專利名稱：一種筒形滑套的鍛造方法及反擠模具的制作方法
一種筒形滑套的鍛造方法及反擠模具
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬精密鍛造領(lǐng)域，特別涉及一種筒形滑套的鍛造方法及反擠模具。背景技術(shù)：
筒形滑套類零件形狀較為復(fù)雜，外形為回轉(zhuǎn)體，內(nèi)腔為異形。請參考圖Ia所示，其為一種筒形滑套鍛件的軸向剖面圖。請參考圖Ib所示，其為一種筒形滑套鍛件的徑向剖面圖。該筒形滑套鍛件包括筒形桿部110和與筒形桿 部的筒底相連的頭部120。筒形桿部110包括厚壁部分B和薄壁部分C，厚壁部分B和薄壁部分C的外邊緣形成圓柱體，內(nèi)邊緣形成異形內(nèi)腔。所述異形內(nèi)腔包括內(nèi)滾道和內(nèi)柱面，內(nèi)滾道與內(nèi)柱面通過圓角A過渡連接。由于對內(nèi)腔精度要求較高，精鍛得到筒形滑套鍛件后不再進(jìn)行機加工，直接淬火后裝配使用。鍛造過程中為了保證內(nèi)腔的精度，采用溫冷結(jié)合的工藝，首先溫鍛形成毛坯，然后對該毛坯冷精整以形成筒形滑套鍛件。請參考圖2a所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中通過溫鍛工藝形成的毛坯的徑向剖面圖。該毛坯的形狀結(jié)構(gòu)與圖I中的筒形滑套鍛件的結(jié)構(gòu)相似，其中Si為毛坯的厚壁部分的剖面形狀，S2為毛坯的薄壁部分的剖面形狀。請參考圖2b所示，其為圖2a中的毛坯冷精整后得到的筒形滑套鍛件的徑向剖面圖(即與圖Ib中所示圖形一致)其中S3為筒行滑套鍛件的厚壁部分的剖面形狀(即冷精整后的SI)，S4為筒行滑套鍛件的薄壁部分的剖面形狀(即冷精整后的S2)。由于一定時間內(nèi)的變形量反映其金屬流動速度，附圖2中表示的冷精整工序前后厚壁部分和薄壁部分的變形量不一致，(Sl-S3)/S3 <(S2-S4)/S4，因此，冷精整過程中毛坯的厚壁部分SI和薄壁部分S2金屬流動的速度不一致，厚壁部分SI的金屬流動速度小于薄壁部分S2的金屬流動速度。連接內(nèi)滾道和內(nèi)柱面的圓角處于厚壁部分SI和薄壁部分S2的交接處，由于兩處的金屬流動速度率不一致，因此在圓角處金屬流動速率會發(fā)生突變，從而在圓角A處產(chǎn)生材料流動滯留現(xiàn)象，出現(xiàn)充不足現(xiàn)象，產(chǎn)生白斑，形成產(chǎn)品缺陷，影響產(chǎn)品精度及淬火后的裝配。因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于提供一種筒形滑套的鍛造方法，其可以保證形成筒形滑套鍛件的產(chǎn)品精度，避免形成白斑等產(chǎn)品缺陷。本發(fā)明的目的之二在于提供一種反擠模具，其用于對溫鍛工序形成的毛坯進(jìn)行冷精整以得到筒形滑套鍛件，其實現(xiàn)校模定位更加準(zhǔn)確，并且便于操作。為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種筒形滑套的鍛造方法，其包括溫鍛形成毛坯，所述毛坯包括筒形桿部和與筒形桿部的筒底相連的頭部，所述毛坯的筒形桿部包括厚壁部分和薄壁部分，厚壁部分和薄壁部分的外邊緣形成底面為異形的柱體，內(nèi)邊緣形成異形內(nèi)腔，所述內(nèi)腔包括內(nèi)滾道和內(nèi)柱面，內(nèi)滾道與內(nèi)柱面通過圓角過渡連接，所述厚壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸大于所述薄壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸，且大于成品的外圓尺寸；冷精整，對所述溫鍛形成的毛坯進(jìn)行冷精整，以使毛坯的筒形桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。進(jìn)一步的，設(shè)定所述毛坯的厚壁部分的徑向剖面面積為SI’，薄壁部分的徑向剖面面積為S2’，所述筒形滑套鍛件的厚壁部分的徑向剖面面積為S3，薄壁部分的徑向剖面面積為S4，保證薄壁部分的形變量等于厚壁部分的形變量，即保證(SI’ -S3) /S3 ^(S2，-S4) /S4。進(jìn)一步的，進(jìn)行冷精整工序的模具為反擠壓模具，其進(jìn)行冷精整的過程為，利用反擠模具將毛坯的筒形桿部外圓多余的金屬填充到桿部的底部，以使毛坯桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。進(jìn)一步的，所述反擠模具包括上沖頭、形成下模腔的下模、與下模固定連接的導(dǎo)向套、設(shè)置于上沖頭的鍵槽中的定位銷和設(shè)置于導(dǎo)向套內(nèi)側(cè)與定位銷對應(yīng)的定位槽。 