镦锻方法和镦锻设备的制作方法

文档序号:3007770阅读:500来源:国知局

专利名称::镦锻方法和镦锻设备的制作方法
技术领域
:本发明涉及用于制造各种产品的镦锻方法和镦锻设备,该产品例如车辆(汽车或有轨车辆)中使用的臂件、连接杆、或压缩机的双头活塞。
背景技术
:下面的描述提出本发明人对相关技术和其中问题的认识,不应被认为是对现有技术中这些认识的认可。作为用于径向增大杆状原材料的预定直径增大部分的镦锻方法,例如下面的方法是已知的。在该方法中,首先,准备一镦锻设备,该镦锻设备配备有具有用于固定杆状原材料的固定部分的模具,具有用于将原材料的预定直径增大部分保持在防止弯曲状态的插孔的引导件,以及冲头。然后,将原材料固定到模具的固定部分,并将原材料的预定直径增大部分插入引导件的插孔。接着,沿与沖头移动方向相反的方向移动引导件,同时通过移动沖头而轴向压制原材料的预定直径增大部分,从而使处于引导件的尖端部与模具的固定部分之间的预定直径增大部分径向增大(参见例如日本未审定公开专利公报No.2005-5卯97)。该镦锻方法具有优点,例如,可以防止镦锻时有时会出现的原材料弯曲,从而可以形成高质量的镦锻制造产品。同时,作为压制板状而不是杆状原材料的方法,例如日本未审定公开专利公报No.2005-5卯10中公开的方法是已知的。通常,通过上述镦锻方法获得的镦锻制造产品随后要受到固溶热处理、淬火硬化、时效处理等作为镦锻后的热处理。对于为镦锻制造产品提供规定强度(例如抗张强度、屈服强度),所述热处理是重要的加工过程。然而,使镦锻制造产品受到所述热处理中的淬火硬化有时会导致淬火畸变。因此,在淬火硬化后需要附加的纠正步骤来纠正淬火畸变。从而,步骤的数量增加,导致增加的制造成本。文中对在其它出版物中公开的各种特点、实施例、方法和设备的优点和缺点的描述绝不是用于限制本发明。事实上,本发明的某些特征可以克服某些缺点,同时仍保留那些出版物中公开的一些或全部特点、实施例、方法和设备。从下文的优选实施例中可以清楚地看到本发明的其它目的和优点。
发明内容考虑到现有技术中的上述和/或其他问题而作出了本发明的优选实施例。本发明的优选实施例可以显著地改进现有的方法和/或i殳备。在其它可能的优点中,一些实施例可以提供一种镦锻方法,该方法能够通过防止出现淬火畸变而消除纠正步骤。在其它可能的优点中,一些实施例可以提供通过所述镦锻方法获得的镦锻制造产品。在其它可能的优点中,一些实施例可以提供用于所述镦锻方法的镦锻设备。本发明提供了下面的方式'—种通过上述第1至9项中任一项的镦锻方法获得的镦锻制造产口口o根据上述第12或13项的镦锻设备,其中,成型模的固定部具有与腔相通的原材料固定插孔;成型模具有通过分离面分开的多个分离件,该分离面将插孔和腔垂直地分开,由此,通过将原材料的非预定直径增大部分夹在多个分离件的插孔的分离槽之间,而将原材料固定到固定部。根据上述第15项的镦锻设备,其中,原材料由热处理式铝合金制成,原材料加热装置构造成将原材料加热到400。C至570。C的温度范围。根据上述第16项的镦锻设备,其中,成型模温度调节装置构造成将成型才莫调节到5匸至120。C的温度范围。根据上述第16或17项的镦锻设备,其中,引导件加热装置构造成将引导件加热到170。C至500。C的温度范围。根据上述第22项的镦锻设备,其中,原材料由热处理式铝合金制成,原材料加热装置构造成将原材料加热到400。C至570。C的温度范围。项的发明,在增大原材料的预定直径增大部分时,由于原材料和引导件^f皮加热,并且成型模的温度被调节到预定温度,所以当使原材料的预定直径增大部分增大时,直径增大了的部分可以被淬火。因此,不需要单独执行淬火硬化。此外,由于原材料固定到成型模的固定部,并且原材料的预定直径增大部分在淬火硬化时以增大了的状态设置在腔中,所以可以防止在淬火硬化时产生淬火畸变。因此,可以消除用于纠正淬火畸变的纠正步骤,从而降低制造成本。根据上述第2j项的发明,可以将处于加热状态的原材料设定到成型模和引导件,同时保持尽可能高的高温。因此,可以防止由于镦锻前原材料的温度下降导致的产生不适当淬火硬化部分的问题。根据上述第[3项的发明,可以防止由于与成型模的固定部分接触而出现的原材料温度变化的问题,这使得能够一致地保持原材料的温度,直到就要进行镦锻前。因此,可以确信地增加镦锻制造产品的强度。根据上述第[4项的发明,原材料可以确信地固定到成型模的固定部分,并且可以确信地防止淬火畸变。此外,由于在固定原材料时原材料快速与成型模接触,所以原材料可以快速冷却,从而提高淬火硬度。