一种联合精密模锻成形方法技术

本发明专利技术公开了一种联合精密模锻成形方法，包括第一次热平直模锻成形和第二次热弯曲模锻成形；依靠热平直模锻工艺和热平直锻模获得还没有全部达到最终形状与尺寸要求的吊钩平直形半成品模锻件；依靠热弯曲模锻成形方法和热弯曲锻模，最终彻底达到吊钩模锻件的形状与尺寸要求。本发明专利技术有效解决了在现有“10kN自由锻锤上制坯、20kN模锻锤上模锻和3150kN切边压力机上弯曲”的吊钩联合模锻成形方法的可靠性差、形位公差与尺寸公差精度低、合格品率低、变形力大、锻造效率低、锻模使用寿命低不足0.4万件/套等难题。

A joint precision forging forming method

The present invention discloses a combined precision forging method, including the first and the second straight hot forging hot bending forging; hot forging process and heat on the straight straight die obtained is not entirely meet the requirements of the final shape and size of the hook flat semi-finished forgings; hot forging die on bending method and bending the heat, eventually reached the size and shape of the hook forging requirements. The invention effectively solves the reliability of forming method in the existing \10kN free forging hammer forging die forging hammer forging, 20kN and 3150kN trimming press bending\ hook joint forging, geometric tolerance and dimensional tolerance of low precision, low qualified rate, deformation force, forging efficiency is low, the service life of the forging die low less than 4 thousand pieces / sets and other problems.

