高筋条、薄腹板类叉形件锻造成型方法及专用模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锻造成型技术领域，尤其涉及具有高筋条、薄腹板和叉形结构特征的叉形件成型方法，以及该方法中使用到的专用模具。
【背景技术】
[0002]具有高筋条、薄腹板结构特征的锻件因成形难度大和易产生折叠缺陷等原因一直是国内外锻造行业的难点和攻坚点，而本公司生产的EMD支撑座同时具有高筋条、薄腹板结构特征和叉形结构特征，设计和制造难度更大。国内锻造厂家在设计和制造此类产品时一般采用单型腔锻造模具，其具体锻造工步为:加热一自由锻制坯一回炉加热一制坯二火—冷却一打磨排伤一加热一模锻一切边一冷却。但此工艺存在以下问题:
1.工序极其复杂，劳动强度大，生产效率非常低；
2.加热火次多且工序多，制造成本非常高；
3.多火次加热产生的氧化皮残留导致锻件表面质量非常差；
4.荒形的尺寸一致性很难保证，个别锻件可能出现充填不完全现象；
5.荒坯在型腔中变形程度大且变形剧烈，锻造模具的使用寿命较低；
6.锻件不易打靠，毛边桥部较厚，切边模的实用寿命较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种锻造成型方法，以提高具有高筋条、薄腹板结构特征叉形件的生产效率并提高模具使用寿命，降低锻件制造成本并改善其表面质量。
[0004]本发明的另一个目的是；提供一种具有高筋条、薄腹板和叉形结构特征的叉形件成型专用模具，该模具在预锻型腔保证了荒坯的一致性，可降低终锻时荒坯的变形程度。
[0005]本发明的技术方案:一种高筋条、薄腹板类叉形件锻造成型方法，其特征在于，锻造模具上设计了预锻型腔和终锻型腔，锻造模具旁配有镦粗型砧，锻造工步为:加热一镦粗—预锻一终锻一切边一冷却。
[0006]上述方法使用的锻造模具，其特征在于，预锻型腔凹圆角和凸圆角均制成较大圆角，预锻型腔叉部内侧模锻斜度设计为大度数，中间连皮制成斜底连皮，预锻型腔制出局部阻尼台，预锻型腔制出毛边槽。
[0007]预锻型腔凹圆角和凸圆角均制成较大圆角，以利于金属能顺利充填。
[0008]预锻型腔叉部内侧模锻斜度设计为大度数，中间连皮制成斜底连皮，以实现劈料和分料的作用。
[0009]预锻型腔制出局部阻尼台以避免过多金属流向预锻坯头部一侧，从而有利于预锻坯成型。
[0010]预锻型腔制出毛边槽，优选制出15mm厚毛边槽以储存多余金属，便于打靠，亦有利于降低终锻件的桥部厚度。
[0011]锻造模具旁配有镦粗型砧，以便于在模锻前去除棒料加热时产生的氧化皮。
[0012]终锻型腔设有双顶杆孔，以实现顶出力的平衡。
[0013]本发明的优点:
1.工序中只有一个加热火次且只需要一台锻造设备，从而降低了用电成本；
2.工序中省掉了制坯和制坯后打磨工序，从而降低了工人的劳动强度和人工成本；
3.工序中棒料只加热一次并在模锻前经过镦粗去氧化皮，从而提高了锻件的表面质量;
4.工序中的预锻型腔保证了荒坯的一致性，从而保证了批量生产的充填质量；
5.工序中的预锻工步降低了终锻时荒坯的变形程度，从而提高了模具的使用寿命。
【附图说明】
[0014]图1是模具型腔排布示意图。
[0015]图1中，I为终锻型腔钳口，2为终锻型腔仓部，3为终锻型腔桥部，4为终锻型腔，5为终锻型腔顶杆孔，6为预锻型腔阻尼台，7为预锻型腔顶杆孔，8为预锻型腔仓部，9为预锻型腔，10为预锻型腔钳口。
[0016]图2是预锻型腔热锻件示意图。
[0017]图3是终锻型腔热锻件示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明以锻造EMD支撑座为例，锻造成型方法需要使用到的设备有:天然气炉、8000T电动螺旋压力机、2000T冲床；需要使用到的模具有:镦粗型砧、锻造模具、切边模具。
[0019]该支撑座的具体锻造工步为:
1)加热。将棒料置入天然气炉中进行加热，加热温度为1160°c?1200°C；
2)镦粗。将加热后的棒料竖向放置在镦粗型砧上，使用较小的打击力量打击一锤以去除棒料侧面的氧化皮；
3)预锻。将轻镦后的棒料置入预锻型腔中，使用大的打击力量重击数锤，打靠后利用顶杆将预锻件顶出预锻型腔；
4)终锻。将预锻坯置入终锻型腔中，使用大的打击力量重击数锤，打靠后利用双顶杆将终锻件顶出终锻型腔；
5)切边。将终锻件摆到切边凹模上进行切边，切边温度多850°C；
6)冷却。
[0020]锻造模具的设计特征是:预锻型腔凹圆角和凸圆角均制成较大圆角，以利于金属能顺利充填；预锻型腔叉部内侧模锻斜度设计为大度数，中间连皮制成斜底连皮，以实现劈料和分料的作用；预锻型腔制出局部阻尼台以避免过多金属流向预锻坯头部一侧，从而有利于预锻坯成型；预锻型腔制出15mm厚毛边槽以储存多余金属，便于打靠，亦有利于降低终锻件的桥部厚度；锻造模具旁配有镦粗型砧，以便于在模锻前去除棒料加热时产生的氧化皮；终锻型腔设有双顶杆孔，以实现顶出力的平衡。
【主权项】
1.一种高筋条、薄腹板类叉形件锻造成型方法，其特征在于，锻造模具上设计了预锻型腔和终锻型腔，锻造模具旁配有镦粗型砧，锻造工步为:加热一镦粗一预锻一终锻一切边一冷却。
2.根据权利要求1所述方法使用的锻造模具，其特征在于，预锻型腔凹圆角和凸圆角均制成较大圆角，预锻型腔叉部内侧模锻斜度设计为大度数，中间连皮制成斜底连皮，预锻型腔制出局部阻尼台，预锻型腔制出毛边槽。
3.如权利要求2所述的锻造模具，其特征在于，预锻型腔制出毛边槽的厚度为15_。
4.如权利要求2或3所述的锻造模具，其特征在于，终锻型腔设有双顶杆孔。
【专利摘要】本发明提供一种具有高筋条、薄腹板和叉形结构特征的叉形件成型方法，其特征在于在锻造模具上设计了预锻型腔和终锻型腔，锻造模具旁配有鐓粗型砧，锻造工步为：加热→鐓粗→预锻→终锻→切边→冷却。该工序中只有一个加热火次且只需要一台锻造设备，省掉了制坯和制坯后打磨工序，提高了生产效率。
【IPC分类】B21J13-02, B21J5-00
【公开号】CN104815936
【申请号】CN201510197867
【发明人】车安达, 刘秀良
【申请人】江西景航航空锻铸有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月24日