一种半轴锻造成型工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种半轴锻造成型工艺，由摆碾机成型改为油压机成型，先用500T油压机把法兰成型部分预一下，再上1250T油压机压制法兰，先压法兰(此时法兰不能起满)，冲头再抬起，放入法兰成型压环，再压制法兰盘(此时受力面积小，压力一定，所以单位压力增大了)。利用法兰成型压环再压一次(只成型法兰外圈)，用小吨位压力机(1250吨)就能压起直径φ370mm法兰盘的半轴(正常需要3000吨以上)。本发明旨在用较小吨位油压机(1250T油压机)，压制法兰盘较大半轴(法兰盘直径φ370mm)，解决了法兰盘大直径半轴开发难度大的问题，降低了半轴零件成本，进而降低整车成本，使企业有新的市场，为企业增加经济效益。
【专利说明】一种半轴锻造成型工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锻造成型【技术领域】，特别涉及一种半轴锻造成型工艺。
【背景技术】
[0002] 目前农机半轴生产工艺，根据农机半轴大小、形状和尺寸的不同，法兰盘直径在 Φ 240以下的，中杆直径在Φ 90以下的，用200吨摆碾机可以摆制出来。
[0003] 现有摆碾机成型工艺可以参照附图所示，其中图1为棒料状态的原料11 ;先用200 吨油压机把法兰部分预成型一下，作用在于将原料11的头部墩粗，降低摆盘锻造比，图2中 为预成型后放入摆碾机时半轴的状态；再上摆碾机摆制成型，半轴摆盘成型后的状态可以 参照图3所示，其中12为摆块，13为凹模，14为锁模，摆碾机的工作原理为：摆头工作时，摆 头以中心呈3度角摆动状态，摆碾机滑块进给，摆碾成型。
[0004] 在上述成型工艺中，半轴法兰盘的最大直径尺寸会受到设备结构、吨位的限制。以 200吨摆碾机为例，其能摆起的法兰盘最大直径为Φ 240mm，单件重量在35Kg左右。当法兰 盘直径超过Φ 240时，比如某型号需要Φ 370mm的情况下，按理论需要设备吨位至少3000 吨，而我厂只有最大吨位1250吨的油压机，这就远远超过现有设备极限吨位，在摆碾机成 型时，受摆碾机吨位，摆头轴承能够承受的压力限制，法兰盘成型不好，法兰盘外圆尖角处 摆不起来，缺肉。
[0005] 选用大吨位设备成本较高，以摆头轴承以200吨摆碾机为例，两口轴承分别是轴 承型号29364 (价格7000元）和29352 (价格4000元），如果是进口型号29364轴承3万 多元，轴承2-3个月就更换一次；如果直接采购成品大直径法兰盘半轴（目前均为由美国进 口），成本也不菲，还进而增了整车成本。
[0006] 因此，针对上述情况，如何改进半轴锻造成型工艺，实现利用较小吨位的设备锻造 成型法兰盘直径较大的半轴，降低生产成本，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问 题。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明提供了一种半轴锻造成型工艺，旨在利用较小吨位的油压机压 制法兰盘直径较大的半轴，降低半轴零件的生产成本，进而降低整车成本。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0009] 一种半轴锻造成型工艺，包括步骤：
[0010] S1、将原料放入预成型模具中，采用第一油压机将原料的一端墩粗，然后进入步骤 S2 ；
[0011] S2、将原料放入成型模具中，利用第二油压机的成型冲头对原料的墩粗端进行一 次压制，然后进入步骤S3 ;其中第二油压机的吨位大于第一油压机；
[0012] S3、抬起成型冲头，在原料墩粗端的端面设置压环，该压环的上下表面均为平面， 其外径等于法兰盘的设计直径，内径小于步骤S2中原料墩粗端的外径；利用第二油压机的 成型冲头对原料的墩粗端进行二次压制，单独通过压环压制压法兰盘的外围部分，使半轴 的法兰盘成型。
[0013] 优选的，所述步骤S1包括步骤：
[0014] S11、将原料放入预成型模具中，利用第一油压机的成型冲头压制到最大行程将原 料的一端墩粗，然后进入步骤S12 ;
[0015] S12、在原料墩粗端的端面设置活动冲头，该活动冲头第一端的直径等于原料墩粗 端的设计直径，其端面为用于同原料墩粗端配合的平面；第二端的直径大于原料墩粗端的 设计直径，其端面开设有用于同第一油压机成型冲头的配合的凹槽，该凹槽的内径等于第 一油压机成型冲头的直径，凹槽的槽底为用于同第一油压机成型冲头配合的平面；采用第 一油压机压制到其最大行程，使原料的墩粗端成型，然后进入步骤S2。
[0016] 优选的，预成型模座的下部分具有向下的凸起，用于容纳原料的非墩粗端；预成型 模座下部分在凸起的周围具有与油压机工作台接触配合的安装平面，该凸起的安装位置低 于油压机工作台的上表面。
