一种内孔型面锻造成形用芯轴抽出装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于带忍轴锻造技术领域，具体设及一种内孔型面锻造成形用忍轴抽出装 置。
【背景技术】
[0002] 锻造中为了高精密的制造内孔型面，通常使用忍轴来辅助成形。在锻造过程中，金 属剧烈向径向流动，从而将忍轴紧紧抱住，所W经常出现锻造后难W抽出忍轴的情况。
[0003] 传统抽出忍轴的办法是简单的机械撞击抽出，但是，运样的办法有四个明显的缺 陷：第一，如果金属将忍轴抱得太死，将无法抽出；第二，机械撞击抽出容易对工件内表面 造成损伤；第=，效率低下；第四，为了避免无法抽出忍轴的情况，设计锻打量必须很小，运 在很大程度上也限制了旋转锻造工艺的使用范围。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种内孔型面锻造成型用 忍轴抽出装置，能够高效抽出锻造后的忍轴，对工件本身损伤小，而且在锻打量较大的情况 下也能够适用。 阳〇化]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0006] 一种内孔型面锻造成形用忍轴抽出装置，包括机体5和与之连接的固定板16,液 压缸1与机体5连接固定，液压缸1的冲头和拉环3左端连接，拉环3两侧在拉环支撑4上 滑动，拉环3右端通过柔性接头6与忍轴7 -端连接，忍轴7上套有工件9,工件9通过工件 支撑架10定位，工件9左端顶住端部挡料板8,工件9右端连接油腔15,在工件9中部旁边 设有激振器12,激振器12连接在滑块11上，滑块11和导轨14配合，端部挡料板8、工件支 撑架10、导轨14固定在固定板16上，固定板16上设置有油槽16a。
[0007] 所述的忍轴7左端设置有排气孔7a，左端螺纹化与柔性接头6连接，忍轴7上排 布着直径为50微米，深度小于20毫米的出油微孔7d，L0为忍轴7的有效长度，L1为排布 有出油微孔7d的长度，其中L1 = 0. 6礼0,出油微孔7d按照直线螺旋上升的方式排布在忍 轴7表面，螺旋升角为120°，每半个周期排布5个出油微孔7山忍轴7内部设置盲孔7c，厚 度为t，t小于20毫米，出油微孔7d与盲孔7c连通。
[0008] 所述的端部挡料板8包括挡油盖8曰，橡胶密封圈8c内嵌在挡油盖8a中，挡油盖 8a通过螺纹与端部挡料板主体8b连接。
[0009] 所述工件支撑架10包括工件支撑架上半环10a和工件支撑架下半环lOd，工件 支撑架上半环10a和工件支撑架下半环lOd通过螺栓连接，工件支撑架10上设置有=个 120°均布的定位头，其中，顶部的定位头1化可调，下部2个定位头10c固定，工件9被运 立个定位头定位。
[0010] 所述柔性接头6包括左连接头6a，左连接头6a通过钢丝绳化和右连接头6c连 接，其中左连接头6a的直径等于右连接头6c的直径的1. 5倍。 1] 所述油腔15包括油腔本体15a和接头15b，接头巧b通过螺纹连接插在油腔本体 15a上，其中油腔本体15a的内空直径与工件9内孔直径相等。
[0012] 本发明具有W下优点：
[0013]1、激振器12使工件9共振，工件9与忍轴7接触面发生松动，便于忍轴9抽出。
[0014] 2、高压油具有=个作用，首先，高压给忍轴7提供了推力；其次，高压油能够通过 忍轴7上的出油微孔7d流入忍轴7与工件9内孔之间的缝隙中，形成油膜润滑；第S，出油 微孔7d附近形成局部高压，可W将工件9内孔撑开。运=个方面共同作用使得抽忍更加容 易。
[0015] 3、液压缸1能够提供足够大的拉力，即便忍轴7被抱得很死也能够抽出，适用于大 打击量锻造场合。
[0016] 4、抽忍过程对工件9和忍轴7的损伤小。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的设备总体布局图。
