专利名称：厚壁薄底金属件成形工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械加工技术领域，特别是一种厚壁薄底金属件成形工艺。
背景技术：
传统的厚壁薄底金属件加工采用的是对棒料进行切削的加工工艺，其工艺流程为棒料下料得到坯料 车削外圆面 车削端面 粗车内孔 精车内孔。采用切削加工所需棒料尺寸大，浪费大量的原材料，材料成本高；切削加工对刀具、夹具等工装模具消耗量大，设备成本高；加工效率低所需生产人员较多，人工成本高；加工难度大，特别是细长孔，也不适于批量生产
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，本发明提供一种采用压力加工的厚壁薄底金属件成形工艺，把传统的切削加工工艺，改为整体挤压引伸成形工艺，不仅大幅减少了原材料的消耗，也降低了机械加工的成本。本发明目的通过下述技术方案来实现
一种厚壁薄底金属件成形工艺，其特征在于包括以下步骤
a、下料，将实心棒料用锯床进行下料，得到坯料；
b、加热，用工频加热炉对坯料进行加热；
C、挤盂，将加热后的坯料挤盂造型，挤出中间孔并拔长坯料高度，初步形成厚壁薄底的中间件；
d、加热，用工频加热炉对中间件进行加热；
e、快速冷却，将加热后的中间件底部与冷却槽中流动的冷却水快速接触冷却；
f、引伸，将中间件变薄引伸至所需高度并将中间孔的尺寸引伸至要求尺寸，完成后得到成品件。所述厚壁薄底金属件成形工艺中步骤b和步骤d的加热温度范围为900 °C ±30°C。所述厚壁薄底金属件成形工艺中步骤f的引伸加工完成后对引伸冲子用冷却水进行冷却，用石墨进行润滑。本发明工作原理为对厚壁薄底金属件采用挤压引伸成形的压力加工工艺，由于体部壁厚相对较厚，其挤压成形需要较大的挤压力；而底厚较薄，这又需要减小挤压力，且在引伸加工时底部极易被拉穿，导致产品报废。这是一对矛盾的共存体。为了有效解决上述问题，创造性的引入了冷热相辅相成的加工工艺。为了解决厚壁引伸所需要的挤压力，通过采用工频加热设备，让金属件在挤盂和引伸前充分加热，其温度控制在900°C ±30°C，使其所需挤压力大幅降低。由于金属件底部也同样被加热，且金属件底部厚度较薄，在引伸过程中极易穿底，为此又引入了流动的冷却水，通过引伸前对金属件底部快速冷却，使金属件底部温度瞬间降低，而体部温度基本保持不变。这样在降低体部挤压力的同时又有效提高了底部抗挤压力的能力，避免了底部拉穿的问题。本发明的有益效果
I、把传统的切削加工工艺，改为整体挤压引伸成形工艺，不仅大幅减少了原材料的消耗，也降低了机械加工的成本。2、巧妙的引入了冷热这对矛盾共同体通过加热设备，配以合理的加热工艺参数，温度控制在900°C ±30°C，有效的降低了厚壁金属件所需的挤压力；通过采用流动的冷却水，对薄底金属件底部进行快速冷却，以达到提高底部抵抗挤压力的能力。3、采用冷却液对引伸冲子进行有效的冷却，并涂抹润滑剂，减小引伸冲子的变形及摩擦，避免压堆，提高了产品的质量。4、与切削加工相比，改善了工艺性，适于批量生产。由于采用了整体成形的压力加 工工艺，使产品具有良好的金属流线，结构设计更为合理，提高了产品的综合性能。该工艺技术特别适用于对产品有较高强度要求的产品。
图I是本发明的工艺流程 图2是厚壁薄底金属件示意图。
具体实施例方式下列非限制性实施例用于说明本发明。实施例
如图I所示，一种厚壁薄底金属件成形工艺，其特征在于包括以下步骤
a、下料，将30CrMnSiA作为原材料的实心棒料用锯床进行下料，得到坯料；