根据上述第[5]项的发明,可以确信地证实淬火硬化作用,可以确信地增加镦锻制造产品的强度。根据上述第[6项的发明,可以对由热处理式铝合金制成的原材料确信地执行固溶热处理。根据上述第[7项的发明,可以更确信地证实由热处理式铝合金制成的原材料的淬火硬化作用,可以更确信地增加镦锻制造产品的强度。根据上述第[8项的发明,可以更确信地证实由热处理式铝合金制成的原材料的淬火硬化作用,可以更确信地增加镦锻制造产品的强度。根据上述第[9项的发明,可以有效率地制造在两个轴向端部具有直径增大部分的镦锻制造产品。根据上述第[10项的发明,可以提供具有高强度的镦锻制造产品。根据上述第[ll]项的发明,可以提供具有高强度的镦锻制造产品。根据上述第[12]至[25]项的发明,可以提供可合适地用于本发明上述镦锻方法的镦锻设备。在附图中作为示例而不是限定示出了本发明的优选实施例,其中图1是示意性分解视图,示出根据本发明实施例的镦锻设备;图2是示意性平面图,示出将原材料设定在所述设备的成型模和两个引导件上之前的状态;图3是示意性平面图,示出利用所述设备将原材料插入引导件中的一个的插孔中的状态;图4是示意性平面图,示出利用所述设备将原材料的预定直径增大部分布置在两个引导件的插孔中的状态;图5A是示意性平面图,示出利用所述设备将原材料设定到成型模和两个引导件的状态;图5B是沿图5A的线A-A获得的剖视图6A是示意性平面图,示出利用所述设备增大原材料的预定直径增大部分的状态;图6B是沿图6A的线B-B获得的剖视图7A是示意性平面图,示出利用所述设备增大原材料的预定直径增大部分的直径的状态;图7B是沿图7A的线C-C获得的剖视图8是示意性平面图,示出要从所述设备移走镦锻制造产品的状态;图9是透视图,示出通过所述设备制造的镦锻制造产品;图IOA是镦锻制造产品的示意性侧视图,示出镦锻制造产品的翘曲;图IOB是镦锻制造产品的示意性侧视图,示出镦锻制造产品的弯曲;图ll是镦锻制造产品的示意性侧视图,示出试样的取出位置;以及图12是通过所述设备制造的另一镦锻制造产品的透视图。具体实施例方式下面将结合附图对本发明的实施例进行说明。在图i中,标号"io"表示根据本发明实施例的镦锻设备。标号"r表示原材料。在图9中,标号"5"表示通过该实施例的镦锻设备10制造的镦锻制造产品。该镦锻制造产品5用作制造车辆例如汽车或有轨车辆的臂件的预型件。如图1和2所示,原材料1是由热处理式铝合金制成的实心直杆状材料。原材料l具有圆形横截面并且沿轴向具有不变的直輝。由于上述热处理式铝合金是原材料1的材料,所以当由基于JIS(日本工业标准)的铝合金号来表示时,可以作为例子的是2xxxx系列、6xxx系列和7xxx系列铝合金。在本发明中,原材料l的材料不限于铝或铝合金,而可以是铝以外的任何金属材料例如黄铜、紫铜、钢、不锈钢。此外,原材料l不限于具有圆形横截面,并且可以具有多边形形状例如四边形或六边形的横截面。原材料1在其轴向预定部分具有预定直径增大部分。在该实施例中,原材料1的轴向中部构成非预定直径增大部分3,原材料1的轴向端部构成预定直径增大部分2和2。当原材料1的各个预定直径增大部分2和2在直径上增大到预定形状时,在两个轴向端部便会形成如图9所示的各具有近似圆形的直径增大了的部分6和6。各个直径增大了的部分6具有近似圆弧形的侧部增大部分,并在其厚度侧具有平坦表面。标号"7"表示对应于原材料1的非预定直径增大部分3的镦锻制造产品5的非直径增大部分。在该镦锻制造产品5中,各个直径增大了的部分6对应于要连接到用于车辆的臂件的另一构件的连接部分(例如衬套安装部),非直径增大部分7对应于臂件的杆。镦锻设备10用于增大原材料1的各个预定直径增大部分2。如图1和2所示,该镦锻设备10设置有成型模11、两个引导件20和20、两个引导件驱动装置25和25、两个冲头30和30、两个冲头驱动装置35和35、原材料加热装置70、成型模温度调节装置40、两个引导件加热装置50和50、以及原材料插入装置60。在图1中,为了易于理解镦锻设备10的结构,没有示出两个引导件驱动装置25和25。如图l所示,成型模11具有用于固定原材料1的固定部13,以及形成在固定部13两侧的两个腔12和12。固定部13具有原材料固定插孔14,该插孔沿成型模11的轴向延伸并与两个腔12和12相通。原材料1的非预定直径增大部分3安装在该插孔14中,使得原材料1固定成沿轴向不可运动。该成型才莫ll包括由分离面15分开的前部分离件和后部分离件lla和lla,该分离面15将插孔14和两个腔12和12垂直分开。