頭短軸直徑等于連桿大頭直徑D1，長軸的長度為D2，初坯的小頭短軸長度等于連桿小頭直徑d1，長軸長度為d2，再在輥壓機上輥壓成精坯，精坯小頭為直徑d1的圓柱體，大頭為直徑D1的圓柱體，并壓出連桿大頭的耳部形狀，然后，在輥壓機上進行連桿的第一道精成形和第二道精成形，最后在壓力機上切邊沖連皮。
2.按權(quán)利要求1所述的連桿輥壓塑性精成形工藝，其特征是所說的初坯滾壓契橫軋工藝是；采用型槽完全相同的上下兩塊模板，它們分別對裝在板壓機的上、下滑動壓板上，上、下模板隨板壓機的上、下滑動壓板相對滑動，模板的前部為坯料型槽，后部設(shè)有切斷刀，中部至少設(shè)有兩段滾壓契橫軋，模板的型槽為前窄后寬，并對稱于軸線0-0。
3.按權(quán)利要求1或2所述的連桿輥壓塑性精成形工藝，其特征是坯料型槽的寬為D0，長為2L0，高為D0/2，D0＝(4/5-5/6)D2＞D1，L0為一個連桿坯料的長度，在模板的坯料入口處，設(shè)有斜面(15)和凸契(16)、(17)，斜面(15)設(shè)在模板型槽的兩側(cè)，凸契(17)設(shè)在模板軸線0-0處，凸契(16)分設(shè)在凸契(17)的兩側(cè)，斜面(15)與凸契(16)的距離等于由初坯小頭和桿部體積之和所要求的直徑為D0的坯料長度(L0-L2)，凸契(16)與(17)的距離等于由初坯大頭體積所要求的直徑為D0的坯料長度L2，模板型槽兩側(cè)的斜面(15)先以仰角γ1，延伸Δl1后，再以角α1角向外擴展延伸l1至B-B截面，然后,以α2角向外擴展延伸l2至C-C截面，再以仰角γ2延伸Δl2，同時以角α3角向外擴展延伸(Δl2+l3)至D-D截面，再以α4角向外擴展延伸l4后，再以角α5角向外擴展延伸l5，最后，以平行模板移動方向延伸(l6+l7)，凸契(16)也先以仰角γ1延伸Δl1，再平行于模板移動方向延伸l1至B-B截面，此后，凸契(16)的內(nèi)側(cè)面仍按原方向延伸l2，凸契(16)的外側(cè)面則以角β1的角向外擴展延伸l2至C-C截面，此后，凸契(16)以仰角γ2延伸Δl2，再以平行于模板移動方向延伸l3至D-D截面，此后，凸契的外側(cè)面以β2角向外擴展延伸l4，其內(nèi)側(cè)面以角β3向內(nèi)擴展也延伸l4，最后，內(nèi)外側(cè)面彼此平行地延伸(l5+l6+l7)，凸契(17)也以仰角γ1延伸Δl1，再以平行于模板移動方向延伸至C-C截面，然后，以仰角γ2延伸Δl2，便以平行于模板的移動方向延伸至E-E截面，再延伸l6即與切斷刀(30)相會，在模板的G-G截面，面(18′)先以傾角γ′1延伸至B-B截面，再以水平面延伸至C-C截面，然后，(19′)面以傾角γ′2延伸至D-D截面，面(20′)再以傾角γ′3延伸l4，(21′)面再以傾角γ′4延伸至E-E截面，由凸契(17)的外側(cè)面(24)和內(nèi)側(cè)面(25)所夾的平面(26)，是一個仰角面，其由內(nèi)向外的仰角為Ф，l1＝l3＝l5＝l6＝l7＝πD0/2+Δ1，l2＝n1πD0/2+Δ2，l4＝D2πD0/2+Δ3，n1和n21為整數(shù)，Δ1、Δ2、Δ3、為余量。
4.按權(quán)利要求3所述的連桿輥壓塑性精成形工藝，其特征是斜面(15)、凸契(16)、(17)的內(nèi)外側(cè)面為摩擦面，摩擦面可以可設(shè)計成皺褶式，也可以設(shè)計成斑痕式。