【技术实现步骤摘要】
一种联合精密模锻成形方法
本专利技术属于锻造
，具体涉及一种联合精密模锻成形方法。
技术介绍
以大功率高速柴油机吊钩零件模锻为例，现有吊钩联合模锻工艺过程分3大步骤：①制坯步骤：坯料加热→在10kN自由锻锤上制坯成形；②模锻步骤：制坯坯料加热→在20kN模锻锤上的热平直锻模上直接终锻成形→在3150kN切边压力机设备上的切边模上进行切边；③弯曲步骤：半成品模锻件加热→在3150kN切边压力机设备上的热弯曲模上最终弯曲成形。因此，现有吊钩模锻工艺过程复杂，可靠性差(技术可行性差、质量可靠性差和经济合理性差)、形位公差与尺寸公差精度低(只能达到GB/T12362《钢质模锻件公差及机械加工余量》规定的普通级精度)、合格品率低(GB/T12362普通级模锻件合格品率≤50％)、变形力大(尤其是模锻步骤的终锻工序最后3锤次的变形力更大)、效率低(其中制坯步骤、模锻步骤和弯曲步骤的加热火次为3～4次/件，制坯步骤和模锻步骤的成形总打击次数至少为15锤次/件，弯曲步骤的成形次数为1次/件)、锻模使用寿命低不足0.4万件/套等难题。如果吊钩采用“多工位挤压机、多工位镦锻压力机、多向模锻压力机、曲柄热模锻压力机、电动螺旋模锻压力机、高效伺服液压机、程控模锻电液锤”等“精密、高效或程控”设备上联合模锻成形工艺方法，则较易克服上述可靠性差、尺寸精度低、合格品率低、变形力大、效率低、锻模使用寿命低等缺点。但在现有的“非精密、非高效或非程控”设备上的“10kN自由锻锤上制坯、20kN模锻锤上模锻和3150kN切边压力机上弯曲”的联合模锻成形工艺成形方法方法，即使是达到吊钩模锻件GB/T12362普通级精度要求也非常困难，更谈不上达到GB/T12362精密级精度要求，也难以摆脱上述可靠性差、形状与尺寸精度低、合格品率低、变形力大、效率低、锻模使用寿命低等被动局面。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：提供一种联合精密模锻成形方法，有效解决在现有“10kN自由锻锤上制坯、20kN模锻锤上模锻和3150kN切边压力机上弯曲”的吊钩联合模锻成形方法的可靠性差、形状与尺寸精度低、合格品率低、变形力大、效率低、锻模使用寿命低等难题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种一种联合精密模锻成形方法，所述方法过程为：先进行热平直模锻成形，最后再进行热弯曲模锻成形；热平直模锻成形依靠热平直锻模来实现，即将圆钢坯料加热到工艺规定的始锻温度、在热平直锻模拔长与压扁制坯模膛上制坯、在热平直锻模预锻模膛中预锻成形、在热平直锻模终锻模膛中终锻成形、在切边模中切边，获得未全部达到最终形状与尺寸要求的吊钩平直半成品模锻件；热弯曲模锻成形依靠热弯曲锻模来实现，即将吊钩平直半成品模锻件加热到始锻温度、然后再将吊钩平直半成品模锻件纵向水平置于预弯曲模膛中进行预弯曲、最后在预弯曲终锻模膛中进行终弯曲，或者满足最终形状与尺寸要求的吊钩模锻件。其中，所述热平直锻模包括拔长与压扁制坯模膛1、对角型锁扣2、预锻模膛3、预锻飞边槽4、终锻模膛5、终锻飞边槽6；所述拔长与压扁制坯模膛1纵向排列，位于热平直锻模的左后部；所述对角型锁扣2纵向排列，位于热平直锻模的左前部和右后部；所述预锻模膛3纵向排列，位于热平直锻模的中左后部；所述预锻飞边槽4位于预锻模膛3的四周；所述终锻模膛5纵向排列，位于热平直锻模的中右前部，与预锻模膛3排列方向相反；所述终锻飞边槽6位于终锻模膛5的四周。其中，所述预锻模膛3深度大于终锻模膛5深度1.5mm～2.0mm。其中，所述预锻飞边槽4为上下对称的楔型结构，围绕预锻模膛3水平方向四周，其中楔型角度为15°，入口厚度H为12mm，入口圆角半径r为8mm，宽度为20mm。其中，所述热平直锻模工作步骤如下：第一步，安装固定步骤：将热平直锻模安装固定在现有20kN模锻锤设备上，然后将热平直锻模预热到150℃～350℃；第二步，制坯步骤：将在加热炉中加热到始锻温度以后的圆钢坯料置于拔长与压扁制坯模膛1上进行拔长与压扁制坯；第三步，预锻步骤：再将拔长与压扁制坯后的坯料纵向置于预锻模膛3中进行预锻；第四步，终锻步骤：再将预锻热锻件调头向右旋转180°纵向置于终锻模膛5中终锻成形；第五步，切边步骤：最后将终锻成形后带飞边吊钩半成品模锻件置于切边模中切边，即可获得还没有全部达到最终形状与尺寸要求的吊钩半成品热平直模锻件。其中，所述热弯曲锻模包括预弯曲模膛、终弯曲模膛和单纵双角复合型锁扣；所述预弯曲模膛位于热弯曲锻模的右后部；终弯曲模膛位于热弯曲锻模的左后部；单纵双角复合型锁扣位于热弯曲锻模的正前部。其中，所述预弯曲模膛包括预平直定位凹腔7、预弯曲定位凸台8、预弯曲凹模9、预弯曲凸模10和预弯曲定高凹腔11；预平直定位凹腔7用于吊钩半成品热平直模锻件在置于下模弯曲前的前后两端部定位，其前端深度与后端深度底平面设置的前倾斜角为2°～3°，后端半圆处的拔模斜度与圆角半径与所对应的热平直锻件柄部半圆处拔模斜度与圆角半径相匹配；预弯曲定位凸台8用于吊钩半成品热平直模锻件预弯曲过程中的定位，后端圆角拔模斜度为3°，后端圆角半径尺寸与所对应的热平直形半成品模锻件V型凹口圆角半径尺寸相匹配，左、右侧无拔模斜度；预弯曲凹模9用于预弯曲成形、容纳和夹持取出预弯曲热模锻件，预弯曲形状与尺寸与所对应的预弯曲热模锻件图形状与尺寸相同；预弯曲凸模10用于预弯曲热模锻件上部弯曲成形与传递弯曲变形力，预弯曲形状与尺寸与所对应的预弯曲热模锻件图形状与尺寸相同；所述的预弯曲定高凹腔11用于预弯曲成形的定高与辅助定位，工作高度尺寸与预弯曲后所对应的预弯曲热锻件的高度尺寸相同。其中，所述终弯曲模膛包括终定位凸台12、终弯曲凹模13、终弯曲凸模14和终弯曲定高凹腔15；终定位凸台12用于吊钩预热弯曲热模锻件在置于下模终弯曲的前后左右定位，后端圆角拔模斜度为3°，后端圆角半径尺寸与热平直形半成品模锻件的V型凹口圆角半径尺寸相匹配，左、右侧无拔模斜度；终弯曲凹模13用于终弯曲成形、容纳和夹持取出终弯曲热模锻件，形状与尺寸与所对应的终弯曲热模锻件图形状与尺寸相同，但弯曲角度比所对应的终弯曲热模件图弯曲角度小1°，弯曲底部深度比所对应的终弯曲热模件图弯曲底部深度大1.0mm；终弯曲凸模14用于终弯曲热模锻件上部弯曲变形与传递弯曲变形力，弯曲圆角半径和所对应的终弯曲热模件图弯曲圆角半径相同，弯曲角度与所对应的终弯曲热模件图弯曲角度小1°；终弯曲凸模14与终弯曲凹模13竖直方向的单侧面配合间隙为3.0mm；终弯曲定高凹腔15用于终弯曲成形的定高与辅助定位，工作高度尺寸与终弯曲后所对应的终弯曲热锻件的高度尺寸相同。其中，所述单纵双角复合型锁扣16用于热弯曲锻模的复合导向，锁扣竖直凸凹面单侧导向配合间隙为0.5mm，上下凸凹面防干涉配合间隙为1.0mm。其中，所述热弯曲锻模的工作步骤如下：第一步，安装固定步骤：将热弯曲锻模安装固定在20kN模锻锤设备上，然后将热弯曲锻模预热到150℃～350℃；第二步，预弯曲定位步骤：将吊钩半成品热平直模锻件在加热炉中加热到始锻温度以后纵向置于预弯曲模膛中，在预平直定位凹腔7中进行预弯曲前定位，在弯曲定位凸台8中进行弯曲过程中定位；第三步，预弯曲步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联合精密模锻成形方法，其特征在于，所述方法过程为：先进行热平直模锻成形，最后再进行热弯曲模锻成形；热平直模锻成形依靠热平直锻模来实现，即将圆钢坯料加热到工艺规定的始锻温度、在热平直锻模拔长与压扁制坯模膛上制坯、在热平直锻模预锻模膛中预锻成形、在热平直锻模终锻模膛中终锻成形、在切边模中切边，获得未全部达到最终形状与尺寸要求的吊钩平直半成品模锻件；热弯曲模锻成形依靠热弯曲锻模来实现，即将吊钩平直半成品模锻件加热到始锻温度、然后再将吊钩平直半成品模锻件纵向水平置于预弯曲模膛中进行预弯曲、最后在预弯曲终锻模膛中进行终弯曲，或者满足最终形状与尺寸要求的吊钩模锻件。