成型4莫驱动装置17和17连接到成型才莫11,该驱动装置用于沿使两个分离件lla和lla分开的方向和使这两个分离件靠拢的方向移动这两个分离件。在该实施例中,成型模驱动装置17由流体压力缸例如油压缸或气压缸构成。这些成型模驱动装置17和17的运行会使分离件lla和lla分离或靠拢。在该成型才莫11中,当通过使两个分离件lla和lla靠拢而将原材料1的非预定直径增大部分3夹在分离件lla和lla的插孔14的分离槽之间时,原材料l可以固定在一状态,其中,原材料l的非预定直径增大部分3插入在通过分离件lla和lla的插孔14的分离槽的接合而形成的插孔14中。成型模温度调节装置40用于调节成型模11的温度,使得成型模11的温度保持低于处于被加热状态的原材料1的温度。在该实施例中,作为成型模温度调节装置40,液体冷却套例如水冷却套连接到成型模11的各个分离件lla和lla。在图l中,各个箭头41和42示出当冷却流体通过液体冷却套时冷却水(即,温度控制液体)的流动方向。在本发明中,冷却油可以替代冷却水而用作冷却流体。成型才莫温度调节装置40控制成型模11的温度,使得成型模的温度落在5。C至120。C更优选地20。C至70。C的温度范围内。各个引导件20具有用于将原材料1的相应预定直径增大部分2保持在防止弯曲状态的插孔21。该插孔21穿透引导件20并沿引导件20的轴向延伸。插孔21形成为具有与原材料1的预定直径增大部分2相同的直径,并能够以可轴向滑动的方式与原材料1配合。通过将原材料1插入插孔21并将原材料1的预定直径增大部分2布置在插孔21中,而将原材料1的预定直径增大部分2保持在防止弯曲状态。各个引导件20的尖端部分形成为比该引导件20的后端部分小。在引导件20的后端部分(即,后端面的中央部分),形成用于将原材料l插入插孔21的插孔21的入口部分21a。另一方面,在引导件20的尖端部^<即,尖端面的中央部分),形成用于原材料1从插孔21中出来的插孔21的出口部分21b。各个引导件加热装置50设置用于加热各个引导件20。在该实施例中,作为引导件加热装置50,杆状电加热元件(电加热器)形成在引导件20中。各个引导件加热装置50设置用于将各个引导件20加热到170。C至500°C、更优选地200'C至350'C的温度范围。各个冲头30沿原材料1的相应的预定直径增大部分2压制该预定直径增大部分。两个冲头30和30以相对的方式设置在原材料1的两个轴向端部。各个沖头驱动装置35构造成沿原材料1的轴向移动相应的沖头30,并连接到相应的冲头30。沖头驱动装置35的操作会使沖头30运动,从而利用冲头30轴向压制原材料1的预定直径增大部分2。在该实施例中,流体压力缸例如油压缸或气压缸用作冲头驱动装置35。各个引导件驱动装置25构造成沿与相应冲头30的运动方向37(即,利用冲头30压制原材料的预定直径增大部分2的方向)相反的方向27移动各个引导件20(见图6B)。在该实施例中,作为引导件驱动装置25的流体压力缸如液压缸或气压缸经由连接件26连接到引导件20。在图1中,为了便于理解引导件20的结构,没有示出引导件驱动装置25和连接件26。原材料插入装置60构造成用于从引导件20后端部的插孔入口部21a可滑动地将原材料1插入一个引导件20的插孔21。该原材料插入装置60具有用于将原材料1设置在加热状态的原材料装载基部61,和用于将设置在原材料装载基部61上的原材料1推入引导件20的插孔21的原材料推动装置62。在该实施例中,无杆气缸用作原材料推动装置62。标号"63"表示原材料推动装置62的推动部分。该推动部分63沿原材料推动装置62的线性引导部可滑动地移动。冲头驱动装置35和35中的一个以及原材料插入装置60安装在可沿水平方向(即向后和向前)移动的共同的可移动台80上。通过利用可移动台驱动装置81来移动可移动台80,原材料插入装置60可以移动到引导件20后端部的插孔入口部21a,或者冲头驱动装置35的冲头30可以移动到引导件20的后端部的插孔入口部21a的位置。在该实施例中,作为可移动台驱动装置81的流体压力缸如液压缸或气压缸连接到可移动台80。原材料加热装置70用于加热原材料1。在该实施例中,作为原材料加热装置70,加热炉例如电炉安置在原材料插入装置60附近。原材料加热装置70构造成用于将原材料1加热到400。C至570°C、优选地430。C至560。C、更优选地510。C至56(TC的温度范围。下面,将解释使用上述镦锻设备10的镦锻方法的实施例。开始,利用原材料加热装置70预先将整个原材料1加热到该原材料1的固溶热处理温度。