[發明專利]一次性擠壓完成支撐軸通孔的鍛造工藝

有效

• 申請號: 202110629220.0
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113414330B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 王燦喜;盧炳加;吳志雄;王淵;詹文強
• 申請（專利權）人: 龍工（福建）鑄鍛有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/08;B21K1/06;B23P15/00
• 代理公司: 合肥銘輝知識產權代理事務所(普通合伙) 34212
• 代理人: 張名列

本發明公開了一次性擠壓完成支撐軸通孔的鍛造工藝，包括以下步驟：S1下料；S2坯料中頻加熱；S3鐓粗；S4擠壓；本發明通過對空心軸套多工序熱擠壓成形的研究，設計制作多種鍛壓模具，在已新增的機械化、自動化、智能化的精密鍛壓生產線上，進行圓棒的下料、鐓粗、反擠壓、正擠壓、熱處理等工序，完成裝載機支撐軸的優質、精密、高效、環保、低成本的工藝開發，填補無鍛件的空白，實現支撐軸鍛件智能化的批量生產；本發明所造的通孔用一道熱反擠壓和一道熱正擠壓即可完成，無需多道擠壓，加工效率和加工質量均得到提升。

技術領域

本發明涉及鍛造領域，尤其涉及一次性擠壓完成支撐軸通孔的鍛造工藝。

背景技術

鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷，優化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。

裝載機高強度支撐軸鍛造的研發及智能化量產，此項目的研發對促進地區鍛造工藝技術水平的提高，對傳統產業的技術升級轉型，提高鍛造行業企業生產效率、淘汰高耗能高污染的落后鍛造工藝，走節能、綠色、環保可持續發展之路，具有突破性的發展。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的裝載機支撐軸鍛造難以量產的缺點，而提出的一次性擠壓完成支撐軸通孔的鍛造工藝。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一次性擠壓完成支撐軸通孔的鍛造工藝，包括以下步驟：S1下料；選擇鍛造棒材，再采用高速圓盤鋸進行下料，輸出料頭和棒料；S2坯料中頻加熱；采用加熱速度快、生產效率高、氧化脫碳少、節省材料、鍛模成本低的中頻感應加熱棒材；S3鐓粗；去除棒材表面的氧化皮，并獲得平整的端面及所需坯料直徑和高度，為后續擠壓做準備；S4擠壓；對墩粗后棒材進行反擠壓再進行正擠壓，得到帶擠壓孔的支撐軸棒材。

優選的，在S1下料的過程中，選用的棒材為40Cr合金結構鋼鍛坯棒材。

優選的，在S2坯料中頻加熱的步驟中，坯料在感應器中得到加熱，當加熱好的坯料運行至出爐口時，控制出料機構快速動作，將坯料快速從爐膛內取出，同時利用測溫儀進行測溫，再利用三分選機構將高溫料和欠溫料分開，高溫料和低溫料出料到下料裝置同一側，選出其中合格的棒材進入S3的工序步驟。

優選的，在S4擠壓的步驟中，反擠壓過程和鐓粗在一個工位上進行，坯料在沖頭的作用下產生軸向變形，金屬在規定的環狀間隙中向上流動，坯料高度增加，形成要求深度的孔并留下連皮；在沖孔過程中一部分材料向下流入錐體凹模，下部形成帶有一定錐度的與下一步成形工步相匹配的坯料。

優選的，在S4擠壓的步驟中，在反擠壓過程后，正擠沖頭下移，沖掉上道工序中留下的連皮，正擠壓沖頭芯桿部分繼續下移，在外圍環形沖頭的推動下，材料沿著芯桿部分外表面與環形凹模內表面所形成的環狀空腔向下流動，形成所需的支撐軸。

優選的，在S2坯料中頻加熱的步驟中，棒材的中頻加熱過程嚴格控制加熱溫度，始鍛溫度為1200℃，終鍛溫度850℃。

優選的，支撐軸的軸徑為D，52mm＜D≤56mm；支撐軸的擠壓孔長為L，380mm＜L≤384mm。

本發明的有益效果為：本發明通過對空心軸套多工序熱擠壓成形的研究，設計制作多種鍛壓模具，在已新增的機械化、自動化、智能化的精密鍛壓生產線上，進行圓棒的下料、鐓粗、反擠壓、正擠壓、熱處理等工序，完成裝載機支撐軸的優質、精密、高效、環保、低成本的工藝開發，填補無鍛件的空白，實現支撐軸鍛件智能化的批量生產；本發明所造的通孔用一道熱反擠壓和一道熱正擠壓即可完成，無需多道擠壓，加工效率和加工質量均得到提升。

附圖說明