一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置及其加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，所述装置包括上锻压台、坯料、升降导杆、下锻压台、扩孔轴、斜轧辊，坯料放置在上锻压台和下锻压台之间，所述上锻压台的上端和压机上横梁固定连接，压机上横梁活动套装在运行导轨上，上锻压台的下方对应的位置放置有下锻压台；下锻压台的上表面设置有锻压平台，锻压平台的四周和升降导杆连接；本发明专利技术的优点是：避免坯料在开孔的生产过程中出现的冲块，节约生产材料，提高产品的机械性能。

A non-destructive quenching and tempering device for gear flange perforation and its processing method

The invention discloses a lossless regulating device for a gear flange ring piercing perforation. The device includes a forging press, a billet, a lifting guide, a lower forging press, a reaming shaft and a slanting roll. The billet is placed between the upper and the forging press and the lower forging press, the upper end of the upper forging press is fixed to the beam on the press, and the horizontal beam on the press is active. On the running guide, the lower forging press is placed under the corresponding position of the upper forging press; the upper surface of the lower forging press is set with a forging platform, the surrounding of the forging platform and the lifting guide link; the advantage of the invention is to avoid the blanking of the blank in the production process of the opening, save the production material and improve the product. Mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置及其加工方法
本专利技术涉及一种齿轮法兰环件开孔成型装置，尤其是涉及一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置及其加工方法。
技术介绍
齿轮法兰辗环是应用在工程机械部件的常用初步加工料坯，在辗环锻造行业，热辗扩用环坯制备方法通常为：下料→加热→镦粗→加热→冲孔；传统的开坯工艺采用敦粗后对坯料进行冲孔，在冲孔过程会产生5-10Kg的冲块，所谓开坯穿孔技术；如CN1442250A《环类零件的加工工艺》采用热轧钢棒料为原材料，经过以下步骤制得零件锻件:下料一用加热设备将料坯加热至900℃一1250℃的温度一压力机制坯，主要经过墩粗成形、冲孔工步一辗环机扩孔一模锻成形。如CN1491758A《轮圈的生产工艺》将钢材锯成一块块坯料，对坯料进行二次加热并对热坯分别进行冲孔制坯及辗压成形处理，在冲孔制坯和辗压成形过程中对钢材进行不断的锻打和挤压。对辗压成形的轮圈进行切削加工，再后检验入库。虽然都公开了冲孔的步骤，然而均没有提出本专利技术所要解决的技术问题，在不产生冲块的情况下，实现坯料的无损开孔，并对坯料进行调质处理，避免二次加热节约能源，避免生产出来产品出现缩孔、裂纹等质量问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有产品的不足，而提供一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置及其加工方法。本专利技术所要解决的技术问题是：避免坯料在开孔的生产过程中出现的冲块，节约生产材料，提高产品的机械性能。