【技术特征摘要】
1.一种联合精密模锻成形方法，其特征在于，所述方法过程为：先进行热平直模锻成形，最后再进行热弯曲模锻成形；热平直模锻成形依靠热平直锻模来实现，即将圆钢坯料加热到工艺规定的始锻温度、在热平直锻模拔长与压扁制坯模膛上制坯、在热平直锻模预锻模膛中预锻成形、在热平直锻模终锻模膛中终锻成形、在切边模中切边，获得未全部达到最终形状与尺寸要求的吊钩平直半成品模锻件；热弯曲模锻成形依靠热弯曲锻模来实现，即将吊钩平直半成品模锻件加热到始锻温度、然后再将吊钩平直半成品模锻件纵向水平置于预弯曲模膛中进行预弯曲、最后在预弯曲终锻模膛中进行终弯曲，或者满足最终形状与尺寸要求的吊钩模锻件。2.根据权利要求1所述的联合精密模锻成形方法，其特征在于，所述热平直锻模包括拔长与压扁制坯模膛(1)、对角型锁扣(2)、预锻模膛(3)、预锻飞边槽(4)、终锻模膛(5)、终锻飞边槽(6)；所述拔长与压扁制坯模膛(1)纵向排列，位于热平直锻模的左后部；所述对角型锁扣(2)纵向排列，位于热平直锻模的左前部和右后部；所述预锻模膛(3)纵向排列，位于热平直锻模的中左后部；所述预锻飞边槽(4)位于预锻模膛(3)的四周；所述终锻模膛(5)纵向排列，位于热平直锻模的中右前部，与预锻模膛(3)排列方向相反；所述终锻飞边槽(6)位于终锻模膛(5)的四周。3.根据权利要求2所述的联合精密模锻成形方法，其特征在于，所述预锻模膛(3)深度大于终锻模膛(5)深度1.5mm～2.0mm。4.根据权利要求3所述的联合精密模锻成形方法，其特征在于，所述预锻飞边槽(4)为上下对称的楔型结构，围绕预锻模膛(3)水平方向四周，其中楔型角度为15°，入口厚度H为12mm，入口圆角半径r为8mm，宽度为20mm。5.根据权利要求4所述的联合精密模锻成形方法，其特征在于，所述热平直锻模工作步骤如下：第一步，安装固定步骤：将热平直锻模安装固定在现有20kN模锻锤设备上，然后将热平直锻模预热到150℃～350℃；第二步，制坯步骤：将在加热炉中加热到始锻温度以后的圆钢坯料置于拔长与压扁制坯模膛(1)上进行拔长与压扁制坯；第三步，预锻步骤：再将拔长与压扁制坯后的坯料纵向置于预锻模膛(3)中进行预锻；第四步，终锻步骤：再将预锻热锻件调头向右旋转180°纵向置于终锻模膛(5)中终锻成形；第五步，切边步骤：最后将终锻成形后带飞边吊钩半成品模锻件置于切边模中切边，即可获得还没有全部达到最终形状与尺寸要求的吊钩半成品热平直模锻件。6.根据权利要求2所述的联合精密模锻成形方法，其特征在于，所述热弯曲锻模包括预弯曲模膛、终弯曲模膛和单纵双角复合型锁扣；所述预弯曲模膛位于热弯曲锻模的右后部；终弯曲模膛位于热弯曲锻模的左后部；单纵双角复合型锁扣位于热弯曲锻模的正前部。7.根据权利要求6所述的联合精密模锻成形方法，其特征在于，所述预弯曲模膛包括预平直定位凹腔(7)、预弯曲定位凸台(8)、预弯曲凹模(9)、预弯曲凸模(10)和预弯曲定高凹腔(11)；预平直定位凹腔(7)用于吊钩半成品热平直模锻件在置于下模弯曲前的前后两端部定位，其前端深度与后端深度底平面设置的前倾斜角为2°～3°，后端半圆处的拔模斜度与圆角半径与所对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志广，谢华，钟国栋，张健，李全平，王超，
申请(专利权)人：国营第六一六厂，
类型：发明
国别省市：山西,14