專(zhuān)利名稱(chēng)：：環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于軸承鍛造
技術(shù)領(lǐng)域：
。具體涉及一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝。
背景技術(shù)：
：目前，汽車(chē)、摩托車(chē)、機(jī)械中的環(huán)形軸承鍛件大多采用曲柄壓力機(jī)、擴(kuò)孔機(jī)等壓力設(shè)備上單件生產(chǎn)，部分環(huán)形軸承鍛件采用二連套鍛方式生產(chǎn)，鍛造工藝廢料如料芯較大，重量較重，材料利用率較低。如何進(jìn)一步減少料芯重量，提高材料利用率。尋找一種新的鍛造加工工藝方法，對(duì)降低生產(chǎn)成本具有重大意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述不足之處而提供一種材料利用率高、生產(chǎn)成本低，適合小批量或者大批量環(huán)形軸承鍛件生產(chǎn)的三連套鍛工藝。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于(1)把重量在1.5002.700千克、直徑在Φ55Φ70的鋼料段在中頻感應(yīng)爐上加熱至鋼的始鍛溫度，然后把該加熱料段在壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、分套，分離為環(huán)形大毛坯和環(huán)形中小毛坯兩部分，其中，環(huán)形大毛坯的輾壓比(鍛件輾擴(kuò)前后內(nèi)徑比值)在1.42.0之間，環(huán)形中小毛坯直徑小于等于其鐓粗外徑，環(huán)形中小毛坯料重等于中環(huán)形鍛件、小環(huán)形鍛件和料芯合重；(2)把環(huán)形大毛坯在擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)，再整徑，冷卻后成為大環(huán)形軸承鍛件；(3)把環(huán)形中小毛坯放在壓力機(jī)上再鐓粗、分套，分離為環(huán)形中毛坯和環(huán)形小毛坯兩部分，其中，環(huán)形中毛坯為內(nèi)錐形外筒形，分套沖與分套模的間隙在1.01.5之間，分套沖的脹孔錐形角度大于中環(huán)形軸承鍛件的內(nèi)錐形角度25°之間，壓環(huán)平高后的高度比鍛件高度高1.01.5之間；環(huán)形小毛坯的鍛造溫度保持在終鍛溫度850°C以上。；(4)把環(huán)形中毛坯在擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)，冷卻后成為中環(huán)形軸承鍛件，其中，中環(huán)形毛坯的輾壓比在1.42.3之間；(5)把環(huán)形小毛坯放在壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、穿孔，冷卻后成為小環(huán)形軸承鍛件。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的鋼料段是GCrl5鋼料段或20CrMnTi鋼料段，在KGPS-500中頻感應(yīng)爐上加熱至GCrl5鋼料段的始鍛溫度1050°C或20CrMnTi鋼料段的始鍛溫度1100°C。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的加熱料段是在J31-400壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、分套的。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的大環(huán)形軸承鍛件是在D51-250擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)的。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的大環(huán)形軸承鍛件是在J23-125壓力機(jī)上整徑的。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的環(huán)形中小毛坯是在J31-160壓力機(jī)上鐓粗、分套的。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的中環(huán)形軸承鍛件是在D51-160擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)的。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的小環(huán)形鍛件是在J31-160壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、穿孔的。本發(fā)明工藝流程如圖9所示。