本专利技术的一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，所述装置包括上锻压台、坯料、升降导杆、下锻压台、扩孔轴、斜轧辊，坯料放置在上锻压台和下锻压台之间，所述上锻压台的上端和压机上横梁固定连接，压机上横梁活动套装在运行导轨上，上锻压台的下方对应的位置放置有下锻压台；下锻压台的上表面设置有锻压平台，锻压平台的四周和升降导杆连接，锻压平台的中心位置设置有一个凸形卡槽，凸形卡槽内安装有下顶座，下顶座包括圆锥头，下半部为和凸形卡槽形状相同的过渡凸台；圆锥头和过渡凸台固定连接，过渡凸台内部设置有左右对称设置有左内孔道和右内孔道，左内孔道通过法兰接头和高压冷却水接头连接，高压冷却水接头和外冷却水源管道连接，右内孔道通过法兰接头和润滑调质液接头连接，润滑调质液接头和外润滑调质液管道连接；圆锥头的内部为圆锥内孔，圆锥内孔的顶端安装有冲击块，冲击块和圆锥头的内壁之间设置有雾化孔道，圆锥头的前端设置有三个喷嘴孔；所述扩孔轴包括扩孔主轴、上压螺环、内螺环、扩孔套、过渡扩孔环；所述扩孔主轴的下半段设置有三段为螺纹段，分别为上螺纹段A、中间螺纹段B、下螺纹段C，扩孔主轴最下端为圆锥形的开孔锥头，开孔锥头上方安装有过渡扩孔环，过渡扩孔环和扩孔主轴通过下螺纹段C连接，过渡扩孔环的上方为扩孔套，扩孔套和扩孔主轴通过中间螺纹段B连接，扩孔套的上方安装有上压螺环，上压螺环和和扩孔主轴通过螺纹段A连接；所述扩孔套的内部安装有内螺环，内螺环和和扩孔主轴螺纹段A连接。锻压平台的中心位置设置有一个凸形卡槽，凸形卡槽内安装有下顶座，下顶座的上半部为圆锥形，下半部为和凸形卡槽形状相同的凸台，所述下顶座的下端和举升油缸连接，举升油缸安装在下锻压台的内部；上锻压台的下方安装有扩孔轴，所述扩孔轴的上端和上锻压台活动铰接，扩孔轴中间段安装有传动齿轮，传动齿轮和液压马达的驱动齿轮咬合传动连接，液压马达安装在转动臂的左侧下方，转动臂和转动组件通过法兰固定连接，转动组件安装在压机上横梁的运行导轨上，和压机上横梁上下同步运行，扩孔轴的中心线和下顶座的中心线在统一垂直线上，所述坯料的两侧和斜轧辊接触连接。进一步，所述上螺纹段A、下螺纹段C和中间螺纹段B的螺纹方向相反，且上螺纹段A、下螺纹段C的外径比中间螺纹段B小。进一步，所述扩孔轴的上端卡装有单向轴承，单向轴承安装在上锻压台下表面的导向安装卡槽内。进一步，所述转动组件包括导轨滑套、导轨安装座、转动电机安装座、转动电机、滑套安装法兰、润滑油槽；所述导轨安装座通过螺栓和压机上横梁连接，导轨滑套套装在导轨安装座的内部和运行导轨滑动配合；滑套安装法兰安装在导轨安装座的两端面，将导轨滑套锁在导轨安装座内；轨安装座侧面设置有转动电机安装座，转动电机安装座和转动电机连接，所述转动电机通过安装法兰和转动臂连接。进一步，所述圆锥内孔的孔壁上设置有螺旋状半圆形凹槽。本专利技术还公开了一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置的加工方法，包括以下步骤：A、将坯料放入加热炉内，加热到1200℃后，保持120分钟；B、将加热好的坯料吊移到下锻压台的锻压平台的上，锻压平台通过升降导杆下降，下顶座通过举升油缸上升，共同作用将下顶座卡装在锻压平台的凸形卡槽内；上锻压台下行对坯料进行镦压，镦压后的坯料下半部分会形成和下顶座形状相同的锥形孔；C、坯料锻压完毕后，转动组件带动转动臂将扩孔轴的上端和上锻压台活动铰接，安装完毕后上锻压台带动扩孔轴一起下行，并且扩孔轴在液压马达的驱动下转动，坯料在下顶座和扩孔轴的共同作用下，将坯料上下对称开孔；D、坯料对称开孔完毕后，扩孔轴继续下行，开孔锥头将下顶座推入到下锻压台内，坯料经过过渡扩孔环，开孔直径逐渐变大，坯料再经过扩孔套完成无损挤压开孔。本专利技术的有益效果是：1、结构合理，可以实现镦粗、挤压冲孔一次性完成，无需进行二次加热，大大节约了加热所需的能源，提高生产效率；2、实用性强，安全可靠；由于扩孔轴是易损件，传统扩孔轴表面出现裂纹后必须整体报废，扩孔轴的多级螺纹段设计方便扩孔套的更换，大大降低了使用成本，同时有效防止扩孔套在挤压扩孔的过程中实现防松，避免影响内孔的加工尺寸，确保产品加工质量。3、热轧穿孔过程中，工件的应变场和温度场分布对金属圆坯的成形质量有很大影响，本工艺采用斜轧工装配合圆坯的穿孔、挤扩孔，能够很好地解决斜轧穿孔过程中的成坯质量问题。避免了二次加热及冲块的产生，而且加工出来的产品，由于金属纤维流线呈仿形性，受到旋转挤压成型，具有良好的微观组织结构，大大的提供高了其机械性能，避免生产出来产品出现缩孔、裂纹等质量问题。4、下顶座结构设计可以在穿孔的过程中，保护圆锥头同时有效防止出现粘钢的情况，确保穿孔的质量。附图说明图1为本专利技术的镦粗时结构示意图。图2为本专利技术的冲孔时结构示意图。图3为本专利技术的转动组件的结构示意图。图4为本专利技术的扩孔轴的结构示意图。图5为本专利技术的扩孔轴安装结构示意图。图6为本专利技术的无损挤压开孔工作原理结构示意图。图7为本专利技术的下顶座的结构示意图。