[0017] 优选的，原料的长度1270_，直径110,法兰盘的设计直径370_ ;第一油压机采用 500吨油压机，其最大封闭高度2050mm，最大行程900mm，预成型模座的下部凸起的安装位 置油压机工作台400_ ;第二油压机采用1250吨油压机。
[0018] 从上述的技术方案可以看出，本发明提供的半轴锻造成型工艺，由摆碾机成型改 为油压机成型，先用第一油压机预成型，减少成型锻造比；再用第二油压机压制法兰盘，压 制时先压一下，冲头抬起，再放入压环，单独压法兰盘外围，受力面积减小，压力一定，单位 面积上压强大，使法兰单独成型。本工艺利用较小吨位的油压机压制法兰盘直径较大的半 轴，降低半轴零件的生产成本，进而降低整车成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1为现有技术中原料棒料状态的结构示意图；
[0021] 图2中现有技术中半轴预成型后放入摆碾机时的状态；
[0022] 图3为现有技术中半轴摆盘成型后的状态；
[0023] 图4为本发明实施例提供的原料棒料状态的结构示意图；
[0024] 图5为本发明实施例提供的半轴预成型的结构示意图；
[0025] 图6为本发明实施例提供的半轴成型的结构示意图；
[0026] 图7为本发明实施例提供的预成型压制的结构示意图；
[0027] 图8为本发明实施例提供的放入活动冲头再压制的结构示意图；
[0028] 图9为本发明实施例提供的一次压制成型的结构示意图；
[0029] 图10为本发明实施例提供的二次压制成型的结构示意图。
[0030] 其中，11为原料，12为摆块，13为凹模，14为锁模；
[0031] 21为原料，22为活动冲头，23为压环，24为底面。
【具体实施方式】
[0032] 本发明公开了一种半轴锻造成型工艺，旨在利用较小吨位的油压机压制法兰盘直 径较大的半轴，降低半轴零件的生产成本，进而降低整车成本。
[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 请参阅图1-图10,图1为现有技术中原料棒料状态的结构示意图；图2中现有技 术中半轴预成型后放入摆碾机时的状态；图3为现有技术中半轴摆盘成型后的状态；图4 为本发明实施例提供的原料棒料状态的结构示意图；图5为本发明实施例提供的半轴预成 型的结构示意图；图6为本发明实施例提供的半轴成型的结构示意图；图7为本发明实施 例提供的预成型压制的结构示意图；图8为本发明实施例提供的放入活动冲头再压制的结 构示意图；图9为本发明实施例提供的一次压制成型的结构示意图；图10为本发明实施例 提供的二次压制成型的结构示意图。
[0035] 本发明实施例提供的半轴锻造成型工艺，其核心改进点在于，包括步骤：
[0036] S1、将原料21放入预成型模具中，采用第一油压机将原料21的一端墩粗，然后进 入步骤S2 ;
[0037] S2、将原料21放入成型模具中，利用第二油压机的成型冲头对原料21的墩粗端进 行一次压制，然后进入步骤S3 ;此时需要提供更大的压力，因此其中第二油压机的吨位大 于第一油压机，如图9所示；此时法兰不能起满；
[0038] S3、抬起成型冲头，在原料21墩粗端的端面设置压环23,该压环23的上下表面均 为平面，其外径等于法兰盘的设计直径，内径小于步骤S2中原料21墩粗端的外径；利用第 二油压机的成型冲头对原料21的墩粗端进行二次压制，单独通过压环23压制压法兰盘的 外围部分，使半轴的法兰盘成型，其结构可以参照图10所示。
[0039] 从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的半轴锻造成型工艺，由摆碾机 成型改为油压机成型，先用第一油压机预成型，减少成型锻造比；再用第二油压机压制法兰 盘，压制时先压一下，冲头抬起，再放入压环23,单独压法兰盘外围，此时受力面积减小，在 压力一定的情况下，单位面积上压强大，使法兰成型满足工艺要求，解决了设备吨位不够的 问题。本工艺利用较小吨位的油压机压制法兰盘直径较大的半轴，降低半轴零件的生产成 本，进而降低整车成本，适用于农机等设备。
[0040] 在本方案提供的优选实施例中，步骤S1预成型包括步骤：
[0041] S11、将原料21放入预成型模具中，利用第一油压机的成型冲头压制到最大行程 将原料21的一端墩粗，然后进入步骤S12,如图7所示，此时并未压满；
[0042] S12、在原料21墩粗端的端面设置活动冲头22,该活动冲头22第一端的直径等于 原料21墩粗端的设计直径，其端面为用于同原料21墩粗端配合的平面；第二端的直径大于 原料21墩粗端的设计直径，其端面开设有用于同第一油压机成型冲头的配合的凹槽，该凹 槽的内径等于第一油压机成型冲头的直径，凹槽的槽底为用于同第一油压机成型冲头配合 的平面；采用第一油压机压制到其最大行程，使原料21的墩粗端成型，然后进入步骤S2,如 图8所示。增加活动冲头可以解决第一油压机行程不够的缺陷，即借助活动冲头可以利用 较小吨位的设备完成上述的预成型工艺，降低了生产成本。