在该实施例中,由于该原材料l由热处理式铝合金制成,所以将该原材料1预先加热到作为固溶热处理温度的400。C至570°C、优选地430。C至560°C、更优选地510。C至560。C的温度范围。将原材料1加热到该温度范围会降低原材料1的预定直径增大部分2的变形阻力,并能够确保原材料l的固溶热处理。从而,可以确信地证实原材料l的淬火硬化作用,并且可以确信地增加镦锻制造产品5的强度。在本发明中,根据原材料1的材料类型适当地设定由原材料加热装置70进行的原材料1的加热温度。例如,在原材料l由热处理式铝合金制成的情况下,原材料l的加热温度范围落在400。C至570。C、优选地430。C至560°C、更优选地510。C至560。C的温度范围。更详细地说,在原材料1由2xxx系列热处理式铝合金制成的情况下,原材料l的加热温度范围优选落在450°C至570°C、更优选地4卯°C至540°C的温度范围。在原材料1由6xxx系列热处理式铝合金制成的情况下,原材料1的加热温度范围优选落在500。C至570°C、更优选地510。C至560。C的温度范围。在原材料1由7xxx系列热处理式铝合金制成的情况下,原材料1的加热温度范围优选落在430'C至510'C、更优选地450'C至500。C的温度范围。成型模11的两个分离件lla和lla设置成稍微分离(例如,几毫米)。此外,成型模11的两个分离件lla和lla利用成型模温度调节装置40预先调节(冷却)温度,使得由原材料加热装置70加热的分离件lla和lla的温度落在5。C至120。C、更优选地20。C至70。C的温度范围,该温度低于被加热状态的原材料1的温度。通过将两个分离件lla和lla的温度调节到该温度范围内,可以进一步确信地证实淬火硬化作用,从而进一步增加镦锻制造产品5的强度。此外,利用引导件加热装置50和50预先将两个引导件20和20加热到17(TC至500°C、更优选地200。C至350。C的温度范围。通过将两个引导件20和20加热到该温度范围,处于被加热状态的原材料1在镦锻前可以一直保持在高温状态,也可以平衡该原材料l的温度。如果两个引导件20和20没有^L加热,则会出现下面的问题。即,如果原材料1的预定直径增大部分2安放在处于未加热状态的引导件20的插孔21内,则当预定直径增大部分与插孔21的周面接触时,该预定直径增大部分的温度会下降。从而,预定直径增大部分2的变形阻力增加,这使得难以增大预定直径增大部分2。为了避免该情况,需要加热两个引导件20和20。除上述之外,原材料插入装置60利用可移动台驱动装置81预先移动到引导件20的后端部的插孔入口部21a的位置。然后,如图2所示,处于^1加热状态的原材料1被从原材料加热装置70中取出,并设置在原材料插入装置60的原材料装载基部61。然后,如图3所示,利用原材料插入装置60的原材料推动装置62,通过沿原材料1的轴向推动该原材料1,使该原材料1从引导件20的后端部的插孔入口部21a可滑动地插入引导件20和20中的一个的插孔21。接着,利用可移动台驱动装置81移动可移动台80,从而将冲头30和沖头驱动装置35移动到引导件20的后端部的插孔入口部21a的位置。随后,如图4所示,利用沖头驱动装置35移动冲头30以推动原材料1,使得原材料1的各预定直径增大部分2和2被安置在处于加热状态的引导件20和20的相应插孔21和21中。然后,如图5A和5B所示,成型模ll的两个分离件lla和lla利用成型模驱动装置17和17彼此靠近,从而将原材料1的非预定直径增大部分3夹在两个分离件lla和lla的插孔14的分离槽之间。因此,原材料1的非预定直径增大部分3以这样的状态固定到成型模ll的固定部13,即,非预定直径增大部3配合在由分离件lla和lla的分离槽的结合形成的插孑L14内。同时,至少各个引导件20的尖端部分安置在成型模11的相应腔12内。通过上述过程,原材料1被设置在成型模11和两个引导件20和20上。在该状态,如图6A和6B所示,两个冲头驱动装置35和35同时移动两个冲头30和30,以利用相应冲头30同时轴向压制原材料l的各个预定直径增大部分2。同时,各个引导件20利用两个引导件驱动装置25和25沿与相应冲头30的移动方向37相反的方向27移动。这才羊,原材料l的两个预定直径增大部分2和2处于各个引导件20和20的尖端部和成型模11的固定部13之间,并且这两个部分的直径同时在成型才莫11的腔12和12内增大。在该实施例中,在将原材料l固定到成型模ll的固定部13的同时或紧接着该固定,利用相应的冲头30压制原材料1的预定直径增大部分2和2。