一种可提高芯轴刚度的热扩孔装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于金属材料热加工技术领域，具体涉及一种可提高芯轴刚度的热扩孔装置。
【背景技术】
[0002]在金属材料热加工技术领域，锻造圆筒形锻件常用芯轴扩孔工艺。用芯轴扩孔时，随着圆筒形锻件壁厚的减薄，内、外径同时扩大，高度稍有增加。为了获得内壁较光滑的锻件，芯轴直径通常应随孔径扩大而增大。
[0003]随着圆筒形锻件大型化趋势的进一步发展，圆筒形锻件直径越来越大，高度越来越高。限于设备和经济方面的考虑，扩孔用的芯轴不可能随圆筒形锻件的直径无限增大，因此，当锻造高度和直径较大的圆筒形锻件，而选用的芯轴直径又相对偏小时，有时会出现由于芯轴刚度的不足而造成圆筒形锻件喇叭口的缺陷。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可提高芯轴刚度的热扩孔装置，解决现有技术由于芯轴刚度不足，在扩孔过程中会造成圆筒形锻件喇叭口缺陷的技术问题。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种可提高芯轴刚度的热扩孔装置，其特征在于:本装置由上砧、芯轴、一对马架以及芯轴刚度增强板组成;所述马架由马架上支座和马架下支座组成;所述马架上支座上端开有放置所述芯轴的半圆槽，所述马架上支座中部开有放置所述芯轴刚度增强板的窄矩形槽，所述窄矩形槽和所述半圆槽相通;所述马架下支座开有放置马架上支座的宽矩形槽；所述芯轴刚度增强板为一个矩形板。
[0007]进一步，所述芯轴刚度增强板的长度等于或略小于所述芯轴的长度。
[0008]进一步，将所述芯轴刚度增强板插入到两个所述马架上支座的窄矩形槽内时，所述芯轴刚度增强板的上端与所述芯轴接触，下端与所述马架上支座的窄矩形槽的底部接触。
[0009]本实用新型与现有技术相比，由于通过马架在芯轴下面增设了芯轴刚度增强板，芯轴中部在压机作用下的下挠变形会受到芯轴刚度增强板的支撑，相当于增加了芯轴的刚度，避免了圆筒形锻件在扩孔过程中产生喇叭孔缺陷，同时可减小芯轴直径，降低了生产成本。
【附图说明】
[0010]图1为现有芯轴扩孔装置的结构示意图(由于芯轴刚度不足造成圆筒形锻件喇叭口缺陷)；
[0011]图2为圆筒形锻件扩孔初始状态下本实用新型的结构示意图(主视图)；
[0012]图3为图2的侧视图；
[0013]图4为设置芯轴刚度增强板后本实用新型的结构示意图(主视图)；
[0014]图5为图4的侧视图；
[0015]图6为本实用新型马架上支座的结构示意图；
[0016]图7为本实用新型马架下支座的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]体现本实用新型特征与优点的典型实施例，将结合附图在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的保护范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0018]一个圆筒形锻件成品尺寸如下:外径Φ2880πιπι，内径Φ2435πιπι，高3220mm，选用直径Φ 1120mm的芯轴，采用现有的芯轴扩孔装置扩孔后发生了喇叭口缺陷，如图1所示，无法满足后续工艺要求。使用以下本实用新型的装置和相应工艺后，芯轴直径没有改变，但避免了喇叭口缺陷，满足了后续工艺要求。
[0019]如图1至图7所示，一种可提高芯轴刚度的热扩孔装置，由上砧2、芯轴4、一对马架3以及芯轴刚度增强板7组成;所述马架3由马架上支座31和马架下支座32组成;所述马架上支座31上端开有放置所述芯轴4的半圆槽311，所述马架上支座31中部开有放置所述芯轴刚度增强板7的窄矩形槽312，所述窄矩形槽312和所述半圆槽311相通;所述马架下支座32开有放置马架上支座31的宽矩形槽321;所述芯轴刚度增强板7为一个矩形板。