[0018] 图2是本发明的轴测图。
[0019] 图3是图1沿着工件中轴线的剖视图。
[0020] 图4是忍轴结构示意图。
[0021] 图5是端部挡板结构示意图。
[0022] 图6是工件支撑架结构示意图。
[0023] 图7是柔性连接头结构示意图。
[0024] 图8是油腔结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明做详细描述。 阳0%] 如图1、图2、图3所示，一种内孔型面锻造成形用忍轴抽出装置，包括机体5和与 之连接的固定板16,液压缸1通过液压缸固定架2与机体5连接固定，液压缸1的冲头和拉 环3左端连接，拉环3两侧在拉环支撑4上滑动，拉环3右端通过柔性接头6与忍轴7 -端 连接，忍轴7上套有工件9,工件9通过工件支撑架10定位，工件9左端顶住端部挡料板8， 工件9右端连接油腔15,在工件9中部旁边设有激振器12,激振器12通过激振器固定圈13 用螺栓连接在滑块11上，滑块11和导轨14配合，滑块11可W在导轨14上滑动，端部挡料 板8、工件支撑架10、导轨14通过螺栓固定在固定板16上，固定板16上设置有油槽16a。
[0027] 如图4所示，所述的忍轴7左端设置有排气孔7a，左端螺纹化与柔性接头6连接， 忍轴7上排布着直径为50微米，深度小于20毫米的出油微孔7山L0为忍轴7的有效长度， L1为排布有出油微孔7d的长度，其中L1 = 0. 6礼0,出油微孔7d按照直线螺旋上升的方式 排布在忍轴7表面，螺旋升角为120°，每半个周期排布5个出油微孔7山忍轴7内部设置 盲孔7c，直径为d，厚度为t，t小于20毫米，出油微孔7d与盲孔7c连通。
[0028] 如图5所示，所述的端部挡料板8,包括挡油盖8曰，橡胶密封圈8c内嵌在挡油盖8a 中，挡油盖8a通过螺纹与端部挡料板主体8b连接。
[0029] 如图6所示，所述工件支撑架10包括工件支撑架上半环10a和工件支撑架下半环 lOd，工件支撑架上半环10a和工件支撑架下半环lOd通过螺栓连接，工件支撑架10上设置 有=个120°均布的定位头，其中，顶部的定位头1化可调，下部2个定位头10c固定，工件 9被运=个定位头定位。
[0030] 如图7所示，所述柔性接头6包括左连接头6a，左连接头6a通过钢丝绳化和右连 接头6c连接，其中左连接头6a的直径等于右连接头6c的直径的1. 5倍。
[0031] 如图8所示，所述油腔15包括油腔本体15a和接头15b，接头巧b通过螺纹连接插 在油腔本体15a上，其中油腔本体15a的内空直径与工件9内孔直径相等。
[0032] 本装置工作原理为：
[0033] 将带忍轴7和工件9固定在工件支撑架10上，参照图1和图2,工件9左端顶住端 部挡料板8,工件9右端连接油腔15,用柔性接头6将忍轴7与拉环3连在一起。
[0034] 通过有限元分析软件分析得出工件9的一阶共振频率，调激振器12至该频率，并 将激振器12移至工件9的大致中间位置，启动激振器12,接着向油腔15中注入高压油，高 压油的压强P
[0035]
[0036] 其中P是注入油腔15的高压油压强；
[0037] 。虎忍轴7所用材料的屈服强度； 阳038] t是忍轴7的壁厚；
[0039] d是忍轴7的内孔直径。
[0040] 调整激振器12的位置，使得工件9获得最大的振幅，随着工件9的振动，忍轴7与 工件9之间的接触面将出现松动，此时，忍轴7内部的高压油通过出油微孔7d进入接触面 缝隙，一方面形成油膜润滑，另一方面在出油微孔7d附近形成局部高压，将工件9内孔撑 大，使得忍轴7容易抽出。高压油还能够从忍轴7的右端提供推力，将忍轴7向左推动。
[0041] 控制液压缸1向左运动，在拉力作用下逐渐将忍轴7抽出。