在本发明中,优选的是,在将原材料l固定到成型模ll的固定部13的同时或紧接着该固定,在尽可能短的时间内进行对原材料1的预定直径增大部分2和2的压制。具体而言,优选在固定原材料1后的30秒内、更优选地在13秒内进行压制。原因如下。当原材料l固定到成型模ll的固定部13时,原材料1的非预定直径增大部分3由于与成型模11的固定部13接触而将部分冷却。这样,原材料1的非预定直径增大部分3的温度下降得比预定直径增大部分2和2多,从而产生原材料1的温度差异。这又会导致原材料l的不充分的淬火硬度。为了解决该问题,在该实施例中,在将原材料l固定到成型模ll的固定部13的同时或紧接该固定后,对原材料l进行压制。从而,原材料1可以保持温度一致,这又能确信地增加镦锻制造产品5的强度。当原材料1的各个预定直径增大部分2和2的直径增大时,如图9所示,在原材料1的轴向端部形成各具有近似圆形6的直径增大了的部分6和6。在本发明中,根据原材料1的各个预定直径增大部分2所设计的直径增大形状来设定冲头30运行速度和引导件20的运行速度。此外,这些运行速度可以不变或变动。根据冲头30和引导件20的运动,原材料l的预定直径增大部分2在腔12中逐渐增大。才艮据预定直径增大部分2的增大,预定直径增大部分2与腔12的周面的接触表面逐渐增加。因此,当预定直径增大部分2的直径增大时,直径增大了的部分6快速冷却。如图7A和7B所示,当原材料1的各个预定直径增大部分2和2在相应的腔12内增大为相应腔12内的预定形状(即,近似圆盘形)时,两个沖头30和30以及两个引导件20和20的运动结束。接着,如图8所示,成型模ll的两个分离件lla和lla利用成型模驱动装置17和17分开。然后,将原材料l取出成型模ll,从而获得如图9所示的镦锻制造产品5。随后,冲头30和30、引导件20和20、可移动台80等返回到如图2所示的各自的初始位置。然后,以与上文所述相同的程序对新的原材料1进行镦锻。在该实施例中,获得的镦锻制造产品5受到时效处理例如人工时效处理或自然时效处理,以作为镦锻后的热处理。这使得能够获得强度进一步增加的镦锻制造产品5。根据原材料l的材料类型适当地设定时效处理的条件,并且在常规的条件下对原材料1执行时效处理。例如,在原材料1由6xxx系列热处理式铝合金制成的情况下,作为时效处理的条件,优选地在150'C至210X:、更优选地160'C至l卯t:的时效温度下进行时效处理,该时效温度的保持时间为5至10小时、更优选地7至9小时。根据本实施例的镦锻方法,在增大原材料1的预定直径增大部分2时加热原材料1和引导件20,并且成型模11的温度调节成低于原材料1的加热温度。因此,原材料l的非预定直径增大部分3通过与成型模11的固定部分13的周面接触而冷却和淬火,并且原材料1的各预定直径增大部分2通过在增大时与腔12的周面接触而冷却和淬火。因此,在原材料l的预定直径增大部分2增大时,直径增大了的部分6可以淬火。即,预定直径增大部分2的直径增大以及直径增大了的部分6的淬火硬化可以同时进行。因此,在该镦锻方法中,具有不需要单独进行淬火硬化步骤的优点。此外,在淬火石更化时,原材料l固定到成型才莫ll的固定部分13,并且该原材料l的预定直径增大部分2以增大状态安置在腔12内。因此,可以防止在淬火硬化时可能出现的淬火畸变。这使得能够消除用于纠正淬火畸变的纠正步骤,从而降低了制造成本。此外,由于处于加热状态的原材料1从引导件20的后端部的插孔入口部21a插入引导件20和20中的一个的插孔21,所以原材料1可以设定到成型模11和两个引导件20和20,同时保持原材料1处于高温保持状态。因此,可以防止原材料1在镦锻前温度下降而使一部分不适当地淬火硬化,这又可以确信地获得高强度的镦锻制造产品5。此外,通过在将原材料l固定到成型模ll的固定部分13的同时或紧接该固定后轴向压制原材料1的预定直径增大部分2,原材料1的温度可以保持一致,直到就要镦锻时。因此,可以确信地进一步增加镦锻制造产品5的强度。此外,通过将原材料1的非预定直径增大部分3夹在成型模11的两个分离件lla和lla的插孔14的分离槽之间,原材料1可以牢固地固定到成型模11的固定部分13。此外,可以确信地防止淬火畸变。此外,在固定原材料1时,由于原材料1与成型模11快速接触,所以原材料1可以快速冷却,这进一步增加了淬火硬化作用。此外,通过将原材料1加热到作为原材料1的固溶热处理温度的预定温度范围,可以确信地对原材料l进行固溶热处理。