一种空心凸齿类锻件及其成形方法
【专利摘要】本发明公开了一种空心凸齿类锻件及其成形方法，所述方法是：先将圆柱形棒料放入1180～1220℃的电阻炉中，保温60～70分钟，取出经改锻及胎膜锻成形为一端为圆台，另一端为扁平板状的毛坯；然后将初锻后的毛坯放入1180～1220℃的电阻炉中，保温50～60分钟，取出放到弯曲胎膜上完成折弯工序；再将折弯后坯料放入1180～1220℃的电阻炉中，保温50～60分钟，取出放入终锻模腔，在螺旋压力机上经2～3次连击，完成终锻成形；最后将终锻件周转至切边模上，利用锻件余热，完成锻件的切边过程。本发明通过合理的制坯设计及锻造过程控制，仅需经过三次加热，即可完成最终的锻造成形，涉及的模具及工艺过程简单，可显著提高生产效率，降低制造成本，在保证锻件成形质量的同时，提高了材料利用率。
【专利说明】
-种空心凸齿类锻件及其成形方法
技术领域
[0001] 本发明属于冶金系统锻造技术领域，设及一种锻件的成形方法，更具体地说，是设 及一种形状复杂的空屯、凸齿类锻件的成形方法。
【背景技术】
[0002] 空屯、凸齿类锻件外形复杂，凸齿高度大于200mm，内部是深于100mm的空腔，锻件轴 向最大截面面积比大于5,变形材料流动成形困难，易造成型腔充不满及折叠的缺陷。在常 规设计情况下，锻件毛巧从圆棒料出发，按锻件鐵粗变形的最大截面积换算毛巧的下料尺 寸，最终锻件只有毛巧体积的41%，材料浪费严重;另外，3次W上的加热火次及所带来的中 间工序将显著降低生产效率并大幅增加生产成本。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了减少外形复杂的空屯、凸齿类锻件的成形工序，降低生产成 本，提高生产效率，而提供一种空屯、凸齿类锻件的成形方法。
[0004] 本发明通过合理的制巧工艺设计W及对折弯、终锻的过程控制，有效减少了加热 火次与中间工序，降低了生产成本，提高了生产效率。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0006] -种空屯、凸齿类锻件，其外形为凸齿高度>200mm，其内部腔体深度>100mm，锻件 轴向最大截面面积比大于5,材质为37CrMnMo。
[0007] -种空屯、凸齿类锻件的成形方法，包括W下步骤：
[000引 1、首先，将原材料为37化MnMo的圆柱形棒材，按0130mm X 260mm的尺寸下料，放 入炉溫为1180~1220°C的烙锻炉中，保溫60~70分钟后取出，先经键上改锻W合理分配各 截面的体积，再通过模具成形为一端为圆台，尺寸为0120mm X ?165mni X 107地m:，.另一端 为扁平板状，尺寸为422mmX215mmX 18mm的毛;t丕。
[0009] 2、将步骤1制得的毛巧放入炉溫为1180~1220°C的烙锻炉中，保溫50~60分钟后 取出，迅速放到模具中经键锻完成折弯成形，使变形后巧件圆台高度介于120mm~130mm之 间。
[0010] 3、将步骤2折弯后巧料再次放入炉溫为1180~1220°C的烙锻炉中，保溫50~60分 钟后取出，迅速放入终锻模具中，在螺旋压力机上经2~3次连击，完成终锻成形。
[0011] 4、将步骤3终锻后的锻件快速周转至切边模上，利用锻件尚存余热，完成切边工 序。
[0012] 上述步骤中所述的模具为胎模或终锻模，模具的材质为5CrNiMo,热处理硬度为 HRC45~48;工作前模具的预热溫度为200~300°C，采用水基石墨润滑模具腔膛。
[0013] 上述步骤中所述的烙锻炉为电阻炉。
[0014] 上述步骤中所述的切边的溫度不低于900°C。
[0015] 本发明的优点和有益效果是：提供了一种复杂形状空屯、凸齿类锻件的成形方法， 通过合理的制巧设计及锻造过程控制，仅需要经过Ξ次加热，即可完成最终的成形，设及的 模具及工艺过程简单，可显著提高生产效率，降低制造成本，在保证锻件成形质量的同时， 提高材料利用率至81 %。
【附图说明】
[0016] 图1为锻件的Ξ维形状示意图，
[0017] 图2为锻件的主视图，
[0018] 图3为锻件的初锻巧件外形及尺寸图，
[0019] 图4为折弯模具及折弯件的外形及尺寸图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明的一种空屯、凸齿类锻件及其成形方法的技术方案进行进一步的详细说明。应当理 解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021] 如图1、图2所示，为本发明的空屯、凸齿类锻件总高度为200mm，凸齿中空，其腔体深 度为125mm，底端为弧形大端面，锻件轴向最大截面面积比大于5,外形较为复杂。