[0020]所述芯轴刚度增强板7的长度L2等于或略小于所述芯轴4的长度LI。
[0021]将所述芯轴刚度增强板7插入到两个所述马架上支座31的窄矩形槽312内时，所述芯轴刚度增强板7的上端与所述芯轴4接触，下端与所述马架上支座31的窄矩形槽312的底部接触。
[0022]本实用新型使用方法的具体步骤是:
[0023](I)将一对马架下支座32分别置于压机工作台合适位置，再将一对马架上支座31分别置于马架下支座32的宽矩形槽321内；
[0024](2)用芯轴4插入圆筒形锻件坯料5的孔内，并将芯轴4两端搭架在一对马架上支座31的半圆槽311内；
[0025](3)带有上砧2的压机I下压，在操作机的配合下开始芯轴扩孔工艺；
[0026](4)当圆筒形锻件坯料5的内径扩大到大于芯轴4直径D加上马架刚度增强板7的高度H并足以容纳二者时，将芯轴刚度增强板7插入到两个马架上支座31的窄矩形槽312内，芯轴刚度增强板7的上端与芯轴4接触，下端与马架上支座31的窄矩形槽312的底部接触；
[0027](5)继续芯轴扩孔工艺，直到圆筒形锻件成品尺寸。
[0028]在所述工艺过程(4)中，因芯轴4下端增加了芯轴刚度增强板7，芯轴4中部在压机作用下的下挠变形会受到芯轴刚度增强板7的支撑，其下挠量会大大减小，相当于增加了芯轴4的刚度，可避免圆筒形锻件产生喇叭孔缺陷。
[0029]本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例仅是本实用新型的优选实施方式，而应在权利要求所限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的变化和改型都应该视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种可提高芯轴刚度的热扩孔装置，其特征在于:所述可提高芯轴刚度的热扩孔装置由上砧(2)、芯轴(4)、一对马架(3)和芯轴刚度增强板(7)组成;所述马架(3)由马架上支座(31)和马架下支座(32)组成;所述马架上支座(31)上端开有放置所述芯轴(4)的半圆槽(311)，所述马架上支座(31)中部开有放置所述芯轴刚度增强板(7)的窄矩形槽(312)，所述窄矩形槽(312)和所述半圆槽(311)相通;所述马架下支座(32)开有放置马架上支座(31)的宽矩形槽(321);所述芯轴刚度增强板(7)为一个矩形板。2.按照权利要求1所述的可提高芯轴刚度的热扩孔装置，其特征在于:所述芯轴刚度增强板(7)的长度(L2)等于或略小于所述芯轴(4)的长度(LI)。3.按照权利要求1所述的可提高芯轴刚度的热扩孔装置，其特征在于:将所述芯轴刚度增强板(7)插入到两个所述马架上支座(31)的窄矩形槽(312)内时，所述芯轴刚度增强板(7)的上端与所述芯轴(4)接触，下端与所述马架上支座(31)的窄矩形槽(312)的底部接触。
【专利摘要】一种可提高芯轴刚度的热扩孔装置，涉及圆筒形锻件的热扩孔装置。解决现有技术由于芯轴刚度不足，在扩孔过程中圆筒形锻件会造成喇叭口缺陷的技术问题。本实用新型由上砧、芯轴、一对马架以及芯轴刚度增强板组成；马架由马架上支座和马架下支座组成；马架上支座上端开有放置芯轴的半圆槽，中部开有放置芯轴刚度增强板的窄矩形槽，窄矩形槽和半圆槽相通；马架下支座开有放置马架上支座的宽矩形槽；芯轴刚度增强板为一个矩形板，其上端与芯轴接触，下端与马架上支座的窄矩形槽的底部接触。本实用新型在芯轴下面增设了芯轴刚度增强板，相当于增加了芯轴的刚度，避免了圆筒形锻件在扩孔过程中产生喇叭孔缺陷，同时可减小芯轴直径，降低生产成本。
【IPC分类】B21J5/06, B21J13/06
【公开号】CN205236925
【申请号】CN201521099415
【发明人】田继红, 郭丰伟, 秦敏, 张华煜, 李景丹, 刘建生, 郑晓华, 何文武, 段兴旺, 王文浩
【申请人】太原科技大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月25日