此外,可以更确信地证实淬火硬化作用,这使得能够更确信地增加镦锻制造产品5的强度。此外,由于原材料l的两个预定直径增大部分2和2的直径同时增大,所以可以更有效率地制造在两个轴向端部形成有直径增大了的部分6和6的镦锻制造产品5。虽然上文已解释了本发明的实施例,但应该注意,本发明不限于该实施例,并包括该实施例的各种修改和变化。在本发明中,还可以制造如图12所示的镦锻制造产品5。在该镦锻制造产品5中,原材料l的整个轴向端部增大成直径增大了的部分6和6。当然,本发明不限于制造用于车辆的臂件的预型件的情况,也可用于制造用作各种产品如车辆连接杆或压缩机双头活塞的预型件的情况。此外,在本发明中,原材料l的预定直径增大部分2可以仅位于一个部分例如位于原材料l的轴向中部或一个轴向端部。此外,在本发明中,冲头30可以被加热或冷却。此外,在本发明中,原材料l可以是挤出材料、铸造材料、轧制材料如通过Properzi法制造的连续铸造轧制材料,或通过任何其它方法制造的其它材料。示例下面将示出本发明的具体示例和比较示例。但应注意,本发明不限于下面的示例。作为原材料1,制备多个热处理式铝合金挤出材料,这些材料的合金编号为根据JIS(日本工业标准)的6061。原材料l的直径是16mm。各个原材料l受到上述实施例中所示的镦锻方法。在这里,原材料l的加热温度、两个引导件20和20的加热温度、成型模ll的温度、原材料l的设定方法、以及镦锻后的热处理按照下文所述进行各种变化。随后,对所获得的镦锻制造产品5的翘曲"a"和弯曲"b"进行测量(见图10A和10B)。此外,对于镦锻制造产品5的机械强度,对镦锻制造产品5的各个直径未增大部分7和直径增大了的部分6的抗张强度以及0.2%屈服应力进行测量。在图10A中,"a,,表示镦锻制造产品5的翘曲量。在图10B中,"b"表示镦锻制造产品5的弯曲量。图11示出用于测量镦锻产品5的直径未增大部分7的抗张强度和0.2%屈服应力的试样Tl的取出位置,以及用于测量直径增大了的部分6的抗张强度和0.2%屈服应力的试样T2的取出位置。表l中示出了上述测试的结果。<formula>complextableseeoriginaldocumentpage24</formula>在表l中,"原材料的设定方法,,的列中示出的标记和"镦锻后的热处理"的列中的标记表示如下意思。<"原材料的设定方法"的列中示出的标记>A:通过将原材料1从引导件20的后端部的插孔入口部21a插入引导件20中的一个的插孔21,而将原材料1i殳定到成型冲莫11和两个引导件20和20。B:通过从成型模11的分离件lla和lla侧部直接将原材料1设定在分离件lla和lla之间,而将原材料1设定到成型模11和两个引导件20和20。<"镦锻后的热处理"的列中示出的标记>A:镦锻制造产品5在镦锻后在190。Cx8小时的条件下受到人工时效处理。B:在镦锻后,镦锻制造产品5受到530。Cx3小时条件下的固溶热处理以及(其它)适宜的固溶热处理,然后镦锻制造产品5在1卯。Cx8小时的条件下受到人工时效处理。在示例1-8中,引导件20被加热,并且在镦锻时对成型模11进行温度控制。在比较示例1至3中,引导件20被加热,在镦锻时没有对成型模ll进行温度控制。在比较示例4中,引导件20没有被加热,在镦锻时对成型模ll进行温度控制。如表1所示,在示例1至8中,各个示例的抗张强度和0.2%屈月1应力增加,而翘曲和弯曲减小。另一方面,在比较示例l中,直径未增大部分7和直径增大了的部分6的抗张强度和0.2%屈服应力较低。在比较示例2中,翘曲和弯曲较大。在比较示例3中,直径未增大部分7和直径增大了的部分6的抗张强度和0.2%屈服应力较低。在比较示例4中,原材料l的预定直径增大部分2的直径不能增大。原因如下。即,在比较示例4中,由于引导件20没有加热,所以当原材料l的预定直径增大部分2安放在引导件20的插孔21中时,预定直径增大部分2的温度由于与预定直径增大部分2的插孔21的周面接触而降低。从而,预定直径增大部分2的变形阻力增加。应该理解,文中使用的术语和表述用于解释,而不是以限定的方式用于说明,不排除文中示出和描述的特征的任何等价物,并且允许落在本发明要求保护的范围内的各种变型。工业实用性本发明可用于制造各种产品如用于车辆(汽车或有轨车辆)的臂件、连接杆、或压缩机的双头活塞。虽然本发明可以以许多不同形式实施,但文中仅描述了几个说明性实施例,应该理解,本公开提供了本发明原理的示例,并且这些示例并非用于将本发明局限于文中描述和/或示出的优选实施例。