一种锻件深孔冲孔扩孔组合冲头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锻件深孔冲孔扩孔组合冲头，它自下而上由冲孔冲头，扩孔工作带，以及冲杆三部分组成。冲头部分前端为半球形，半径为R，冲头部分直壁长度为2R～3R。扩孔工作带下部呈现出锥形，其母线与中心轴线呈15°～20°夹角。扩孔工作带直壁部分半径为1.1～1.2R，直壁长度为0.6～0.8R。扩孔工作带直径稍大于冲杆直径，二者连接处有角度为60°的倒角，便于最后冲头的脱出。本实用新型专利技术组合冲头将冲孔与扩孔结合到一起，简化了生产工艺，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到锻造领域，尤其是涉及到大锻件深冲孔以及孔口工序时使用的冲头的结构改进。
技术介绍
目前超超临界发电机组以及普及，其高温高压的工作环境对工作部件提出了更高的性能要求。用铸造再机械加工的工艺方法生产连接主蒸汽管道的直通或者三通已经难以满足工作环境的要求。因此更高性能的管道部件基本都已经采用锻造生产工艺。冲孔是锻造生产中的一个重要工序，而管道类部件的深冲孔工艺难度较大。深冲孔工序进行的过程中锻件的温度逐渐降低，造成锻件体积收缩，因此产生对冲头较大的紧缚力，造成冲头的脱出比较困难。而且端面的温降幅度较大，若还需进行扩孔，内孔口部极易开裂。同时由于一般的管道部件高径比较大，并不能直接在漏盘上冲通孔。必须先冲制半深的盲孔，在将锻件倒立，反向冲孔，直至形成通孔。如若冲制的内孔孔径尺寸较小，还需再进行扩孔。以上多种原因导致了大锻件的深冲孔工艺比较复杂，生产效率较低。
技术实现思路
针对以上现存的种种困难，本技术提出了一种结构合理，有利于提高冲孔质量以及冲孔效率的锻件深冲孔扩孔冲头。本技术的技术方案是：一种锻件深孔冲孔扩孔组合冲头，自下而上由顺序连接的冲孔冲头、扩孔工作带和冲杆三部分组成；所述冲孔冲头的底部为半球形，所述半球形的半径为R，半球形后端连接圆柱杆；所述扩孔工作带的下部呈倒锥台形，上端为圆柱形，下部倒锥台形底端与冲孔冲头的顶部相连；所述冲杆为圆柱形，下端与扩孔工作带相连。进一步的，所述冲孔冲头圆柱杆长度2～3R。进一步的，所述扩孔工作带的锥台的母线与中心轴线呈15°～20°夹角。进一步的，所述扩孔工作带的圆柱形直壁部分长度为1.0～1.2R。进一步的，所述冲杆与扩孔工作带相连处有60°倒角。进一步的，所述冲杆半径略小于扩孔工作带上端的圆柱形半径，大于冲孔冲头的半径R。本技术的有益效果：采用上述结构后，冲头的头部为半球形，可以降低冲孔载荷，而且有利于金属向冲头两侧流动，减小了冲头对金属的剪切作用，有利于形成连续的纤维流线组织，提高内孔壁质量。同时将金属向孔壁挤压，进一步增强了锻件的力学性能。冲头的半球形头部后面一段较长的圆杆部分,可以有效的降低冲孔偏，同时提高了冲头对坯料的作用时间和作用距离，继续对锻件提供径向压力，有利于巩固已成形出的内孔。从扩孔工作带的下部的倒锥台侧壁开始接触坯料时，就已经等效于开始进行扩孔工艺了，倒锥台面的母线与中心轴线的夹角为15°～20°有利于降低载荷，同时可以有效降低端面内孔口部的缩变。同时由于冲孔形成的内孔刚成形不久，温度降低较少，因此有效避免了普通扩孔工艺前的再加热工序，提高了生产效率。