本發(fā)明主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)是采用了一種穿孔脹孔平高分套工藝技術(shù)和一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝技術(shù)。穿孔脹孔平高分套工藝技術(shù)要求環(huán)形中毛坯為內(nèi)錐形外筒形，分套沖與分套模的間隙在ι.O1.5之間，分套沖的脹孔錐形角度大于中環(huán)形軸承鍛件的內(nèi)錐形角度25°之間，壓環(huán)平高后的高度比鍛件高度高1.01.5之間，要求環(huán)形小毛坯的鍛造溫度保持在終鍛溫度850°C以上。環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝技術(shù)要求把重量在1.5002.700千克、直徑在Φ55Φ70的鋼料段在中頻感應(yīng)爐上加熱至鋼的始鍛溫度，然后把該加熱料段在壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、分套，分離為環(huán)形大毛坯和環(huán)形中小毛坯兩部分，其中，環(huán)形大毛坯的輾壓比在1.42.0之間，環(huán)形中小毛坯直徑小于等于其鐓粗外徑，環(huán)形中小毛坯料重等于中環(huán)形鍛件、小環(huán)形鍛件和料芯合重；把環(huán)形大毛坯在擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)，再整徑，冷卻后成為大環(huán)形軸承鍛件；把環(huán)形中小毛坯放在壓力機(jī)上再鐓粗、分套，分離為環(huán)形中毛坯和環(huán)形小毛坯兩部分；把環(huán)形中毛坯在擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)，冷卻后成為中環(huán)形軸承鍛件，其中，中環(huán)形毛坯的輾壓比在1.42.3之間；把環(huán)形小毛坯放在壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、穿孔，冷卻后成為小環(huán)形軸承鍛件。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了大型環(huán)形軸承鍛件擴(kuò)孔、整徑生產(chǎn)，中型環(huán)形軸承鍛件擴(kuò)孔生產(chǎn)，小型環(huán)形軸承鍛件封閉生產(chǎn)，具有材料利用率高、生產(chǎn)成本低，適合小批量或者大批量環(huán)形軸承鍛件生產(chǎn)的特點(diǎn)，本發(fā)明應(yīng)用前景廣闊，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。本發(fā)明主要用于大型環(huán)形軸承鍛件、中型環(huán)形軸承鍛件和小型環(huán)形軸承鍛件的小批量或者大批量生產(chǎn)。圖1為本發(fā)明的環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝流程示意圖；圖2為本發(fā)明毛坯鐓粗示意圖；圖3為本發(fā)明毛坯擠壓示意圖；圖4為本發(fā)明環(huán)形大毛坯和環(huán)形中小毛坯的分套示意圖；圖5為本發(fā)明環(huán)形中毛坯和環(huán)形小毛坯的分套示意圖；圖6為本發(fā)明大環(huán)形軸承鍛件、中環(huán)形軸承鍛件輾擴(kuò)示意圖；圖7為本發(fā)明大環(huán)形鍛件整外徑示意圖；圖8為本發(fā)明大環(huán)形鍛件整內(nèi)徑示意圖；圖9為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式加熱工序采用中頻感應(yīng)電加熱、輔助紅外線加熱溫度控制，實(shí)現(xiàn)棒料連續(xù)加熱和監(jiān)控。由于采用三連套鍛工藝，較二連套鍛方式多了一個(gè)環(huán)形軸承鍛件，加熱的料段重量加重至1.5002.700千克之間、直徑至Φ55Φ70之間，中頻加熱功率上升至500KW，因此采用KGPS-500加熱裝置來(lái)保證鋼的始鍛溫度(對(duì)GCrl5為1050°C、對(duì)20CrMnTi為IlOO0C)。擠壓工序擠壓工序包括鐓粗、擠壓、分套三個(gè)工步。鐓粗工步鐓粗是使加熱的坯料在上鐓和下鐓作用下高度減少而橫截面增大，去除鍛造氧化、為下一步擠壓工步的制坯做準(zhǔn)備。毛坯鐓粗示意圖見(jiàn)圖2，1-上鐓2-毛坯3-下鐓。擠壓工步主要為下一步環(huán)形大毛坯和環(huán)形中小毛坯的分套和環(huán)形大毛坯輾擴(kuò)做好準(zhǔn)備。此工步既要保證形大毛坯有足夠輾壓比(鍛件輾擴(kuò)前后內(nèi)徑比值)在1.42.0之間，又要保證環(huán)形中小毛坯料重(中環(huán)形鍛件、小環(huán)形鍛件和料芯合重)、還要保證分套后的環(huán)形中小毛坯直徑小于等于其鐓粗外徑。