[0043] 为了进一步优化上述的技术方案预成型模座的下部分具有向下的凸起，用于容纳 原料21的非墩粗端；预成型模座下部分在凸起的周围具有与油压机工作台接触配合的安 装平面，该凸起的安装位置低于油压机工作台的上表面。这样一来，就能够将原料21放入 模具中，模座有一部分在油压机工作台以下，充分利用了设备的最大行程。
[0044] 具体的，原料21的长度1270mm，直径110,法兰盘的设计直径370mm，其结构可以 参照图4-图6所示；第一油压机采用500吨油压机，其最大封闭高度2050mm，最大行程 900mm，为了使原料放入模具中，模座有一部分在油压机工作台以下，为了充分利用设备最 大行程，使设备最大封闭高度增加400mm，达到2450mm.，即预成型模座的下部凸起的安装 位置油压机工作台400_，其结构可以参照图7所示，底面24与设备工作台接触，模座下部 分（400_)在工作台下面；第二油压机采用1250吨油压机；。
[0045] 综上所述，本发明实施例提供的半轴锻造成型工艺，由摆碾机成型改为油压机成 型，先用500T油压机把法兰成型部分预一下，再上1250T油压机压制法兰，先压法兰（此时 法兰不能起满），冲头再抬起，放入法兰成型压环，再压制法兰盘（此时受力面积小，压力一 定，所以单位压力增大了）。利用法兰成型压环再压一次（只成型法兰外圈），用小吨位压 力机（1250吨）就能压起直径Φ 370mm法兰盘的半轴（正常需要3000吨以上）。
[0046] 本发明旨在用较小吨位油压机（1250T油压机），压制法兰盘较大半轴（法兰盘直 径Φ370_)，解决了法兰盘大直径半轴开发难度大的问题（目前国内无厂家开发过，此类 半轴只在美国生产）。本方案巧妙利用了活动冲头和成型压环，解决了 500Τ油压机行程和 1250Τ油压机吨位不够问题，降低了半轴零件成本，进而降低整车成本，使企业有了新的市 场，为企业增加了经济效益。
[0047] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[〇〇48] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【权利要求】
1. 一种半轴锻造成型工艺，其特征在于，包括步骤： 51、 将原料放入预成型模具中，采用第一油压机将原料的一端墩粗，然后进入步骤S2 ; 52、 将原料放入成型模具中，利用第二油压机的成型冲头对原料的墩粗端进行一次压 制，然后进入步骤S3 ;其中第二油压机的吨位大于第一油压机； 53、 抬起成型冲头，在原料墩粗端的端面设置压环，该压环的上下表面均为平面，其外 径等于法兰盘的设计直径，内径小于步骤S2中原料墩粗端的外径；利用第二油压机的成型 冲头对原料的墩粗端进行二次压制，单独通过压环压制压法兰盘的外围部分，使半轴的法 兰盘成型。
2. 根据权利要求1所述的半轴锻造成型工艺，其特征在于，所述步骤S1包括步骤： 511、 将原料放入预成型模具中，利用第一油压机的成型冲头压制到最大行程将原料的 一端墩粗，然后进入步骤S12; 512、 在原料墩粗端的端面设置活动冲头，该活动冲头第一端的直径等于原料墩粗端的 设计直径，其端面为用于同原料墩粗端配合的平面；第二端的直径大于原料墩粗端的设计 直径，其端面开设有用于同第一油压机成型冲头的配合的凹槽，该凹槽的内径等于第一油 压机成型冲头的直径，凹槽的槽底为用于同第一油压机成型冲头配合的平面；采用第一油 压机压制到其最大行程，使原料的墩粗端成型，然后进入步骤S2。
3. 根据权利要求2所述的半轴锻造成型工艺，其特征在于，预成型模座的下部分具有 向下的凸起，用于容纳原料的非墩粗端；预成型模座下部分在凸起的周围具有与油压机工 作台接触配合的安装平面，该凸起的安装位置低于油压机工作台的上表面。
4. 根据权利要求3所述的半轴锻造成型工艺，其特征在于，原料的长度1270mm，直径 110,法兰盘的设计直径370mm ;第一油压机采用500吨油压机，其最大封闭高度2050mm， 最大行程900_，预成型模座的下部凸起的安装位置油压机工作台400mm ;第二油压机采用 1250吨油压机。
【文档编号】B21J13/02GK104084514SQ201410328124
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】李长波, 宫晋臣, 张学良, 蔡永和, 宗照东, 陆洪刚, 车广义, 李成志, 孙成香, 钟志辉, 于慧玲, 赵朝线, 郑怀刚, 高汝风 申请人:吉林圆方机械集团有限公司