[0022] 本发明的空屯、凸齿类锻件的成形方法，包括W下步骤：
[0023] I、首先原材料选用37CrMnMo,棒材下料尺寸为0l3Omm X 260nim，放入炉溫为1180 ~1220°C的电阻炉中，保溫60~70分钟后取出棒料，迅速经键上改锻及胎膜锻，最终成形为 一端为圆台，尺寸约为0l2OmmXol65mmX 107 mm，另一端为近似扁平板状，尺寸约为 422mmX215mmX 18mm的;t丕件，如图3所示。
[0024] Π 、将成形后初锻件放入炉溫为1180~1220°C的电阻炉中，保溫50~60分钟后取 出，迅速放到胎膜上完成折弯工序，使变形后巧件圆台高度介于120mm~130mm之间，折弯凸 模截面尺寸为90mmX60mm的矩形、与巧料接触面的圆角半径为30mm，折弯凹模与巧件接触 面处的圆角半径为30mm，如图4所示。
[00巧]虹、将折弯后巧件再次放入炉溫为1180~1220°C的电阻炉中，保溫50~60分钟后 取出，迅速放入终锻模腔，在螺旋压力机上经2~3次连击，完成终锻成形。对于大吨位的压 力机可采用2次连击方式成形，压力机吨位不足可采用3次连击成形，但是最后一次打击的 工程变形量不应小于20 %。
[0026] IV、将终锻后锻件快速周转至切边模上，利用锻件尚存余热，完成锻件的切边过 程，切边溫度不得低于900°C。
[0027] W上的锻造成形过程中，所有变形工步的终锻溫度不得低于1020°C;模具材料采 用5CrNiMo，热处理硬度为皿C45~48;工作前模具应预热溫度至200~300°C，采用水基石墨 润滑模膛。
[0028] W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】。当然，本发明还可有其它多种实施 例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何熟悉本技术领域的技术人员，当可根据本 发明作出各种相应的等效改变和变形，都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种空屯、凸齿类锻件，其特征在于：外形为凸齿高度>200mm，其内部腔体深度> 10 0mm，锻件轴向最大截面面积比大于5;材质为3 7 CrMnMo。2. -种权利要求1所述的空屯、凸齿类锻件的成形方法，其特征在于包括W下步骤： (1) 将原材料为37CrMnMo的圆柱形棒材，按0l3OmmX26Omm的尺寸下料，放入炉溫为 1180~1220°C的烙锻炉中，保溫60~70分钟后取出，先经键上改锻W合理分配各截面的体 积，再通过模具成形为一端为圆台，尺寸为《120mm X(') 165mm X 107 mm，另一端为扁平板 状，尺寸为422mm X 215mm X 18mm的毛巧； (2) 将步骤（1)制得的毛巧放入炉溫为1180~1220°C的烙锻炉中，保溫50~60分钟后取 出，迅速放到模具中经键锻完成折弯成形，使变形后巧件圆台高度介于120mm~130mm之间； (3) 将步骤(2)折弯后巧料再次放入炉溫为1180~1220°C的烙锻炉中，保溫50~60分钟 后取出，迅速放入终锻模具中，在螺旋压力机上经2~3次连击，完成终锻成形。 (4) 将步骤(3)终锻后的锻件快速周转至切边模上，利用锻件尚存余热，完成切边工序。3. 根据权利要求2所述的空屯、凸齿类锻件的成形方法，其特征在于:步骤中所述的模具 为胎模或终锻模，模具的材质为5化NiMo，热处理硬度为皿C45~48;工作前模具的预热溫度 为200~300°C，采用水基石墨润滑模具腔膛。4. 根据权利要求2所述的空屯、凸齿类锻件的成形方法，其特征在于:步骤中所述的烙锻 炉为电阻炉。5. 根据权利要求2所述的空屯、凸齿类锻件的成形方法，其特征在于：步骤(4)中所述的 切边的溫度不低于900°C。
【文档编号】B21J5/00GK105964846SQ201610383398
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】邵勇, 郭平义, 周应国, 杨宏宇, 黄忠富
【申请人】江苏科技大学