毛坯擠壓示意圖見(jiàn)圖3，4_上模5-鍛件6-凹模7-下模。分套工步對(duì)第一道環(huán)形中毛坯和環(huán)形中小毛坯的分套分套是擠壓工步的后序工序，其作用是把環(huán)形中小毛坯從環(huán)形大毛坯分離出來(lái)。環(huán)形大毛坯和環(huán)形中小毛坯的分套示意圖見(jiàn)圖4，8-分套沖9-環(huán)形大毛坯10-分套模11-環(huán)形中小毛坯。對(duì)第二道環(huán)形中毛坯和環(huán)形小毛坯的分套對(duì)內(nèi)外筒形環(huán)形中毛坯，在分離過(guò)程中采用了一種穿孔平高分套工藝，既在分離過(guò)程中，先用分套沖的前部刃口把環(huán)形小毛坯從環(huán)形中毛坯中分套，然后用壓環(huán)平高。對(duì)內(nèi)錐形外筒形環(huán)形中毛坯，在分離過(guò)程中采用了一種穿孔脹孔平高分套新工藝。既在分離過(guò)程中，先用錐形分套沖的前部刃口把環(huán)形小毛坯從環(huán)形中毛坯中分套，然后隨著錐形分套沖下移把環(huán)形中毛坯擠壓成錐形，最后用壓環(huán)平高。新工藝要求分套沖與分套模的間隙在1.01.5之間，才能保證環(huán)形小毛坯形狀不會(huì)產(chǎn)生鍛造拆疊；分套沖的脹孔錐形角度大于中環(huán)形軸承鍛件的內(nèi)錐形角度25°之間，才能保證內(nèi)錐形外筒形環(huán)形中毛坯輾擴(kuò)所需的形狀；同時(shí)也要保證壓環(huán)平高后的高度比鍛件高度高1.01.5之間，所以，這一工步也是工藝設(shè)計(jì)難點(diǎn)所在。之所以不能采用與上述第一道環(huán)形中毛坯和環(huán)形中小毛坯的分套方式進(jìn)行分離，是因?yàn)榄h(huán)形小毛坯經(jīng)過(guò)上述第一道分套的擠壓、分離兩個(gè)工步后鍛造溫度下降較快，而穿孔脹孔平高分套新工藝采用了直接分離一個(gè)工步方式，從而保證了環(huán)形小毛坯的鍛造溫度在終鍛溫度850°C以上。環(huán)形中毛坯和環(huán)形小毛坯的分套示意圖見(jiàn)圖5，12-分套沖13-壓環(huán)14-環(huán)形中毛坯15-分套模16-環(huán)形小毛坯。輾擴(kuò)工序輾擴(kuò)就是讓環(huán)形毛坯在輾壓輪下壓力和推力滾推力作用下，在輾壓輪和輾壓滾組成封閉的空間里，壁厚由厚變薄，最后到外徑接觸信號(hào)滾為止的整個(gè)變形過(guò)程。其中中環(huán)形毛坯的輾壓比(鍛件輾擴(kuò)前后內(nèi)徑比值)在1.42.3之間。大環(huán)形軸承鍛件、中環(huán)形軸承鍛件輾擴(kuò)示意圖見(jiàn)圖6，17-輾壓輪18-輾壓滾19-推力滾20-環(huán)形毛坯21-信號(hào)滾。整徑工序整徑工步為最終環(huán)形鍛件成型的工步，直接影響環(huán)形鍛件的最終尺寸。對(duì)環(huán)形軸承鍛件大毛坯，若鍛件的外徑以端面垂直則整外徑，若鍛件的外徑和內(nèi)徑都以端面垂直則也整外徑，若鍛件的內(nèi)徑都以端面垂直則整內(nèi)徑，整外徑示意圖見(jiàn)圖7，22_上模23-凹模24-環(huán)形鍛件中毛坯25-下模，整內(nèi)徑示意圖見(jiàn)圖8，26-上模27-壓環(huán)28-環(huán)形鍛件中毛坯29-凹模。實(shí)施效果分析對(duì)環(huán)形軸承鍛件32217/02進(jìn)行了擴(kuò)孔、整徑生產(chǎn)，對(duì)環(huán)形軸承鍛件6307/01進(jìn)行了擴(kuò)孔生產(chǎn)，對(duì)環(huán)形軸承鍛件6307/02進(jìn)行了封閉生產(chǎn)，實(shí)施效果如下。(1)實(shí)施環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝生產(chǎn)后，較以往單獨(dú)生產(chǎn)，單套平均節(jié)材達(dá)0.237Kg；較以往二連套鍛工藝生產(chǎn)，單套平均節(jié)材達(dá)0.106Kg，見(jiàn)表I。(2)實(shí)施環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝生產(chǎn)后，較以往單獨(dú)生產(chǎn)，鍛件材料利用率(鍛件重量與下料重量的比值)由原來(lái)單干時(shí)的平均87.3%，提高到現(xiàn)在的98%，材料利用率平均提高了10.7個(gè)百分點(diǎn)；較以往二連套鍛工藝生產(chǎn)，鍛件材料利用率由原來(lái)的95.2%，提高到現(xiàn)在的98%，材料利用率平均提高了2.8個(gè)百分點(diǎn)，見(jiàn)表I。