進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向套與下模利用銷鍵進(jìn)行固定。更進(jìn)一步的，所述冷精整工序包括將上述溫鍛工序形成的毛坯放入所述下模的下模腔中；調(diào)整上沖頭使其下行過程中定位銷能順利進(jìn)入定位槽中；上沖頭繼續(xù)下行與毛坯接觸并擠壓毛坯，利用反擠模具將毛坯的筒形桿部外圓多余的金屬填充到桿部的底部，以使毛坯桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出一種反擠模具，其包括上沖頭、形成下模腔的下模、與下模固定連接的導(dǎo)向套、設(shè)置于上沖頭的鍵槽中的定位銷和設(shè)置于導(dǎo)向套內(nèi)側(cè)與定位銷對應(yīng)的定位槽。進(jìn)一步的，使用所述反擠模具執(zhí)行冷精整工序包括將上述溫鍛工序形成的毛坯放入所述下模的下模腔中；調(diào)整上沖頭使其下行過程中定位銷能順利進(jìn)入定位槽中；上沖頭繼續(xù)下行與毛坯接觸并擠壓毛坯，利用反擠模具將毛坯的筒形桿部外圓多余的金屬填充到桿部的底部，以使毛坯桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。更進(jìn)一步的，所述毛坯包括筒形桿部和與筒形桿部的筒底相連的頭部，所述毛坯的筒形桿部包括厚壁部分和薄壁部分，厚壁部分和薄壁部分的外邊緣形成底面為異形的柱體，內(nèi)邊緣形成異形內(nèi)腔，所述內(nèi)腔包括內(nèi)滾道和內(nèi)柱面，內(nèi)滾道與內(nèi)柱面通過圓角過渡連接，所述厚壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸大于所述薄壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸，且大于成品的外圓尺寸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過改變原溫鍛工序以改變溫鍛工序形成的毛坯的結(jié)構(gòu)，即對毛坯的外形進(jìn)行適當(dāng)修正，以使所述毛坯的厚壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸大于薄壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸，且大于成品的外圓尺寸，使溫鍛工藝形成的毛坯，在冷精整工序時，能確保材料充滿模具型腔，達(dá)到冷精整得到的筒形滑套鍛件的內(nèi)滾道與內(nèi)柱面的圓角充足，從而消除精整后產(chǎn)生白斑的現(xiàn)象。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中圖Ia為一種筒形滑套鍛件的軸向剖面圖；圖Ib為一種筒形滑套鍛件的徑向剖面圖；圖2a為現(xiàn)有技術(shù)中通過溫鍛工藝形成的毛坯的徑向剖面圖；
圖2b為圖2a中的毛坯冷精整后得到的筒形滑套鍛件的徑向剖面圖；圖3為本發(fā)明筒形滑套的鍛造方法在一個實施例中的工藝流程圖；圖4a為本發(fā)明中通過溫鍛工藝形成的毛坯的徑向剖面圖；圖4b為圖4a中的毛坯冷精整后得到的筒形滑套鍛件的徑向剖面圖；和圖5為對本發(fā)明中的毛坯進(jìn)行冷精整工序的反擠模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。本發(fā)明通過改變原溫鍛工序以改變溫鍛工序形成的毛坯的結(jié)構(gòu)，即對毛坯的外形進(jìn)行適當(dāng)修正，以使所述毛坯的厚壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸大于薄壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸，且大于成品的外圓尺寸，使溫鍛工藝形成的毛坯，在冷精整工序時，能確保材料充滿模具型腔，達(dá)到冷精整得到的筒形滑套鍛件的內(nèi)滾道與內(nèi)柱面的圓角充足，從而消除精整后產(chǎn)生白斑的現(xiàn)象。請參考圖3所示，其為本發(fā)明筒形滑套的鍛造方法在一個實施例中的工藝流程圖。所述工藝流程包括如下步驟。步驟310，溫鍛形成毛坯。請參考圖4a所示，其為本發(fā)明中通過溫鍛工藝形成的毛坯的徑向剖面圖。所述毛坯包含筒形桿部和與筒形桿部的筒底相連的頭部。