專利名稱：截齒鍛件的鍛造方法
截齒鍛件的鍛造方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬精密鍛造領(lǐng)域，特別涉及一種截齒鍛件的鍛造方法。背景技術(shù)：
截齒是采掘機(jī)械切割煤和巖石的刀具，在采煤業(yè)中用量很大。請(qǐng)參考圖I所示，其為一種截齒鍛件的示意圖，其包括頭部110和桿部120。該鍛件的頭部形狀為錐形，桿部直徑小，適合切削加工，但是切削加工耗材多，成本增加，并且切削效率低，不利于大批量生產(chǎn)。截齒鍛件的需求量很大，利用切削加工遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。目前，還可以采用冷鍛工藝鍛造截齒，該鍛造工藝包括如下工序下料，退火，制坯，拋丸，磷皂化，一次正擠壓，拋丸，磷皂化，二次正擠壓，退火，拋丸、磷皂化和擠壓成形，全部采用冷鍛工藝。請(qǐng)參考圖2所示，其為全部采用冷鍛工藝鍛造截齒的產(chǎn)品形狀變化過(guò)程圖，其中圖2(a)為下料工序得到的產(chǎn)品形狀，圖2(b)為一次正擠壓工序得到的產(chǎn)品形狀，圖2 (c)為二次正擠壓工序得到的產(chǎn)品形狀，圖2(d)為擠壓成形工序得到的產(chǎn)品形狀(即截齒鍛件的形狀)。該工藝經(jīng)過(guò)多次擠壓將截齒鍛件的桿部120擠出，由于在鍛造過(guò)程中冷擠產(chǎn)生冷作硬化，因此在擠壓成形步驟(即擠壓成形截齒鍛件的頭部120)之前需要退火處理，從而增加成本，并且多次擠壓模具成本高，且經(jīng)過(guò)多次裝模，中間鍛件的尺寸精度差，一致性低，很難保證最終鍛件的同軸度。綜上所述，雖然全部采用冷鍛工藝鍛造截齒可以提高效率，降低耗材，但是其工藝流程長(zhǎng)，模具投入成本大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種截齒鍛件的鍛造方法，其可以提高效率，降低成本。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種截齒鍛件的鍛造方法，其包括下料，退火，切削制坯，和一次冷鍛擠壓成形。所述切削制坯是對(duì)退火后的毛坯進(jìn)行切削加工，從而將截齒鍛件的桿部車出；所述一次冷鍛擠壓成形為將坯料放入冷鍛模具中進(jìn)行冷鍛擠壓，從而一次成形所述截齒鍛件的頭部。進(jìn)一步的，所述冷鍛模具包括上沖頭、上模、導(dǎo)向套、下模和退料器，其中上模與下模的分模面采用不封閉模式。再進(jìn)一步的，所述上模為一體式型腔，鍛造變形完全在上模中完成。進(jìn)一步的，在一次冷鍛擠壓成形過(guò)程中，上模在壓力作用下下行，通過(guò)導(dǎo)向套導(dǎo)向進(jìn)行合模，當(dāng)上模充滿后，繼續(xù)下行產(chǎn)生鐓粗效果。進(jìn)一步的，在切削制坯之后和一次冷鍛擠壓成型之后的拋丸和磷皂化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用切削加工與冷鍛相結(jié)合的工藝，在下料、退火后經(jīng)過(guò)少量的切削制坯，將截齒鍛件的桿部車出，在表面處理后直接成形截齒鍛件的頭部，從而減少工序，降低成本。
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中圖I為一種截齒鍛件的示意圖；圖2為全部采用冷鍛工藝鍛造截齒的產(chǎn)品形狀變化過(guò)程圖；圖3為本發(fā)明中的截齒鍛件的鍛造方法在一個(gè)實(shí)施例中的流程示意圖；圖4為本發(fā)明中冷鍛模具進(jìn)行一次冷鍛擠壓成形工序的示意圖；和
圖5為本發(fā)明中的截齒鍛件的鍛造方法中的產(chǎn)品形狀變化過(guò)程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。本發(fā)明采用切削加工與冷鍛相結(jié)合的工藝，在下料、退火后經(jīng)過(guò)少量的切削制坯，將截齒鍛件的桿部車出，對(duì)表面處理后直接成形截齒鍛件的頭部，從而減少工序，降低成本。請(qǐng)參考圖3所示，其為本發(fā)明截齒鍛件的鍛造方法在一個(gè)實(shí)施例中的工藝流程圖。所述工藝流程包括如下步驟。步驟310、下料。所述下料為選擇合適的棒材，調(diào)整下料長(zhǎng)度，將重量控制在預(yù)先設(shè)定的范圍。步驟320、退火。所述退火是將毛坯緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻。其目的是降低硬度，改善切削加工性；消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。步驟330、切削制坯。所述切削制坯是對(duì)退火后的毛坯進(jìn)行切削加工，從而將截齒鍛件的桿部車出。由于該工序采用機(jī)加工切削制坯(即由車床車出)，其精度高，能夠保證坯料的尺寸精度。雖然切削制坯工序在原材料上比原有工藝有所增加，但是采用切削制坯工序得到截齒鍛件的桿部，與原有工藝相比節(jié)約了擠出桿部所用的模具以及中間表面處理工藝，而且車削坯料沒有冷作硬化的產(chǎn)生，因此，后續(xù)不需要退火處理，縮短了生產(chǎn)周期。步驟340、拋丸、磷阜化。所述拋丸、磷皂化為常規(guī)拋丸和磷皂化，主要是為后續(xù)一次冷鍛擠壓成形工序提供潤(rùn)滑皮膜，是為了減少坯料與模具之間的摩擦力，有效地保護(hù)模具，提高模具壽命。