[發明專利]一種確定圓截面多級臺階軸自由鍛造毛坯輔料料重的方法

有效

• 申請號: 201110205651.0
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102363194A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 史翔;楊清林;周伯榮;張利;徐元生
• 申請（專利權）人: 南京迪威爾重型鍛造股份有限公司
• 主分類號: B21J1/00
• 分類號: B21J1/00;B21K1/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及的是一種多級臺階軸自由鍛毛坯輔料料重的設計方法，尤其涉及 的是一種確定圓截面多級臺階軸自由鍛造毛坯輔料料重的方法。

背景技術

在制定復雜的多級臺階軸自由鍛工藝時，技術上希望使其鍛造毛坯的重量既 能鍛打出合格的臺階軸鍛件，又達到節省材料的目的。但是，對于復雜的多級臺 階軸毛坯重量確定，由于臺階軸鍛造變形的復雜性，傳統的實際工藝設計中要做 到此點是十分困難的。一股多級臺階軸自由鍛造工藝設計時，為了保證能打出合 格的臺階軸鍛件，除了要考慮合適的鍛件本體重量和耗損外，還必須考慮在拔長 變形過程中避免由于端部材料不足而產生凹心缺陷，如圖1所示。為此，鍛造毛 坯重量的確定還必須考慮增加端部的工藝輔料DF的重量，增加的原則一股是保 證端部有足夠的材料使端部臺階的長度A不小于其相鄰臺階的直徑D的1/3，如 圖2所示。

另外，臺階軸在鍛造完成后，端部多余的材料在臺階軸端部往往形成鼓形， 其形狀如圖3所示，由此而增加的切頭料重為G_切，其重量一股按G_切＝1.8×D³計 算，式中D為軸端的直徑。

端部的工藝輔料DF的重量與切頭料重G_切之和稱為工藝料重GY。

因此，傳統的多級臺階軸毛坯重量的計算公式為：

臺階軸毛坯重量＝鍛件本體重量+耗損+工藝料重GY

上式中，鍛件本體重量由鍛件的幾何尺寸和材料密度可以計算出來，其耗損 可以由加熱的燒損率和鍛件本體重量相乘得出。因此，確定多級臺階軸毛坯準確 重量的關鍵是合理確定兩端的工藝料重GY。

對于多級臺階軸毛坯工藝料重GY的計算，傳統的做法是不分情況，一概計 為端部的工藝輔料DF的重量與切頭料重G_切之和，這是一種偏保守的計算方法， 往往導致多級臺階軸毛坯重量的增加，造成了材料的浪費。

發明內容

發明目的：本發明提供了一種確定圓截面多級臺階軸自由鍛造毛坯輔料料重 的方法，充分考慮到端部的工藝輔料與切頭料重之間的關系從而確定工藝料重。

技術方案：本發明包括以下步驟：

(1)計算切頭料重G_切，第一級臺階軸本體重量G₁，第二級臺階軸本體重 量G₂；

(2)將G₁和G₂折算為直徑為D₃，等效長度為LQ₂的圓柱體；

(3)判斷LQ₂是否小于D₃/3，如是，則計算第二級工藝輔料的重量G_FL2， 然后進入步驟(4)；

如不是，則第二級工藝輔料G_FL2為零，進入步驟(4)；

(4)將G₁和第二級工藝輔料的重量G_FL2之和折算為直徑為D₂，等效長度為 LQ₁的圓柱體；

(5)判斷LQ₁是否小于D₂/3，如是，則計算第一級工藝輔料的重量G_FL1， 然后進入步驟(6)；

如不是，則第一級工藝輔料G_FL1為零，進入步驟(6)；

(6)總的工藝輔料的重量G_FL＝G_FL1+G_FL2，判斷G_FL是否大于G_切，如是則 G_切＝0，進入步驟(7)，

如不是則G_FL＝0，進入步驟(7)；

(7)計算臺階軸的一端最終工藝料重GY＝G_FL+G_切；重復計算臺階軸另一端 的最終工藝料重，兩端的最終工藝料重之和即為總的工藝料重。