所述毛坯的筒形桿部包括厚壁部分SI’(SI’也可指代厚壁部分的徑向剖面形狀)和薄壁部分S2’(S2’也可指代薄壁部分的徑向剖面形狀)，厚壁部分SI’和薄壁部分S2’的外邊緣形成底面為異形的柱體，內(nèi)邊緣形成異形內(nèi)腔。所述內(nèi)腔包括內(nèi)滾道和內(nèi)柱面，內(nèi)滾道與內(nèi)柱面通過圓角過渡連接。所述厚壁部分SI，的外邊緣形成的外圓尺寸大于所述薄壁部分S2’的外邊緣形成的外圓尺寸，且大于成品的外圓尺寸，并且保證在對所述毛坯進(jìn)行以下步驟320的冷精整工序后，使得薄壁部分的形變量與厚壁部分的形變量一致。步驟320，冷精整。對所述溫鍛形成的毛坯進(jìn)行冷精整，以使毛坯的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。由于所述毛坯的外圓尺寸大于成品的外圓尺寸，因此，在一個實施例中，進(jìn)行冷精整成形的模具為反擠壓模具。其成形過程為，利用反擠模具將毛坯外圓多余的金屬填充到毛坯的底部，以使毛坯的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。
請參考圖4b所示，其為圖4a中的毛坯冷精整后得到的筒形滑套鍛件的徑向剖面圖(即圖Ib中所示圖形)。所述筒形滑套鍛件的外圓直徑小于所述毛坯的外圓直徑，內(nèi)腔尺寸與毛坯的內(nèi)腔尺寸相同或者近似，厚壁部分S3 (S3也可指代厚壁部分的徑向剖面形狀)和薄壁部分S4 (S4也可指代薄壁部分的徑向剖面形狀)，并且(SI’ -S3)/S3 ~(S2’ -S4) /S4,即鍛件在精整前后薄壁部分和厚壁部分變形量一致，兩處的材料流動速率大致相同，由于圓角A處于薄壁部分和厚壁部分的交接處，所以圓角A處的金屬流動速率與薄壁部分和厚壁部分一致。綜上所述，由于對毛坯的筒形桿部的外形做了適當(dāng)修改，因此，在冷精整工序時，毛坯在力的作用下，薄壁部分、厚壁部分以及薄壁部分和厚壁部分之間的過渡圓角處的金屬以相同的速率流動，從而使得冷精整得到的筒形滑套鍛件的內(nèi)滾道與內(nèi)柱面的圓角充足，從而消除精整后產(chǎn)生白斑的現(xiàn)象。請參考圖5所示，其為對本發(fā)明中的毛坯進(jìn)行冷精整工序的反擠模具的結(jié)構(gòu)示意圖。所述反擠模具包括上沖頭510、形成下模腔的下模520、與下模固定連接的導(dǎo)向套530、 設(shè)置于上沖頭510的鍵槽中的定位銷540和設(shè)置于導(dǎo)向套530內(nèi)側(cè)與定位銷540對應(yīng)的定位槽550。在本實施例中，下模520和導(dǎo)向套530利用銷鍵560進(jìn)行固定，以實現(xiàn)導(dǎo)向套與下模的定位，銷鍵的位置與下模凹模形狀有位置關(guān)系。鍵槽與上沖頭510的頭部形狀有精度聞的位置關(guān)系。接下來詳細(xì)介紹一下利用反擠模具進(jìn)行冷精整的過程。將上述溫鍛工序形成的毛坯放入所述下模520的下模腔中；調(diào)整上沖頭510使其下行過程中定位銷540能順利進(jìn)入定位槽550中，定位銷540順利進(jìn)行定位槽550中表明上沖頭510與導(dǎo)向套530定位完成。由于導(dǎo)向套530與下模520已經(jīng)定位好，因此，定位銷540順利進(jìn)行定位槽550中完成上沖頭510與導(dǎo)向套530定位的同時，也完成上沖頭510與下模520的位置定位；上沖頭510繼續(xù)下行與毛坯接觸并擠壓毛坯，實現(xiàn)反擠，具體為，利用反擠模具將毛坯的筒形桿部外圓多余的金屬填充到桿部的底部，以使毛坯桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。綜上所述，所述反擠模具采用鍵槽定位的方式，利用導(dǎo)向套與下模定位，再利用沖頭上的鍵槽與導(dǎo)向套定位，達(dá)到?jīng)_頭與下模的定位。此種定位方式簡單，模具結(jié)構(gòu)也簡單，比以往的校模塊定位更加的精確，便于操作。上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本發(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施方式
。
權(quán)利要求