冲杆的半径大于冲头部分圆杆的半径，有利用提高冲孔时候，整个冲头的稳定性。且冲杆的半径稍稍小于扩孔工作带的半径，且二者的连接部位具有60°的倒角，有利于降低脱模的阻力，不论是在冲盲孔后反向拔出，还是最后在漏盘上冲孔直接冲出，其脱模难度大大减小。附图说明图1是该组合冲头的结构示意图；图中：1是冲孔冲头，2是冲孔工作带，3是冲杆。具体实施方式下面将结合该组合冲头的结构示意图对其进行进一步说明。列举一种具体尺寸的该冲头。冲孔冲头1的头部为半球形，其半径为150mm，球头上面是半径同样为150mm的圆柱杆，其长度为400mm。圆柱杆的上部连接扩孔工作带的倒锥台面。该锥台面的母线与中心轴线夹角为15°。锥台面上方为扩孔工作带的直壁部分，其半径为200mm，长度为220mm。扩孔工作带的上方为冲杆，其半径为190mm。采用上述结构后，冲头的头部为半球形，可以降低冲孔载荷，而且有利于金属向冲头两侧流动，减小了冲头对金属的剪切作用，有利于形成连续的纤维流线组织，提高内孔壁质量。同时将金属向孔壁挤压，进一步增强了锻件的力学性能。冲头的半球形头部后面一段较长的圆杆部分,可以有效的降低冲孔偏，同时提高了冲头对坯料的作用时间和作用距离，继续对锻件提供径向压力，有利于巩固已成形出的内孔。从扩孔工作带的下部的倒锥台侧壁开始接触坯料时，就已经等效于开始进行扩孔工艺了，倒锥台面的母线与中心轴线的夹角为15°有利于降低载荷，同时可以有效降低端面内孔口部的缩变。同时由于冲孔形成的内孔刚成形不久，温度降低较少，因此有效避免了普通扩孔工艺前的再加热工序，提高了生产效率。冲杆的半径大于冲头部分圆杆的半径，有利用提高冲孔时候，整个冲头的稳定性。且冲杆的半径稍稍小于扩孔工作带的半径，且二者的连接部位具有60°的倒角，有利于降低脱模的阻力，不论是在冲盲孔后反向拔出，还是最后在漏盘上冲孔直接冲出，其脱模难度大大减小。以上只是一种具体的冲头尺寸，但本技术并不局限于此。根据反复试验，只要冲头由冲孔冲头，扩孔工作带，以及冲杆三部分组成，且各部分的尺寸符合权利要求书描述，均落入本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻件深孔冲孔扩孔组合冲头，其特征在于：自下而上由顺序连接的冲孔冲头(1)、扩孔工作带(2)和冲杆(3)三部分组成；所述冲孔冲头(1)的底部为半球形，所述半球形的半径为R，半球形后端连接圆柱杆；所述扩孔工作带(2)的下部呈倒锥台形，上端为圆柱形，下部倒锥台形底端与冲孔冲头(1)的顶部相连；所述冲杆(3)为圆柱形，下端与扩孔工作带相连。

【技术特征摘要】
1.一种锻件深孔冲孔扩孔组合冲头，其特征在于：自下而上由顺序连接的冲孔冲头(1)、扩孔工作带(2)和冲杆(3)三部分组成；所述冲孔冲头(1)的底部为半球形，所述半球形的半径为R，半球形后端连接圆柱杆；所述扩孔工作带(2)的下部呈倒锥台形，上端为圆柱形，下部倒锥台形底端与冲孔冲头(1)的顶部相连；所述冲杆(3)为圆柱形，下端与扩孔工作带相连。2.根据权利要求1所述的一种锻件深孔冲孔扩孔组合冲头，其特征在于：所述冲孔冲头(1)圆柱杆长度2～3R。3.根据权利要求1所述的一种锻件深...

【专利技术属性】
技术研发人员：王舒涛，高锦张，叶明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32