一種內(nèi)孔型面鍛造成形用芯軸抽出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于帶忍軸鍛造技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種內(nèi)孔型面鍛造成形用忍軸抽出裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 鍛造中為了高精密的制造內(nèi)孔型面，通常使用忍軸來輔助成形。在鍛造過程中，金 屬劇烈向徑向流動，從而將忍軸緊緊抱住，所W經(jīng)常出現(xiàn)鍛造后難W抽出忍軸的情況。
[0003] 傳統(tǒng)抽出忍軸的辦法是簡單的機(jī)械撞擊抽出，但是，運(yùn)樣的辦法有四個明顯的缺 陷：第一，如果金屬將忍軸抱得太死，將無法抽出；第二，機(jī)械撞擊抽出容易對工件內(nèi)表面 造成損傷；第=，效率低下；第四，為了避免無法抽出忍軸的情況，設(shè)計(jì)鍛打量必須很小，運(yùn) 在很大程度上也限制了旋轉(zhuǎn)鍛造工藝的使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)孔型面鍛造成型用 忍軸抽出裝置，能夠高效抽出鍛造后的忍軸，對工件本身損傷小，而且在鍛打量較大的情況 下也能夠適用。 陽〇化]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0006] 一種內(nèi)孔型面鍛造成形用忍軸抽出裝置，包括機(jī)體5和與之連接的固定板16,液 壓缸1與機(jī)體5連接固定，液壓缸1的沖頭和拉環(huán)3左端連接，拉環(huán)3兩側(cè)在拉環(huán)支撐4上 滑動，拉環(huán)3右端通過柔性接頭6與忍軸7 -端連接，忍軸7上套有工件9,工件9通過工件 支撐架10定位，工件9左端頂住端部擋料板8,工件9右端連接油腔15,在工件9中部旁邊 設(shè)有激振器12,激振器12連接在滑塊11上，滑塊11和導(dǎo)軌14配合，端部擋料板8、工件支 撐架10、導(dǎo)軌14固定在固定板16上，固定板16上設(shè)置有油槽16a。
[0007] 所述的忍軸7左端設(shè)置有排氣孔7a，左端螺紋化與柔性接頭6連接，忍軸7上排 布著直徑為50微米，深度小于20毫米的出油微孔7d，L0為忍軸7的有效長度，L1為排布 有出油微孔7d的長度，其中L1 = 0. 6禮0,出油微孔7d按照直線螺旋上升的方式排布在忍 軸7表面，螺旋升角為120°，每半個周期排布5個出油微孔7山忍軸7內(nèi)部設(shè)置盲孔7c，厚 度為t，t小于20毫米，出油微孔7d與盲孔7c連通。
[0008] 所述的端部擋料板8包括擋油蓋8曰，橡膠密封圈8c內(nèi)嵌在擋油蓋8a中，擋油蓋 8a通過螺紋與端部擋料板主體8b連接。
[0009] 所述工件支撐架10包括工件支撐架上半環(huán)10a和工件支撐架下半環(huán)lOd，工件 支撐架上半環(huán)10a和工件支撐架下半環(huán)lOd通過螺栓連接，工件支撐架10上設(shè)置有=個 120°均布的定位頭，其中，頂部的定位頭1化可調(diào)，下部2個定位頭10c固定，工件9被運(yùn) 立個定位頭定位。
[0010] 所述柔性接頭6包括左連接頭6a，左連接頭6a通過鋼絲繩化和右連接頭6c連 接，其中左連接頭6a的直徑等于右連接頭6c的直徑的1. 5倍。 1] 所述油腔15包括油腔本體15a和接頭15b，接頭巧b通過螺紋連接插在油腔本體 15a上，其中油腔本體15a的內(nèi)空直徑與工件9內(nèi)孔直徑相等。
[0012] 本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0013]1、激振器12使工件9共振，工件9與忍軸7接觸面發(fā)生松動，便于忍軸9抽出。
[0014] 2、高壓油具有=個作用，首先，高壓給忍軸7提供了推力；其次，高壓油能夠通過 忍軸7上的出油微孔7d流入忍軸7與工件9內(nèi)孔之間的縫隙中，形成油膜潤滑；第S，出油 微孔7d附近形成局部高壓，可W將工件9內(nèi)孔撐開。運(yùn)=個方面共同作用使得抽忍更加容 易。
[0015] 3、液壓缸1能夠提供足夠大的拉力，即便忍軸7被抱得很死也能夠抽出，適用于大 打擊量鍛造場合。
[0016] 4、抽忍過程對工件9和忍軸7的損傷小。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的設(shè)備總體布局圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明的軸測圖。