5.按權(quán)利要求4所述的連桿輥壓塑性精成形工藝，其特征是當坯料型槽的寬度為D′0(D0′＝D2′)時，它與權(quán)利要求4不同之處，在于凸契(31)和(32)的中心線始終是彼此平行的，而且當(31)的外側(cè)面(33)以β4角向外擴展延伸的同時，凸契(31)以仰角γ4延伸Δl′2，當凸契(31)的外側(cè)面(34)向外以角β5擴展延伸的同時，凸契(31)又以仰角γ5延伸Δl′3此后，斜面(35)向外的延伸情況與權(quán)利要求4完全相同。
6.按權(quán)利要求1所述的連桿輥壓塑性精成形工藝，其特征是所說的在輥壓機上輥壓成精坯的工藝是在輥壓機的上壓輥(40)上固定的上凸模(37)和在輥壓機的下壓輥(41)上固定的下凸模(38)，并在(37)和(38)上分別設(shè)有型槽，固定在滑板(36)上的凹模模塊(43)(I3、II3、III3)的I3上，開有穿透模塊厚度的型腔，當把上、下凸模展開到平面上，并把上凸模(37)和下凸模(38)分別扣在凹模模塊I3上，便形成一個以凹模模塊I3為腔壁、上凸模(37)和下凸模(38)分別為上下蓋的閉合型腔，凹模模塊I3的型腔與精坯外緣輪廊完全相同，上、下凸模(37)、(38)上的凸模I1、I2的型槽分別與精坯上、下面的形狀完全相同，在輥壓前，把初坯放在凹模模塊I3的型腔(39)內(nèi)，下面由支撐裝置(42)支撐，輥壓時，凸模I1、I2便與凹模模塊I3形成局部連續(xù)閉合腰腔，輥壓后，由頂料裝置將大頭直徑為D1并帶有耳部的圓柱體，小頭直徑為d1的圓柱體，桿部被略壓扁的連桿精坯頂出。
7.按權(quán)利要求1或6所述的連桿輥壓塑性精成型工藝，其特征是精成形工藝是裝在上、下壓輥上的凸模(37)、(38)中的凸模塊模II1和II2，其上分別設(shè)有型槽，裝在凹模(43)上的凹模模塊II3，是由固定在滑板(36)上的固定模塊(53)和扣在其上的活動模塊(54)組成，當把上、下凸模II1和II2展開到平面上，再把它們分別扣在凹模模塊II3的上面和下面，便形成一個閉合的型腔，型腔(55)的內(nèi)壁的形狀與連桿外緣的形狀完全相同，型腔上面的形狀與連桿的俯視形狀相近，型腔下面的形狀與連桿的仰視形狀相近，型腔任一截面的高度，都比連桿對應(yīng)部位的厚度大Δh，在輥壓前，把精坯繞連桿軸線旋轉(zhuǎn)90度放入固定模塊(53)型腔中，下面有支撐裝置支撐，再把活動模塊(54)扣上，彼此借鎖緊裝置鎖緊，輥壓時，上下凸模和凹模形成局部連續(xù)閉合模腔，輥壓后，頂料裝置把外緣與連桿形狀完全相同，上、下面與連桿對應(yīng)部位的形狀相近，任一部位的厚度都比連桿對應(yīng)部位的厚度大Δh的輥壓件頂出。
8.按權(quán)利要求1所述的連桿輥壓塑性精成形工藝，其特征是連桿第二道終成形工藝是凹模模塊III3(72)是一個與連桿形狀完全相同的閉合的型腔。該型腔沿分模面分成下滑動模塊(73)和上活動模塊(74)，在分別面上留有厚度為Δh的飛邊槽。在下滑動模塊(73)和上活動模塊(74)上分別裝有精成形大頭內(nèi)孔的滑動凸模塊(75)和精成形小頭內(nèi)孔的滑動凸模塊(76)，并由檔板(77)、(78)把滑動凸模塊(75)和(76)檔在下滑動模塊(73)的滑道中，檔板(77)和(78)與下滑動模塊(73)用螺釘固緊，下滑動模塊(73)是裝在滑板上臺階形的模塊槽中，而且只能向上滑動，并由螺釘把檔板(77)和(78)固定在下滑動模塊(73)上，在輥壓前，把第一道輥壓精成形的連桿放入下滑動模塊(73)的型槽中，然后，把上活動模塊(74)扣上。