一种复杂关重零件的流线控制成形方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于塑性成形技术领域，尤其设及一种复杂关重零件的流线控制成形方 法。
【背景技术】
[0002] 金属流线是杂质、化合物、偏析等在低倍试片上沿着主变形方向呈纤维状分布的 组织，金属流线对构件力学、使用及工艺性能有着重大的影响，良好的流线能使锻件的机械 性能更好，反之，如果流线有明显缺陷，如穿流、素流、断流等现象，锻件的力学性能也会相 应下降。在锻件结构中，沿着流线方向的性能较高，而垂直于流线方向的性能则较低。因此 在锻件的生产中，不仅要尽量使流线分布与锻件外形结构一致，避免在加工产品时发生流 线露头的情况，且若能够利用流线分布与其实际产品的受力状态一致，就能够进一步提高 产品的性能。
[0003] 目前许多复杂关重零件多采用铸造后机械加工或直接机械加工而成，加工工序 多，材料利用率低，生产效率低，且由于复杂零件结构中的金属流线遭到破坏，特别是在凸 耳、窄筋、凹槽和凸台处，常常出现流线断流和露头的情况，运对性能要求高，承受各种交变 载荷的关重零件来说非常不利。而采用传统锻造工艺，往往W产品形状尺寸为目标，W模具 寿命和工艺难度为出发点，内部金属流线常呈现乱流、满流等现象，或经切削加工后出现断 流的情况，运对复杂关重零件的性能也将产生不利的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是：既使一种复杂关重零件获得精确的形状和尺寸，又 可通过获得连续的金属流线W提高构件的性能特别是疲劳性能。 阳〇化]为解决上述技术问题：本发明提出了一种复杂关重零件的流线控制成形方法，包 括如下步骤：
[0006] 步骤一、准备巧料
[0007] 将预备成形的原材料车削或银切至设计尺寸；
[0008] 步骤二、加热
[0009] 将步骤一获得的巧料放入感应加热炉中，在溫度1050°C~lioor进行加热5~10 分钟；
[0010] 步骤S、预制巧制备
[0011] 将步骤二加热后的巧料放入空气键或模锻键中，进行预锻成形，保证预锻结束时 巧料溫度不低于l〇〇〇°C。
[0012] 步骤四、二次热精锻
[0013] 将步骤=制备的预制巧放入终锻模具中，保证溫度不低于1000°C，进行二次热精 锻终成形，获得设计的形状和尺寸要求的锻件；其中在进行热精锻终成形时，热锻的方向与 巧料的金属流线的方向一致；
[0014] 步骤五、切边
[0015] 将步骤四制备的锻件放入切边模具中，在压力机上进行切边，获得无飞边的锻件。
[0016] 步骤六、清理
[0017] 将步骤五制备的无飞边锻件进行打磨毛刺、喷丸等清理工序，最终获得锻件成品。
[0018] 进一步，所述步骤一中制备的巧料长径比应不大于3,所述步骤五中制备的无飞边 的锻件成品，其金属流线与外形基本一致分模结构方式为纵向分模。
[0019] 本发明具有W下有益效果：
[0020] (1)与常规的热模锻方法相比，本发明采用了流线控制成形工艺，所W制备的复杂 关重零件内部金属流线连续，机械性能好，特别是疲劳性能高。
[0021] (2)采用本发明的方法制作的产品其零件内部金属流量不仅为连续的，而且金属 流线弯曲度小，具有较好的性能。
[0022] (3)与机械切削加工相比，本发明采用了二次热精锻成形工艺，所W制备的复杂关 重零件利用率提高40%W上，制造周期缩短20%W上。
[002引 （4)与常规加工工艺相比，本发明采用纵向分模工艺，可保持部分复杂型面的外形 不加工，大幅降低了机械加工的难度，节约加工成本。
【附图说明】
[0024] 附图1为实施例1中一种柴油发动机关键结构零件；
[00巧]附图2为实施例1中一种柴油发动机关键结构零件的内部金属流线；
[0026] 附图3为实施例2中一种柴油发动机柱塞零件；
[0027] 附图4为实施例2中一种柴油发动机柱塞零件内部金属流线；
[002引附图5为实施例3中一种柴油发动机累体零件；
[0029] 附图6为实施例3中一种柴油发动机累体零件内部金属流线；
[0030] 附图7为锻压模具的结构示意图。 W31] 图中，1-上模座，2-紧固螺栓，3-上垫板，4-上压模圈，5-下模套，6-紧固螺 杆，7-下压模圈，8-下模固定板，9-紧固螺栓，10-上模忍，11-垫片，12-下模忍，13-下模 垫，14-下垫板，15-顶杆，16-下模座。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过实施例对本发明作进一步详细描述，有必要在此指出的是，W下实施例 只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域普通技 术人员可W根据上述
【发明内容】
对本发明做出一些非本质的改进和调整。 阳〇3引实施例1
[0034] 一种复杂零件的成形方法，具体采用40CrMnMo钢材料进行精密成形，该零件为一 种柴油发动机关键结构零件，最大高度150mm，凸耳处宽100mm，厚25mm，最小凸台420mm， 如附图1所示，其包括W下步骤： 阳0对步骤一、准备巧料
[0036] 将预备成形的40CrMnMo钢棒材车削至60mmX110mm;
[0037] 步骤二、加热
[0038] 将步骤一获得的巧料放入感应加热炉中，在溫度1070°C进行加热并保溫10分钟；
[0039] 步骤二、预制巧制备
[0040] 将步骤二加热后的巧料放入80Kg空气键中，进行预锻成形，保证预锻结束时巧料 溫度不低于1000 °c。
[0041] 步骤四、二次热精锻
[0042] 将步骤S制备的预制巧按纵向流线方向放入终锻模具中，保证溫度不低于 1000°C，并在巧料和模具上均匀喷涂水基石墨润滑剂（石墨：巧~10) %，粒度：（15~20) ym;偏娃酸钢：（0. 5~1. 0) % ;壬酪：（0. 1~0. 6) % ;余量：水），进行二次热精锻终成形， 获得设计的形状和尺寸要求的锻件。 阳0创步骤五、切边
[0044] 将步骤四制备的锻件放入切边模具中，在机械压力机上进行切边，获得无飞边的 锻件。 W45] 步骤六、清理
[0046] 将步骤五制备的无飞边锻件进行打磨毛刺、喷丸等清理工序，最终获得锻件成品。
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