[0019] 圖3是圖1沿著工件中軸線的剖視圖。
[0020] 圖4是忍軸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖5是端部擋板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖6是工件支撐架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖7是柔性連接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖8是油腔結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。 陽0%] 如圖1、圖2、圖3所示，一種內(nèi)孔型面鍛造成形用忍軸抽出裝置，包括機(jī)體5和與 之連接的固定板16,液壓缸1通過液壓缸固定架2與機(jī)體5連接固定，液壓缸1的沖頭和拉 環(huán)3左端連接，拉環(huán)3兩側(cè)在拉環(huán)支撐4上滑動，拉環(huán)3右端通過柔性接頭6與忍軸7 -端 連接，忍軸7上套有工件9,工件9通過工件支撐架10定位，工件9左端頂住端部擋料板8， 工件9右端連接油腔15,在工件9中部旁邊設(shè)有激振器12,激振器12通過激振器固定圈13 用螺栓連接在滑塊11上，滑塊11和導(dǎo)軌14配合，滑塊11可W在導(dǎo)軌14上滑動，端部擋料 板8、工件支撐架10、導(dǎo)軌14通過螺栓固定在固定板16上，固定板16上設(shè)置有油槽16a。
[0027] 如圖4所示，所述的忍軸7左端設(shè)置有排氣孔7a，左端螺紋化與柔性接頭6連接， 忍軸7上排布著直徑為50微米，深度小于20毫米的出油微孔7山L0為忍軸7的有效長度， L1為排布有出油微孔7d的長度，其中L1 = 0. 6禮0,出油微孔7d按照直線螺旋上升的方式 排布在忍軸7表面，螺旋升角為120°，每半個周期排布5個出油微孔7山忍軸7內(nèi)部設(shè)置 盲孔7c，直徑為d，厚度為t，t小于20毫米，出油微孔7d與盲孔7c連通。
[0028] 如圖5所示，所述的端部擋料板8,包括擋油蓋8曰，橡膠密封圈8c內(nèi)嵌在擋油蓋8a 中，擋油蓋8a通過螺紋與端部擋料板主體8b連接。
[0029] 如圖6所示，所述工件支撐架10包括工件支撐架上半環(huán)10a和工件支撐架下半環(huán) lOd，工件支撐架上半環(huán)10a和工件支撐架下半環(huán)lOd通過螺栓連接，工件支撐架10上設(shè)置 有=個120°均布的定位頭，其中，頂部的定位頭1化可調(diào)，下部2個定位頭10c固定，工件 9被運(yùn)=個定位頭定位。
[0030] 如圖7所示，所述柔性接頭6包括左連接頭6a，左連接頭6a通過鋼絲繩化和右連 接頭6c連接，其中左連接頭6a的直徑等于右連接頭6c的直徑的1. 5倍。
[0031] 如圖8所示，所述油腔15包括油腔本體15a和接頭15b，接頭巧b通過螺紋連接插 在油腔本體15a上，其中油腔本體15a的內(nèi)空直徑與工件9內(nèi)孔直徑相等。
[0032] 本裝置工作原理為：
[0033] 將帶忍軸7和工件9固定在工件支撐架10上，參照圖1和圖2,工件9左端頂住端 部擋料板8,工件9右端連接油腔15,用柔性接頭6將忍軸7與拉環(huán)3連在一起。
[0034] 通過有限元分析軟件分析得出工件9的一階共振頻率，調(diào)激振器12至該頻率，并 將激振器12移至工件9的大致中間位置，啟動激振器12,接著向油腔15中注入高壓油，高 壓油的壓強(qiáng)P
[0035]
[0036] 其中P是注入油腔15的高壓油壓強(qiáng)；
[0037] ?；⑷梯S7所用材料的屈服強(qiáng)度； 陽038] t是忍軸7的壁厚；
[0039] d是忍軸7的內(nèi)孔直徑。
[0040] 調(diào)整激振器12的位置，使得工件9獲得最大的振幅，隨著工件9的振動，忍軸7與 工件9之間的接觸面將出現(xiàn)松動，此時，忍軸7內(nèi)部的高壓油通過出油微孔7d進(jìn)入接觸面 縫隙，一方面形成油膜潤滑，另一方面在出油微孔7d附近形成局部高壓，將工件9內(nèi)孔撐 大，使得忍軸7容易抽出。高壓油還能夠從忍軸7的右端提供推力，將忍軸7向左推動。
[0041] 控制液壓缸1向左運(yùn)動，在拉力作用下逐漸將忍軸7抽出。