再把活動凸模(79)和(80)裝入(74)上的對應(yīng)部位，在輥壓時，上、下凸模III1、III2先沿(73)和(74)的斜面ah、a′h′逐漸壓下，當它們之間達到相距Δh時，借助鎖緊裝置二者便彼此鎖住，III1和III2繼續(xù)沿(76)和(80)的斜面逐漸壓下，最后沿(79)和(75)的斜面逐漸壓下，連桿便被終成形，并由頂料裝置頂出。
9.按權(quán)利要求6、7所述的連桿輥壓塑性精成型工藝所用的支撐裝置(42)，其特征是該支撐裝置是由滾動支撐輥(46)和支撐架(45)組成的，支撐架是固定在輥壓機的基礎(chǔ)上。
10.按權(quán)利要求7、8所述的連桿輥壓塑性成型所用的鎖緊裝置，其特征是鎖緊塊(58)是裝在下固定模塊(53)的(59)中，并用螺釘(60)把檔板(61)壓緊，在孔(62)和(63)中裝有柱形彈簧，當上活動模塊(54)壓在鎖緊塊(58)的鎖銷(65)的斜面(66)時，鎖銷便被壓回，當上活動模塊(54)被壓下到所要求的位置時，其上的鎖孔與鎖銷對準，鎖銷便在彈簧推動下進入鎖孔，把上活動模塊(54)與固定模塊(53)鎖住。
11.按權(quán)利要求1、6所述的一種連桿輥壓塑性精成形工藝所需的頂料裝置，其特征是它由液壓缸(47)、柱塞(48)導柱(49)、導套(50)、聯(lián)接板(51)和頂料塊(52)組成，聯(lián)接板(51)由液壓缸(47)通過柱塞(48)控制其上下移動，并由導柱(49)和導套(50)導向，與精坯外形相同的頂料塊(52)裝在聯(lián)接板(51)上。
12.按權(quán)利要求7、11所述的一種連桿輥壓塑性精成型工藝所需的頂料裝置，其特征是聯(lián)接板(51)上可以加裝解鎖桿(68)和頂模桿(69)，頂料塊的外形輪廓可以與連桿的外形輪廊基本相同，在頂料時，柱塞(48)將聯(lián)接板(51)抬起，解鎖桿(68)先作用在鎖緊塊(58)的斜面(71)上，使鎖銷(65)從鎖孔(67)中移出，隨后頂模桿(69)把上凹模(54)頂起，最后頂料塊(70)使把輥壓件從下固定凹模(53)中頂出。
13.按權(quán)利8要求的頂料裝置，它與權(quán)利要求11的不同處在于在頂料時，頂料塊是凸起頂在滑動凸模塊(75)和(76)的下面，把輥壓件頂出。
全文摘要
連桿輥壓塑性精成型工藝及裝置屬于連桿加工領(lǐng)域，也適用于軸對稱桿類件輥壓塑性精成型加工。其特點是將連桿所需體積的圓棒料加熱至鍛造溫度后，先在板壓機上滾壓契橫軋成大頭和小頭都為旋轉(zhuǎn)扁多面體的初坯，再在輥壓機上輥壓精成型，最后在壓力機上切邊沖連皮。用于該工藝的部分裝置；支撐裝置、頂料裝置、饋緊裝置。該工藝及涉及的有關(guān)裝置可以實現(xiàn)連桿局連續(xù)塑性精成型，而且適用于軸對稱桿類件的精成型。
文檔編號B21J5/00GK1165718SQ9710092
公開日1997年11月26日 申請日期1997年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月25日
發(fā)明者宋玉泉 申請人:宋玉泉