[發(fā)明專利]高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置及矯形方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510856978.2
• 申請(qǐng)日: 2015-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN105312367A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹峰華;許穎恒;任運(yùn)來
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類號(hào): B21D3/14
• 分類號(hào): B21D3/14
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 菅秀君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍛造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置及矯形方法。

背景技術(shù)

目前，高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的生產(chǎn)主要采用以下兩種工藝方法：(1)在大型自由鍛壓機(jī)上馬杠擴(kuò)孔成型法，所述方法的工藝路線及方法為：鋼錠(或連鑄坯、鍛坯)加熱→自由鍛壓機(jī)下料→壓機(jī)上坯料鐓粗沖孔→壓機(jī)上馬杠擴(kuò)孔修整成型，其依然為大型環(huán)形鍛件生產(chǎn)的主要方法；(2)環(huán)形件軋機(jī)軋制擴(kuò)孔成型法，簡稱軋制擴(kuò)孔成型法，所述方法的工藝路線及方法為：鋼錠(或連鑄坯、鍛坯)加熱→自由鍛壓機(jī)下料→對(duì)坯料鐓粗沖孔→扎環(huán)機(jī)上軋制擴(kuò)孔成型，其在國內(nèi)得到了長足的發(fā)展。

對(duì)于高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件極易出現(xiàn)的主要問題是：由于產(chǎn)品壁厚較小，對(duì)冷卻系數(shù)敏感度高，在加熱及冷卻的不均勻條件下，經(jīng)熱處理后變形，變形的方式往往是內(nèi)外圓出現(xiàn)橢圓現(xiàn)象。明顯地，所述變形勢必導(dǎo)致產(chǎn)品在某些方向上無切削余量，而在另外的一些方向上則切削余量過大。

現(xiàn)有的矯形技術(shù)方法是用壓機(jī)采用點(diǎn)壓的方法矯形，即在尺寸變大的方向上施壓。但是，實(shí)踐證明，利用壓機(jī)對(duì)高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件矯形困難較大，所述矯形方法產(chǎn)生的主要問題如下：如果壓機(jī)所施加的壓力小，則會(huì)產(chǎn)生回彈，施壓后又回到原來的尺寸和形狀，矯形沒有效果；如果所施加的壓力大，則會(huì)發(fā)生局部畸變，造成產(chǎn)品報(bào)廢。其原因主要是：材料的彈性極限高，壁厚薄，施力的大小難以控制。

故針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置及矯形方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形，如果壓機(jī)所施加的壓力小，則會(huì)產(chǎn)生回彈，施壓后又回到原來的尺寸和形狀，矯形沒有效果；如果所施加的壓力大，則會(huì)發(fā)生局部畸變，造成產(chǎn)品報(bào)廢等缺陷提供一種高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置。

本發(fā)明之又一目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形，如果壓機(jī)所施加的壓力小，則會(huì)產(chǎn)生回彈，施壓后又回到原來的尺寸和形狀，矯形沒有效果；如果所施加的壓力大，則會(huì)發(fā)生局部畸變，造成產(chǎn)品報(bào)廢等缺陷提供一種高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置，所述高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置，包括：中心環(huán)本體，以及間隔設(shè)置在所述中心環(huán)本體之外側(cè)的墊塊。

可選地，所述墊塊通過點(diǎn)焊固定設(shè)置在所述中心環(huán)本體之外側(cè)。

可選地，所述墊塊之大小和數(shù)量根據(jù)待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的尺寸大小和變形程度確定。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之又一目的，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置進(jìn)行矯形的方法，所述高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形方法，包括：

執(zhí)行步驟S1：對(duì)待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件進(jìn)行測量，記錄產(chǎn)生的橢圓度大小；

執(zhí)行步驟S2：根據(jù)測量之參數(shù)，制定待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件所需要的矯形尺寸，并根據(jù)所述矯形尺寸獲取內(nèi)徑的最小尺寸處需要擴(kuò)大的變形量，簡稱擴(kuò)徑量；

執(zhí)行步驟S3：根據(jù)需要矯形的尺寸選用相應(yīng)的高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置；

執(zhí)行步驟S4：制定待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的加熱溫度參數(shù)；

執(zhí)行步驟S5：對(duì)待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件進(jìn)行加熱；

執(zhí)行步驟S6：將已加熱至第一預(yù)設(shè)溫度的待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件出爐，并在高溫下將所述高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置置入已產(chǎn)生膨脹量的待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的內(nèi)徑處；

執(zhí)行步驟S7：將容置高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置的待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件在空氣中冷卻；

執(zhí)行步驟S8：將容置高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件之矯形裝置的待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件進(jìn)爐快速加熱至第二預(yù)設(shè)溫度出爐。

可選地，所述橢圓度大小為內(nèi)徑的最小尺寸和內(nèi)徑的最大尺寸。

可選地，所述測量之參數(shù)為待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的尺寸變形參數(shù)、待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的最終加工尺寸參數(shù)、待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的內(nèi)外徑加工余量參數(shù)。

可選地，所述加熱溫度參數(shù)根據(jù)待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的材料化學(xué)成分、待矯形之高強(qiáng)度鋼薄壁環(huán)形鍛件的加熱線膨脹系數(shù)，以及需要的加熱線膨脹量進(jìn)行確定。

可選地，所述需要的加熱線膨脹量必須大于擴(kuò)徑量。