步驟350、一次冷鍛擠壓成形。所述一次冷鍛擠壓成形為將坯料放入冷鍛模具中，進(jìn)行冷鍛擠壓，從而一次成形所述截齒鍛件的頭部。綜上所述，本發(fā)明采用切削加工與冷鍛相結(jié)合的工藝，在下料、退火后經(jīng)過(guò)少量的切削制坯，將截齒鍛件的桿部車出，對(duì)表面處理后直接成形截齒鍛件的頭部，與前述全部采用冷鍛工藝鍛造截齒的鍛造方法相比，減少了兩次拋丸、磷皂化，一次退火和兩次正擠壓工序，從而提高了效率，降低了成本。請(qǐng)參考圖4所示，其為利用模具進(jìn)行一次冷鍛擠壓成形步驟的成形示意圖。其中，410為上沖頭，420為上模，430為導(dǎo)向套，440為下模，450為退料器，460為坯料，470為分模面。所述模具為一次成形模具，其包括上沖頭410、上模420、導(dǎo)向套430、下模440和退料器450。所述上模420為整體上模結(jié)構(gòu)，即上模為一體式型腔，鍛造變形完全在上模中完 成，從而做到一次成形頭部的效果。采用此種結(jié)構(gòu)，能保證模具的壽命。上、下模分模面470采用不封閉模式，當(dāng)材料充滿上模型腔后多余材料在分模面470自由形成凸緣，這樣不會(huì)因?yàn)橛捎阱懺靿毫^(guò)大產(chǎn)生開裂。鍛造過(guò)程中，上模420在壓力作用下下行，通過(guò)導(dǎo)向套430導(dǎo)向，進(jìn)行合模，從而保證同軸度，當(dāng)上模420充滿后，繼續(xù)下行，產(chǎn)生鐓粗效果，即可鐓粗截齒鍛件中間的臺(tái)階，采用開式鍛造，可以降低鍛造力，提高模具壽命。綜上所述，所述模具采用冷鍛模具，整體上模的結(jié)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，一次成形過(guò)程中，減少了中間工序，降低了成本，同時(shí)也減少中間尺寸的誤差，保證產(chǎn)品同軸度。請(qǐng)參考圖5所示，其為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中的產(chǎn)品形狀變化過(guò)程圖。其中圖5(a)為下料工序后的產(chǎn)品形狀示意圖(即毛坯的形狀示意圖)，圖5(b)為切削制坯工序后的產(chǎn)品形狀示意圖(即坯料的形狀示意圖)，圖5(c)為一次擠壓成形后的產(chǎn)品形狀示意圖(即鍛件的形狀示意圖)，其中510為切削部位。本發(fā)明的原理是采用機(jī)加工切削制坯與冷擠壓成形相結(jié)合的工藝，機(jī)加工切削出截齒鍛件桿部，再通過(guò)一次擠壓成形截齒鍛件的頭部，將桿部鍛造改為機(jī)加工切削，提高了生產(chǎn)效率，減少了模具以及中間工序的費(fèi)用，雖然在材料損耗上比全部采用冷鍛工藝的截齒鍛件的鍛造方法要多，但是綜合材料的損耗，模具成本的降低，工序的減少，以及生產(chǎn)周期的縮短，生產(chǎn)效率的提高，使用本發(fā)明的截齒鍛件的鍛造方法的成本與原有工藝相比下降了 30%，同時(shí)效率比原來(lái)提高了 50%，產(chǎn)品精度也更高。上述說(shuō)明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
1.一種截齒鍛件的鍛造方法，其特征在于，其包括下料，退火，切削制坯，和一次冷鍛擠壓成形， 所述切削制坯是對(duì)退火后的毛坯進(jìn)行切削加工，從而將截齒鍛件的桿部車出； 所述一次冷鍛擠壓成形為將坯料放入冷鍛模具中進(jìn)行冷鍛擠壓，從而一次成形所述截齒鍛件的頭部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述冷鍛模具包括上沖頭、上模、導(dǎo)向套、下模和退料器，其中上模與下模的分模面采用不封閉模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述上模為一體式型腔，鍛造變形完全在上豐旲中完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在一次冷鍛擠壓成形過(guò)程中，上模在壓力 作用下下行，通過(guò)導(dǎo)向套導(dǎo)向進(jìn)行合模，當(dāng)上模充滿后，繼續(xù)下行產(chǎn)生鐓粗效果。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其還包括在切削制坯之后和一次冷鍛擠壓成型之前的拋丸和磷皂化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種截齒鍛件的鍛造方法，其包括下料，退火，切削制坯，和一次冷鍛擠壓成形。所述切削制坯是對(duì)退火后的毛坯進(jìn)行切削加工，從而將截齒鍛件的桿部車出。所述一次冷鍛擠壓成形為將坯料放入冷鍛模具中進(jìn)行冷鍛擠壓，從而一次成形所述截齒鍛件的頭部。本發(fā)明采用切削加工與冷鍛相結(jié)合的工藝，在下料、退火后經(jīng)過(guò)少量的切削制坯，將截齒鍛件的桿部車出，在表面處理后直接成形截齒鍛件的頭部，從而減少工序，降低成本。
文檔編號(hào)B21J5/00GK102744342SQ201210190889
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者季成, 朱亞萍, 袁永軍, 黃榮, 龔衛(wèi)紅 申請(qǐng)人:鹽城理研精密鍛造有限公司