b、加热，用工频加热炉对坯料进行加热，加热温度范围为900°C±30°C ；
C、挤盂，将加热后的坯料挤盂造型，挤出了中间带孔的坯料，同时把坯料的高度拔长，初步形成厚壁薄底的中间件，为后续引伸加工作好准备；
d、加热，用工频加热炉对中间件进行加热，加热温度范围为900°C±30°C ；
e、快速冷却，将加热后的中间件底部与冷却槽中流动的冷却水快速接触，使中间件底部温度瞬间降低，而体部温度基本保持不变；
f、引伸，将底部冷却后的中间件进行引伸，将中间件拉伸至产品所需的高度，并将产品的内部结构尺寸引伸达到产品所需的尺寸要求，就相当于切削加工的精车工序，对加工的精度要求较高，完成后得到如图2所示的厚壁薄底金属件成品。在加工过程中，针对引伸冲子在加工过程中，受热、摩擦温度升高，冲子易变形、压堆等问题，对引伸冲子也用冷却液进行充分的冷却，并有效的涂抹石墨润滑剂进行润滑，消除冲子的变形及压堆等问题，不仅提高了产品质量，使产品具有很好的加工工艺性，也延长了引伸冲子的使用寿命。实际生产中采用该厚壁薄底金属件成形工艺后，相比切削加工要节约50%左右原材料成本，经济效益明显，如切削加工用20kg的30CrMnSiA棒料生产出的成品件，对应采用压力加工只需要棒料10kg，材料成本就节约了将近80元。效率方面，采用切削加工，一条流水线一天加工100件产品；而采用压力加工，一天能加工500件产品，加工效率是原来的五倍。设备成本方面，切削加工对刀具、夹具等工装模具消耗量大；而采用压力加工，主要是引伸冲子为易损件，消耗稍大，但比切削加工的模具成本能节约三分之一左右。人工成本方面，采用压力加工，不仅加工效率高，所需生产人员数量也要减少三分之一左右，人工成本大幅降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种厚壁薄底金属件成形工艺，其特征在于包括以下步骤 a、下料，将实心棒料用锯床进行下料，得到坯料； b、加热，用工频加热炉对坯料进行加热； C、挤盂，将加热后的坯料挤盂造型，挤出中间孔并拔长坯料高度，初步形成厚壁薄底的中间件； d、加热，用工频加热炉对中间件进行加热； e、快速冷却，将加热后的中间件底部与冷却槽中流动的冷却水快速接触冷却； f、引伸，将中间件变薄引伸至所需高度并将中间孔的尺寸引伸至要求尺寸，完成后得到成品件。
2.如权利要求I所述的厚壁薄底金属件成形工艺，其特征在于所述步骤b和步骤d的加热温度范围为900°C ±30°C。
3.如权利要求I所述的厚壁薄底金属件成形工艺，其特征在于所述步骤f的引伸加工完成后对引伸冲子用冷却水进行冷却，用石墨进行润滑。
全文摘要
本发明公开了一种厚壁薄底金属件成形工艺，其特征在于包括以下步骤a、下料，将实心棒料用锯床进行下料，得到坯料；b、加热，用工频加热炉对坯料进行加热；c、挤盂，将加热后的坯料挤盂造型，挤出中间孔并拔长坯料高度，初步形成厚壁薄底的中间件；d、加热，用工频加热炉对中间件进行加热；e、快速冷却，将加热后的中间件底部与冷却槽中流动的冷却水快速接触冷却；f、引伸，将中间件变薄引伸至所需高度并将中间孔的尺寸引伸至要求尺寸，完成后得到成品件。采用压力加工代替传统的切削加工，同时创造性地引入冷热相辅的处理工艺，降低金属件体部加工所需挤压力，同时提高了金属件底部抗挤压力避免被拉穿。
文档编号B23P15/00GK102941449SQ20121049197
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者向治海, 邹卫东 申请人:隆昌山川精密焊管有限责任公司