1.一種錐形筒體的鍛造方法,其特征在于:該方法包括如下步驟:
第一步:將空心鋼錠加熱到1150℃±100℃,隨爐保溫1-3小時,然后進行開坯鍛造,制得毛坯;
第二步:回爐加熱坯料至1150℃±100℃,隨爐保溫1-3小時,將工藝設計過程中得出的坯料進給量、芯軸轉角、砧子的壓下率和下行速度等參數,以CNC代碼形式輸入數控操作系統中,借助數控鍛造裝置實現全自動化完成錐筒鍛造成形。
2.根據權利要求1所述的錐形筒體的鍛造方法,其特征在于:第一步中所述的空心鋼錠的軸向長度為目標鍛件的0.75-0.9倍,空心鋼錠壁厚為目標鍛件的1.5-2.5倍。
3.根據權利要求1所述的錐形筒體的鍛造方法,其特征在于:第一步中所述的開坯鍛造包括芯軸擴孔工序。
4.根據權利要求1所述的錐形筒體的鍛造方法,其特征在于:所述的開坯鍛造和所述的錐筒鍛造成形過程中,空心鋼錠坯料進給量從坯料一段到另一端是逐漸增加的,進給量L=Al·x,其中,A∈[0,100],l為空心鋼錠坯料軸向長度,x為圓周鍛造道次數。
5.根據權利要求1所述的錐形筒體的鍛造方法,其特征在于:所述的開坯鍛造和所述的錐筒鍛造成形過程中,芯軸轉角為10°~30°。
6.根據權利要求1所述的錐形筒體的鍛造方法,其特征在于:所述的錐筒鍛造成形過程中單砧的壓下率為空心圓柱坯料的10%至30%。
7.根據權利要求1所述的錐形筒體的鍛造方法,其特征在于:所述的錐筒鍛造成形過程中,砧子的空行程速度為30mm/s-60mm/s,芯軸擴孔時砧子的下行速度為15mm/s-30mm/s。
8.根據權利要求1所述的錐形筒體的鍛造方法,其特征在于:在借助數控鍛造裝置實現全自動化完成錐筒鍛造成形過程中,單砧壓下時,數控鍛造裝置按如下流程進行:
a.鍛造前,將目標鍛件成品尺寸a,各道次壓下量α,以及空行程下下行量δ等鍛造參數輸入數控系統中;
b.開鍛時,砧子與芯軸接觸,整個系統清零,鍛造裝置位移以砧子與芯軸接觸面為零點,使用位移盤將砧子上升至一定高度停止,將空心圓柱坯料裝入芯軸,按“開鍛”按鈕,砧子上升至上極限點A,然后自動向下;
c.砧子向下運行一個預先設定的δ值,到達連鎖、降速點B。如果操作機的動作尚未完成,則砧子上升返回到A點再下行;
d.如果操作機動作完成,砧子經過B點下行,接觸空心圓柱毛坯后自動檢測出毛坯的原始厚度S0,根據此值和預先設定的壓下比其中S1為坯料單次壓下后的厚度,再根據壓下量α=s0(1-γ),系統可自動計算α值,并且按α值下壓;
e.坯料被壓下α值后,到達D點,發出返回信號。但是,有由于動作滯后,砧子將繼續下壓,出現超程;
f.砧子到達E點才真正返回,D點到達E點的距離為超程量;
g.砧子向上放回一個α值到達F點。F點大致接近坯料初始表面;
h.砧子繼續上行一個δ值到達聯動點G,向操作機發出聯動指令;
i.砧子從G點再上行一個δ值,到達上限定點H;
j.芯軸帶動坯料轉動10°~30°,再重復b~h步驟進行重復工作,直至該段毛坯加工完成;
k.操作機夾持芯棒帶動坯料向前進給y,再重復上述工作流程,依次完成坯料整個軸向長度的加工,成形錐形筒體;
在鍛造的過程中,每個鍛造道次開始第一次壓下時,數控系統將自動檢測空心圓柱坯料的厚度s0,并與a+Δg(Δg-精整留量)進行比較,當砧子的壓下可分三種狀態,而控制系統能自動辨別:
s1=s0-α>a+Δg
式中:Δg-精整留量
當壓下α量后,坯料厚度仍大于鍛件成品尺寸與精整留量之和,這是常規道次,
s1=s0-α<a+Δg
當還沒有壓完α量,坯料的厚度就已經達到a+Δg,這是過渡道次,在這種情況下,不能再壓下量為α時發出返回信號,而是要在砧子下行至a+Δg時發出返回信號。此時,所選擇的精整量一定要大于超程量,
s0≤a+Δg為精整道次,這時主要解決超程補償問題,使鍛件達到所要求的尺寸。
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