[發(fā)明專利]一次加熱連續(xù)完成鐓粗?jǐn)D壓和余熱正火的鍛壓工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110629310.X
• 申請(qǐng)日: 2021-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113319228B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志雄;王淵;詹文強(qiáng);盧炳加
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 龍工（福建）鑄鍛有限公司
• 主分類號(hào): B21J5/00
• 分類號(hào): B21J5/00;B21J5/08;B21K1/06;B23P15/00
• 代理公司: 合肥銘輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34212
• 代理人: 張名列

本發(fā)明公開(kāi)了一次加熱連續(xù)完成鐓粗?jǐn)D壓和余熱正火的鍛壓工藝，包括以下步驟：S1坯料準(zhǔn)備；S2中頻加熱；S3墩粗；S4擠壓沖孔；S5熱處理；S6成品檢測(cè)；本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明適用于裝載機(jī)的支撐軸加工，（1）金屬材料經(jīng)過(guò)相應(yīng)的塑性熱擠壓成形后，其纖維組織、材料性能可得到改善和提高；（2）金屬塑性成形主要取決于金屬在塑性變形狀態(tài)下的體積轉(zhuǎn)移，而不是靠部分地切除金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因而毛坯的材料利用率高，沒(méi)有切屑產(chǎn)生，金屬纖維分布合理，從而提高了制件的強(qiáng)度；（3）塑性成形生產(chǎn)率高，適用于大批量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍛壓領(lǐng)域，尤其涉及一次加熱連續(xù)完成鐓粗?jǐn)D壓和余熱正火的鍛壓工藝。

背景技術(shù)

鍛造是一種利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)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(guò)鍛造能消除金屬在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件，除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。

裝載機(jī)高強(qiáng)度支撐軸鍛造的研發(fā)及智能化量產(chǎn)，此項(xiàng)目的研發(fā)對(duì)促進(jìn)地區(qū)鍛造工藝技術(shù)水平的提高，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)轉(zhuǎn)型，提高鍛造行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)效率、淘汰高耗能高污染的落后鍛造工藝，走節(jié)能、綠色、環(huán)保可持續(xù)發(fā)展之路，具有突破性的發(fā)展。

傳統(tǒng)的加工過(guò)程多是采用鍛造成形方法成形外部階梯狀輪廓，最后完全使用鉆床機(jī)加工完成其空心部分的加工。這種工藝成型方法還需要進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的裝載機(jī)支撐軸傳統(tǒng)工藝材料性能較差，不適合大量生產(chǎn)的缺點(diǎn)，而提出的一次加熱連續(xù)完成鐓粗?jǐn)D壓和余熱正火的鍛壓工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一次加熱連續(xù)完成鐓粗?jǐn)D壓和余熱正火的鍛壓工藝，包括以下步驟：S1坯料準(zhǔn)備；選用40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼鍛坯棒材，并采用配備EHMC數(shù)控系統(tǒng)的高速圓盤(pán)鋸下料，分離出正常棒材和不合格的殘料及料頭，將分理出的正常棒材傳輸至下一工序的工位；S2中頻加熱；將棒材送入中頻感應(yīng)器加熱，加熱過(guò)程嚴(yán)格控制加熱溫度，始鍛溫度為1200℃，終鍛溫度850℃；S3墩粗；對(duì)棒材進(jìn)行擠壓墩粗得到鐓粗，獲得平整的端面及所需坯料直徑和高度，并去除棒材表面因加熱出現(xiàn)的氧化皮；S4擠壓沖孔；對(duì)棒材進(jìn)行反擠壓，得到初步?jīng)_孔的支撐軸軸形，再對(duì)沖孔后的支撐軸進(jìn)行一次正擠壓，得到有完整通孔的支撐軸；S5熱處理；對(duì)得到的支撐軸進(jìn)行余熱正火和調(diào)質(zhì)熱處理，得到纖維組織和力學(xué)性能良好的支撐軸；S6成品檢測(cè)；在支撐軸運(yùn)輸過(guò)程中同步對(duì)支撐軸進(jìn)行表面探傷檢測(cè)，確保支撐軸表面無(wú)傷。

優(yōu)選的，在S5熱處理的步驟中，余熱正火步驟中，保持棒材鍛后溫度在950℃以上，經(jīng)過(guò)快冷線風(fēng)冷到600℃左右后轉(zhuǎn)入保溫爐保溫，最后經(jīng)風(fēng)冷線冷卻至100℃后出爐。

優(yōu)選的，在S5熱處理的步驟中，調(diào)質(zhì)熱處理采用燃?xì)鉅t加熱，加熱溫度為860℃，保溫2.5小時(shí)，淬火時(shí)間6分鐘，回火溫度580℃，保溫3.5小時(shí)。

優(yōu)選的，在S6成品檢測(cè)的步驟中，采用在線通過(guò)式半自動(dòng)螢光磁粉探傷檢測(cè)流水線，充磁和噴灑探傷液在自動(dòng)化輸送線上進(jìn)行，在線完成消磁、清洗、烘干，實(shí)現(xiàn)在暗室內(nèi)目視檢查判斷，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

優(yōu)選的，在S2中頻加熱的步驟中，在棒材出感應(yīng)器的時(shí)候快速取出棒材，并使用測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)溫，區(qū)分出高溫棒材和欠溫棒材，篩除不合格溫度的棒材，將合格的棒材送入下一工序。

優(yōu)選的，在S4擠壓沖孔的步驟中，反擠壓過(guò)程和墩粗過(guò)程在同一個(gè)工位進(jìn)行，在墩粗完成后，沖頭繼續(xù)下壓，使坯料在沖頭的作用下產(chǎn)生軸向變形，金屬在規(guī)定的環(huán)狀間隙中向上流動(dòng)，坯料高度增加，形成要求深度的孔，并留下連皮；在沖孔過(guò)程中一部分材料向下流入錐體凹模，下部則形成帶有一定錐度的坯料。