[0042] 抽出长度达到50毫米后，关闭高压油，关闭激振器9,忍轴7在液压缸1单独作用 下抽出，最后停止液压缸1，并取下工件9和忍轴7。
【主权项】
1. 一种内孔型面锻造成形用芯轴抽出装置，包括机体（5)和与之连接的固定板（16)， 其特征在于：液压缸（1)与机体（5)连接固定，液压缸（1)的冲头和拉环（3)左端连接，拉 环（3)两侧在拉环支撑（4)上滑动，拉环（3)右端通过柔性接头（6)与芯轴（7)-端连接， 芯轴（7)上套有工件（9)，工件（9)通过工件支撑架（10)定位，工件（9)左端顶住端部挡料 板（8)，工件（9)右端连接油腔（15)，在工件（9)中部旁边设有激振器（12)，激振器（12)连 接在滑块（11)上，滑块（11)和导轨（14)配合，端部挡料板（8)、工件支撑架（10)、导轨（14) 固定在固定板（16)上，固定板（16)上设置有油槽（16a)。2. 根据权利要求1所述的一种内孔型面锻造成形用芯轴抽出装置，其特征在于：所述 的芯轴（7 )左端设置有排气孔（7a)，左端螺纹（7b )与柔性接头（6 )连接，芯轴（7 )上排布着 直径为50微米，深度小于20毫米的出油微孔（7d)，LO为芯轴7的有效长度，Ll为排布有 出油微孔（7d)的长度，其中Ll=O. 6*L0,出油微孔（7d)按照直线螺旋上升的方式排布在芯 轴（7)表面，螺旋升角为120°，每半个周期排布5个出油微孔（7d)，芯轴（7)内部设置盲孔 (7c)，厚度为t，t小于20毫米，出油微孔（7d)与盲孔（7c)连通。3. 根据权利要求1所述的一种内孔型面锻造成形用芯轴抽出装置，其特征在于：所述 的端部挡料板（8)，包括挡油盖（8a)，橡胶密封圈（8c)内嵌在挡油盖（8a)中，挡油盖（8a)通 过螺纹与端部挡料板主体（8b)连接。4. 根据权利要求1所述的一种内孔型面锻造成形用芯轴抽出装置，其特征在于：所述 工件支撑架（10)包括工件支撑架上半环（l〇a)和工件支撑架下半环（10d)，工件支撑架上 半环（IOa)和工件支撑架下半环（IOd)通过螺栓连接，工件支撑架（10)上设置有三个120° 均布的定位头，其中，顶部的定位头（IOb)可调，下部2个定位头（IOc)固定，工件（9)被这 三个定位头定位。5. 根据权利要求1所述的一种内孔型面锻造成形用芯轴抽出装置，其特征在于：所述 柔性接头（6 )包括左连接头（6a)，左连接头（6a)通过钢丝绳（6b )和右连接头（6c )连接，其 中左连接头（6a)的直径等于右连接头（6c)的直径的1. 5倍。6. 根据权利要求1所述的一种内孔型面锻造成形用芯轴抽出装置，其特征在于：所述 油腔（15)包括油腔本体（15a)和接头（15b)，接头（15b)通过螺纹连接插在油腔本体（15a) 上，其中油腔本体（15a)的内空直径与工件（9)内孔直径相等。
【专利摘要】一种内孔型面锻造成形用芯轴抽出装置，包括机体和与之连接的固定板，液压缸与机体连接固定，液压缸的冲头和拉环左端连接，拉环两侧在拉环支撑上滑动，拉环右端通过柔性接头与芯轴一端连接，芯轴上套有工件，工件通过工件支撑架定位，工件左端顶住端部挡料板，工件右端连接油腔，在工件中部旁边设有激振器，激振器连接在滑块上，滑块和导轨配合，端部挡料板、工件支撑架、导轨固定在固定板上，激振器使工件共振，工件与芯轴接触面发生松动，便于芯轴抽出，高压油作用使得抽芯更加容易，液压缸能够提供足够大的拉力，即便芯轴被抱得很死也能够抽出，抽芯过程对工件和芯轴的损伤小。
【IPC分类】B21J13/02, B21J13/14
【公开号】CN105013999
【申请号】CN201510458845
【发明人】张琦, 张以升, 王聚存, 郑学著, 王威, 李德翔
【申请人】西安交通大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月30日