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于(1)把重量在1.500～2.700千克、直徑在φ55～φ70的鋼料段在中頻感應(yīng)爐上加熱至鋼的始鍛溫度，然后把該加熱料段在壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、分套，分離為環(huán)形大毛坯和環(huán)形中小毛坯兩部分，其中，環(huán)形大毛坯的輾壓比在1.4～2.0之間，環(huán)形中小毛坯直徑小于等于其鐓粗外徑，環(huán)形中小毛坯料重等于中環(huán)形鍛件、小環(huán)形鍛件和料芯合重；(2)把環(huán)形大毛坯在擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)，再整徑，冷卻后成為大環(huán)形軸承鍛件；(3)把環(huán)形中小毛坯放在壓力機(jī)上再鐓粗、分套，分離為環(huán)形中毛坯和環(huán)形小毛坯兩部分，其中，環(huán)形中毛坯為內(nèi)錐形外筒形，分套沖與分套模的間隙在1.0～1.5之間，分套沖的脹孔錐形角度大于中環(huán)形軸承鍛件的內(nèi)錐形角度2～5°之間，壓環(huán)平高后的高度比鍛件高度高1.0～1.5之間；環(huán)形小毛坯的鍛造溫度保持在終鍛溫度850℃以上；(4)把環(huán)形中毛坯在擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)，冷卻后成為中環(huán)形軸承鍛件，其中，中環(huán)形毛坯的輾壓比在1.4～2.3之間；(5)把環(huán)形小毛坯放在壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、穿孔，冷卻后成為小環(huán)形軸承鍛件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于所述的鋼料段是GCrl5鋼料段或20CrMnTi鋼料段，在KGPS-500中頻感應(yīng)爐上加熱至GCrl5鋼料段的始鍛溫度1050°C或20CrMnTi鋼料段的始鍛溫度1100°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于所述的加熱料段是在J31-400壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、分套的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于所述的大環(huán)形軸承鍛件是在D51-250擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于所述的大環(huán)形軸承鍛件是在J23-125壓力機(jī)上整徑的。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于所述的環(huán)形中小毛坯是在J31-160壓力機(jī)上鐓粗、分套的。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于所述的中環(huán)形軸承鍛件在D51-160擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)的。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，其特征在于所述的小環(huán)形軸承鍛件是在J31-160壓力機(jī)上鐓粗、擠壓、穿孔的。全文摘要本發(fā)明的名稱(chēng)為環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，屬于軸承鍛造
技術(shù)領(lǐng)域：
。它主要是解決現(xiàn)有環(huán)形軸承鍛造單干、二連套鍛工藝存在材料利用率較低的問(wèn)題。它的主要特征在于(1)把重量在1.500～2.700千克、直徑在φ55～φ70的鋼料段加熱至始鍛溫度后鐓粗、擠壓、分套，分離為環(huán)形大毛坯和環(huán)形中小毛坯兩部分；(2)環(huán)形大毛坯經(jīng)輾擴(kuò)、整徑、冷卻后成大環(huán)形軸承鍛件；(3)環(huán)形中小毛坯經(jīng)鐓粗、分套，分離為環(huán)形中毛坯和環(huán)形小毛坯兩部分；(4)環(huán)形中毛坯經(jīng)輾擴(kuò)、冷卻后成中環(huán)形軸承鍛件；(5)環(huán)形小毛坯經(jīng)鐓粗、擠壓、穿孔，冷卻后成小環(huán)形軸承鍛件。本發(fā)明主要采用穿孔脹孔平高分套新工藝技術(shù)和環(huán)形軸承鍛件三連套鍛工藝，實(shí)現(xiàn)大、中、小型環(huán)形軸承鍛件同時(shí)生產(chǎn)。文檔編號(hào)B21J1/06GK101811244SQ20091006091公開(kāi)日2010年8月25日申請(qǐng)日期2009年2月24日優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日發(fā)明者李金國(guó),程學(xué)正申請(qǐng)人:李金國(guó);程學(xué)正