尽管文中已经描述了本发明的说明性实施例,但是本发明并不局限于文中描述的各优选实施例,而是如同本领域技术人员基于本公开将会明白的那样,包括任何和所有具有等效元件、经过修改、删除、组合(例如不同实施例之间各方面的组合)、适应性修改和/或替代的实施例。权利要求中的限制应该基于权利要求中采用的语句作广义解释,并不局限于在本说明书中或者在本申请实践过程中描述的示例。例如,在^^开中,词语"优选地"是非排它性的,意思是"优选地,但并不局限于,,。在本公开中和在本申请的实践过程中,装置+功能或者步骤+功能的限制方式将仅用在对于特定的权利要求的限定所有下述条件都满足的情况下a)明确说明了"用于……的装置"或者"用于……的步骤";b)明确说明了相应的功能;以及c)没有说明结构、材料或者支持所述结构的动作。在本公开中和在本申请的实践过程中,术语"本发明"或者"发明"是一个非具体的一般引语,并且可以用作对^/^开中的一个或者多个方面的引语。表述"本发明"或"发明"不能被不正确地解释为进行临界识别,不能被不正确地解释为应用于所有方面或者实施例(即必须明白本发明具有多个方面和实施例),并且不能被不正确地解释为对本申请或者权利要求的范围加以限制。在本公开中和本申请的实践过程中,术语"实施例"可以被用来描述任何方面、特征、工艺或者步骤、这些方面特征工艺或者步骤的任何组合和/或其中的任何部分等等。在一些示例中,不同实施例可以包括交叠的特征。在本公开中和在本申请的实践过程中,可能使用了下列简写的术语"e.g."是指"例如";"NB,,是指"注意"。权利要求1.一种镦锻方法,包括如下步骤准备镦锻设备,该镦锻设备包括成型模、引导件和冲头,所述成型模具有一用于固定杆状原材料的固定部和一腔,所述引导件具有用于将原材料的预定直径增大部分保持在防止弯曲状态的插孔,其中,该插孔被穿透并沿轴向延伸;将处于被加热状态的原材料的预定直径增大部分布置在处于被加热状态的引导件的插孔中;将引导件的尖端部布置在成型模的腔中,该成型模的温度调节成低于原材料的温度;将原材料固定到成型模的固定部;以及在保持上述状态的同时,当通过移动冲头来沿轴向压制原材料的预定直径增大部分时,沿与冲头的移动方向相反的方向移动引导件,从而使在成型模的腔内位于引导件的尖端部与成型模的固定部之间的原材料的预定直径增大部分增大。2.根据权利要求l的镦锻方法,其特征在于,通过将处于被加热状态的原材料从形成在引导件后端部的插孔入口部插入处于被加热状态的引导件的插孔,而将原材料的预定直径增大部分安置在引导件的插孔中。3.根据权利要求l的镦锻方法,其特征在于,在将原材料固定到成型模的固定部的同时或紧接该固定后,利用冲头沿轴向压制原材料的预定直径增大部分。4.根据权利要求l的镦锻方法,其特征在于,成型才莫的固定部设有与所述腔相通的原材料固定插孔,成型^^莫具有多个由分离面分开的分离件,该分离面垂直地分开插孔和腔,以及通过将原材料的非预定直径增大部夹在成型模的多个分离件的插孔的分离槽中,而将原材料固定到成型模的固定部。5.根据权利要求l的镦锻方法,其特征在于,将原材料加热到该原材料的固溶热处理温度。6.根据权利要求5的镦锻方法,其特征在于,原材料由热处理式铝合金制成;将原材料加热到400"C至570。C的温度范围。7.根据权利要求6的镦锻方法,其特征在于,将成型模的温度调节成落在5'C至120。C的温度范围内。8.根据权利要求6的镦锻方法,其特征在于,将引导件加热到170。C至500。C的温度范围。9.根据权利要求l的镦锻方法,其特征在于,原材料的轴向中间部分为非预定直径增大部分,原材料的两个轴向端部为预定直径增大部分,镦锻设备具有两个位于成型模中的腔、两个引导件、以及两个冲头,将处于被加热状态的原材料的各个预定直径增大部分安放在处于加热状态的引导件的相应插孔中,将各个引导件的尖端部分安放在成型模的腔中,该成型模的温度调节成低于原材料的温度,将原材料固定到成型^t的固定部,以及在保持上述状态的同时,当利用相应冲头同时沿轴向压制原材料的各预定直径增大部分时,通过沿与相应冲头的移动方向相反的方向移动各引导件,而同时增大原材料的两个预定直径增大部分的直径。10.—种通过权利要求1至9中任一项的镦锻方法获得的镦锻制造产口口o11.一种制造镦锻制造产品的方法,包括如下步骤使原材料经受权利要求1至9中任一项的镦锻方法,然后使原材料经受时效处理。12.