[0042] 抽出長度達(dá)到50毫米后，關(guān)閉高壓油，關(guān)閉激振器9,忍軸7在液壓缸1單獨(dú)作用 下抽出，最后停止液壓缸1，并取下工件9和忍軸7。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種內(nèi)孔型面鍛造成形用芯軸抽出裝置，包括機(jī)體（5)和與之連接的固定板（16)， 其特征在于：液壓缸（1)與機(jī)體（5)連接固定，液壓缸（1)的沖頭和拉環(huán)（3)左端連接，拉 環(huán)（3)兩側(cè)在拉環(huán)支撐（4)上滑動，拉環(huán)（3)右端通過柔性接頭（6)與芯軸（7)-端連接， 芯軸（7)上套有工件（9)，工件（9)通過工件支撐架（10)定位，工件（9)左端頂住端部擋料 板（8)，工件（9)右端連接油腔（15)，在工件（9)中部旁邊設(shè)有激振器（12)，激振器（12)連 接在滑塊（11)上，滑塊（11)和導(dǎo)軌（14)配合，端部擋料板（8)、工件支撐架（10)、導(dǎo)軌（14) 固定在固定板（16)上，固定板（16)上設(shè)置有油槽（16a)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)孔型面鍛造成形用芯軸抽出裝置，其特征在于：所述 的芯軸（7 )左端設(shè)置有排氣孔（7a)，左端螺紋（7b )與柔性接頭（6 )連接，芯軸（7 )上排布著 直徑為50微米，深度小于20毫米的出油微孔（7d)，LO為芯軸7的有效長度，Ll為排布有 出油微孔（7d)的長度，其中Ll=O. 6*L0,出油微孔（7d)按照直線螺旋上升的方式排布在芯 軸（7)表面，螺旋升角為120°，每半個周期排布5個出油微孔（7d)，芯軸（7)內(nèi)部設(shè)置盲孔 (7c)，厚度為t，t小于20毫米，出油微孔（7d)與盲孔（7c)連通。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)孔型面鍛造成形用芯軸抽出裝置，其特征在于：所述 的端部擋料板（8)，包括擋油蓋（8a)，橡膠密封圈（8c)內(nèi)嵌在擋油蓋（8a)中，擋油蓋（8a)通 過螺紋與端部擋料板主體（8b)連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)孔型面鍛造成形用芯軸抽出裝置，其特征在于：所述 工件支撐架（10)包括工件支撐架上半環(huán)（l〇a)和工件支撐架下半環(huán)（10d)，工件支撐架上 半環(huán)（IOa)和工件支撐架下半環(huán)（IOd)通過螺栓連接，工件支撐架（10)上設(shè)置有三個120° 均布的定位頭，其中，頂部的定位頭（IOb)可調(diào)，下部2個定位頭（IOc)固定，工件（9)被這 三個定位頭定位。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)孔型面鍛造成形用芯軸抽出裝置，其特征在于：所述 柔性接頭（6 )包括左連接頭（6a)，左連接頭（6a)通過鋼絲繩（6b )和右連接頭（6c )連接，其 中左連接頭（6a)的直徑等于右連接頭（6c)的直徑的1. 5倍。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)孔型面鍛造成形用芯軸抽出裝置，其特征在于：所述 油腔（15)包括油腔本體（15a)和接頭（15b)，接頭（15b)通過螺紋連接插在油腔本體（15a) 上，其中油腔本體（15a)的內(nèi)空直徑與工件（9)內(nèi)孔直徑相等。
【專利摘要】一種內(nèi)孔型面鍛造成形用芯軸抽出裝置，包括機(jī)體和與之連接的固定板，液壓缸與機(jī)體連接固定，液壓缸的沖頭和拉環(huán)左端連接，拉環(huán)兩側(cè)在拉環(huán)支撐上滑動，拉環(huán)右端通過柔性接頭與芯軸一端連接，芯軸上套有工件，工件通過工件支撐架定位，工件左端頂住端部擋料板，工件右端連接油腔，在工件中部旁邊設(shè)有激振器，激振器連接在滑塊上，滑塊和導(dǎo)軌配合，端部擋料板、工件支撐架、導(dǎo)軌固定在固定板上，激振器使工件共振，工件與芯軸接觸面發(fā)生松動，便于芯軸抽出，高壓油作用使得抽芯更加容易，液壓缸能夠提供足夠大的拉力，即便芯軸被抱得很死也能夠抽出，抽芯過程對工件和芯軸的損傷小。
【IPC分類】B21J13/02, B21J13/14
【公開號】CN105013999
【申請?zhí)枴緾N201510458845
【發(fā)明人】張琦, 張以升, 王聚存, 鄭學(xué)著, 王威, 李德翔
【申請人】西安交通大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月30日