1.一種筒形滑套的鍛造方法，其特征在于，其包括 溫鍛形成毛坯，所述毛坯包括筒形桿部和與筒形桿部的筒底相連的頭部，所述毛坯的筒形桿部包括厚壁部分和薄壁部分，厚壁部分和薄壁部分的外邊緣形成底面為異形的柱體，內(nèi)邊緣形成異形內(nèi)腔，所述內(nèi)腔包括內(nèi)滾道和內(nèi)柱面，內(nèi)滾道與內(nèi)柱面通過圓角過渡連接，所述厚壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸大于所述薄壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸，且大于成品的外圓尺寸； 冷精整，對所述溫鍛形成的毛坯進(jìn)行冷精整，以使毛坯的筒形桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，設(shè)定所述毛坯的厚壁部分的徑向剖面面積為SI’，薄壁部分的徑向剖面面積為S2’，所述筒形滑套鍛件的厚壁部分的徑向剖面面積為S3，薄壁部分的徑向剖面面積為S4, 保證薄壁部分的形變量等于厚壁部分的形變量，即保證(SI，-S3) /S3 (S2，-S4) /S4。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進(jìn)行冷精整工序的模具為反擠壓模具，其進(jìn)行冷精整的過程為，利用反擠模具將毛坯的筒形桿部外圓多余的金屬填充到桿部的底部，以使毛坯桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述反擠模具包括上沖頭、形成下模腔的下模、與下模固定連接的導(dǎo)向套、設(shè)置于上沖頭的鍵槽中的定位銷和設(shè)置于導(dǎo)向套內(nèi)側(cè)與定位銷對應(yīng)的定位槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)向套與下模利用銷鍵進(jìn)行固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的方法，其特征在于，所述冷精整工序包括 將上述溫鍛工序形成的毛坯放入所述下模的下模腔中； 調(diào)整上沖頭使其下行過程中定位銷能順利進(jìn)入定位槽中； 上沖頭繼續(xù)下行與毛坯接觸并擠壓毛坯，利用反擠模具將毛坯的筒形桿部外圓多余的金屬填充到桿部的底部，以使毛坯桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。
7.一種反擠模具，其特征在于，包括上沖頭、形成下模腔的下模、與下模固定連接的導(dǎo)向套、設(shè)置于上沖頭的鍵槽中的定位銷和設(shè)置于導(dǎo)向套內(nèi)側(cè)與定位銷對應(yīng)的定位槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反擠模具，其特征在于，使用所述反擠模具執(zhí)行冷精整工序包括 將上述溫鍛工序形成的毛坯放入所述下模的下模腔中； 調(diào)整上沖頭使其下行過程中定位銷能順利進(jìn)入定位槽中； 上沖頭繼續(xù)下行與毛坯接觸并擠壓毛坯，利用反擠模具將毛坯的筒形桿部外圓多余的金屬填充到桿部的底部，以使毛坯桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反擠模具，其特征在于，所述毛坯包括筒形桿部和與筒形桿部的筒底相連的頭部， 所述毛坯的筒形桿部包括厚壁部分和薄壁部分，厚壁部分和薄壁部分的外邊緣形成底面為異形的柱體，內(nèi)邊緣形成異形內(nèi)腔，所述內(nèi)腔包括內(nèi)滾道和內(nèi)柱面，內(nèi)滾道與內(nèi)柱面通過圓 角過渡連接，所述厚壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸大于所述薄壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸，且大于成品的外圓尺寸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種筒形滑套的鍛造方法，其包括溫鍛形成毛坯，所述毛坯包括筒形桿部和與筒形桿部的筒底相連的頭部，所述毛坯的筒形桿部包括厚壁部分和薄壁部分，厚壁部分和薄壁部分的外邊緣形成底面為異形的柱體，內(nèi)邊緣形成異形內(nèi)腔，所述內(nèi)腔包括內(nèi)滾道和內(nèi)柱面，內(nèi)滾道與內(nèi)柱面通過圓角過渡連接，所述厚壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸大于所述薄壁部分的外邊緣形成的外圓尺寸，且大于成品的外圓尺寸；冷精整，對所述溫鍛形成的毛坯進(jìn)行冷精整，以使毛坯的筒形桿部的外圓直徑減小，長度加長，以得到符合成品尺寸的筒形滑套鍛件，從而可以保證形成筒形滑套鍛件的產(chǎn)品精度，避免形成白斑等產(chǎn)品缺陷。
文檔編號B21J5/02GK102814440SQ20121027438
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者季成, 袁永軍, 龔衛(wèi)紅, 黃榮, 朱亞萍 申請人:鹽城理研精密鍛造有限公司