—种镦锻设备,包括成型模,该成型模具有一用于固定杆状原材料的固定部和一腔;引导件,该引导件具有用于将原材料的预定直径增大部分保持在防止弯曲状态的插孔,该插孔被穿透并沿轴向延伸;冲头,该冲头用于压制安放在引导件的插孔中的原材料的预定直径增大部分;引导件驱动装置,该装置用于沿与沖头的运动方向相反的方向移动冲头;用于加热原材料的原材料加热装置;成型模温度调节装置,该装置用于将成型模的温度调节成低于原材料的通过原材料加热装置获得的加热温度;以及用于加热引导件的引导件加热装置。13.根据权利要求12的镦锻设备,其特征在于,该镦锻设备还包括用于从形成在引导件后端部的插孔入口部将原材料插入引导件的插孔的原材料插入装置。14.根据权利要求12的镦锻设备,其特征在于,成型模的固定部具有与腔相通的原材料固定插孔;成型模具有通过分离面分开的多个分离件,该分离面将插孔和腔垂直地分开,由此,通过将原材料的非预定直径增大部分夹在多个分离件的插孔的分离槽之间,而将原材料固定到固定部。15.根据权利要求11的镦锻设备,其特征在于,原材料加热装置构造成将原材料加热到原材料的固溶热处理温度。16.根据权利要求15的镦锻设备,其特征在于,原材料由热处理式铝合金制成,原材料加热装置构造成将原材料加热到400。C至570。C的温度范围。17.根据权利要求16的镦锻设备,其特征在于,成型模温度调节装置构造成将成型才莫调节到5'C至120。C的温度范围。18.根据权利要求16的镦锻设备,其特征在于,引导件加热装置构造成将引导件加热到170。C至500。C的温度范围。19.一种镦锻设备,该镦锻设备用于增大作为预定直径增大部分的杆状原材料的两个轴向端部,其中该原材料具有作为非预定直径增大部分的轴向中部,该镦锻设备包括成型模,该成型模具有用于固定原材料的固定部和两个腔;两个引导件,这两个引导件分别具有用于将固定到成型模固定部分的原材料的各预定直径增大部分保持在防止弯曲状态的插孔,该插孔穿透引导件并沿轴向延伸;两个冲头,这两个冲头分别用于沿轴向压制安放在各引导件的插孔中的原材料的各预定直径增大部分;两个引导件驱动装置,这两个驱动装置分别用于沿与相应冲头的移动方向相反的方向移动相应的引导件;构造用于加热原材料的原材料加热装置;成型模温度调节装置,该温度调节装置构造用于将成型模的温度调节到低于原材料的通过原材料加热装置获得的加热温度;以及两个分别构造用于加热各引导件的引导件加热装置。20.根据权利要求19的镦锻设备,其特征在于,该镦锻设备还包括用于从形成在引导件后端部的插孔入口部将原材料插入《1导件中的一个的插孔的原材料插入装置。21.根据权利要求19的镦锻设备,其特征在于,成型模的固定部具有与腔相通的原材料固定插孔;成型^=莫具有通过分离面分开的多个分离件,该分离面将插孔和两个腔垂直地分开,由此,通过将原材料的非预定直径增大部分夹在多个分离件的插孔的分离槽之间,而将原材料固定到固定部。22.根据权利要求19的镦锻设备,其特征在于,原材料加热装置构造成将原材料加热到原材料的固溶热处理温度。23.根据权利要求22的镦锻设备,其特征在于,原材料由热处理式铝合金制成,原材料加热装置构造成将原材料加热到400。C至570。C的温度范围。24.根据权利要求23的镦锻设备,其特征在于,成型模温度调节装置构造成将成型才莫调节到5。C至120'C的温度范围。25.根据权利要求23的镦锻设备,其特征在于,引导件加热装置构造成将引导件加热到170。C至500。C的温度范围。全文摘要本发明提供了一种通过防止出现淬火畸变而能消除纠正步骤的镦锻方法。该方法包括准备镦锻设备(10)的步骤,该镦锻设备装配有成型模(11)、引导件(20)和冲头(30),该引导件具有用于将杆状原材料(1)的预定直径增大部分(2)固定在防止弯曲状态。将处于被加热状态的原材料(1)的预定直径增大部分(2)布置在处于被加热状态的引导件(20)的插孔(21)中;将引导件(20)的尖端部布置在成型模(11)的腔(12)中,该成型模的温度调节成低于原材料(1)的温度;将原材料固定到成型模(11)的固定部(13)。在该状态下,当通过移动冲头(30)来沿轴向压制原材料(1)的预定直径增大部分(2)时,沿与冲头(30)的移动方向(37)相反的方向移动引导件(20),从而使位于引导件(20)的尖端部与成型模(11)的固定部(13)之间并位于成型模(11)的腔(12)内的原材料(1)的预定之间增大部分(2)增大。文档编号B21J5/08GK101198424SQ200680021108公开日2008年6月11日申请日期2006年6月16日优先权日2005年6月17日发明者大泷笃史申请人:昭和电工株式会社
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