图中：上锻压台1、坯料2、升降导杆3、下锻压台4、扩孔轴5、斜轧辊6、压机上横梁7、下顶座8、转动组件9、转动臂10、液压马达11、导向安装槽12；扩孔主轴51、上压螺环52、内螺环53、扩孔套54、过渡扩孔环55、开孔锥头56；圆锥头81、过渡凸台82、圆锥内孔83、冲击块84、喷嘴孔85、左内孔道86、右内孔道87；导轨滑套91、导轨安装座92、转动电机安装座93、转动电机94、滑套安装法兰95、润滑油槽96。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。如图1、2所示，本专利技术的一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，所述装置包括上锻压台1、坯料2、升降导杆3、下锻压台4、扩孔轴5、斜轧辊6，坯料2放置在上锻压台1和下锻压台4之间，所述上锻压台1的上端和压机上横梁7固定连接，压机上横梁7活动套本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，所述装置包括上锻压台（1）、坯料（2）、 升降导杆（3）、下锻压台（4）、扩孔轴（5）、斜轧辊（6），坯料（2）放置在上锻压台（1）和下锻压台（4）之间，其特征是，所述上锻压台（1）的上端和压机上横梁（7）固定连接，压机上横梁（7）活动套装在运行导轨上，上锻压台（1）的下方对应的位置放置有下锻压台（4）；下锻压台（4）的上表面设置有锻压平台，锻压平台的四周和升降导杆（3）连接；锻压平台的中心位置设置有一个凸形卡槽，凸形卡槽内安装有下顶座（8），下顶座（8）包括圆锥头（81），下半部为和凸形卡槽形状相同的过渡凸台（82）；圆锥头（81）和过渡凸台（82）固定连接，过渡凸台（82）内部设置有左右对称设置有左内孔道（86）和右内孔道（87），左内孔道（86）通过法兰接头和高压冷却水接头连接，高压冷却水接头和外冷却水源管道连接，右内孔道（87）通过法兰接头和润滑调质液接头连接，润滑调质液接头和外润滑调质液管道连接；圆锥头（81）的内部为圆锥内孔（83），圆锥内孔（83）的顶端安装有冲击块（84），冲击块（84）和圆锥头（81）的内壁之间设置有雾化孔道，圆锥头（81）的前端设置有三个喷嘴孔（85）；所述下顶座（8）的下端和举升油缸连接，举升油缸安装在下锻压台（4）的内部；上锻压台（1）的下方安装有扩孔轴（5），所述扩孔轴（5）的上端和上锻压台（1）活动铰接，扩孔轴（5）中间段安装有传动齿轮，传动齿轮和液压马达（11）的驱动齿轮咬合传动连接，液压马达（11）安装在转动臂（10）的左侧下方，转动臂（10）和转动组件（9）通过法兰固定连接，转动组件（9）安装在压机上横梁（7）的运行导轨上，和压机上横梁（7）上下同步运行，扩孔轴（5）的中心线和下顶座（8）的中心线在统一垂直线上，所述坯料（2）的两侧和斜轧辊（6）接触连接；所述扩孔轴（5）包括扩孔主轴（51）、上压螺环（52）、内螺环（53）、扩孔套（54）、过渡扩孔环（55）；所述扩孔主轴（51）的下半段设置有三段为螺纹段，分别为上螺纹段A、中间螺纹段B、下螺纹段C，扩孔主轴（51）最下端为圆锥形的开孔锥头（56），开孔锥头（56）上方安装有过渡扩孔环（55），过渡扩孔环（55）和扩孔主轴（51）通过下螺纹段C连接，过渡扩孔环（55）的上方为扩孔套（54），扩孔套（54）和扩孔主轴（51）通过中间螺纹段B连接，扩孔套（54）的上方安装有上压螺环（52），上压螺环（52）和和扩孔主轴（51）通过螺纹段A连接；所述扩孔套（54）的内部安装有内螺环（53），内螺环（53）和和扩孔主轴（51）螺纹段A连接。...

【技术特征摘要】
1.一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，所述装置包括上锻压台（1）、坯料（2）、升降导杆（3）、下锻压台（4）、扩孔轴（5）、斜轧辊（6），坯料（2）放置在上锻压台（1）和下锻压台（4）之间，其特征是，所述上锻压台（1）的上端和压机上横梁（7）固定连接，压机上横梁（7）活动套装在运行导轨上，上锻压台（1）的下方对应的位置放置有下锻压台（4）；下锻压台（4）的上表面设置有锻压平台，锻压平台的四周和升降导杆（3）连接；锻压平台的中心位置设置有一个凸形卡槽，凸形卡槽内安装有下顶座（8），下顶座（8）包括圆锥头（81），下半部为和凸形卡槽形状相同的过渡凸台（82）；圆锥头（81）和过渡凸台（82）固定连接，过渡凸台（82）内部设置有左右对称设置有左内孔道（86）和右内孔道（87），左内孔道（86）通过法兰接头和高压冷却水接头连接，高压冷却水接头和外冷却水源管道连接，右内孔道（87）通过法兰接头和润滑调质液接头连接，润滑调质液接头和外润滑调质液管道连接；圆锥头（81）的内部为圆锥内孔（83），圆锥内孔（83）的顶端安装有冲击块（84），冲击块（84）和圆锥头（81）的内壁之间设置有雾化孔道，圆锥头（81）的前端设置有三个喷嘴孔（85）；所述下顶座（8）的下端和举升油缸连接，举升油缸安装在下锻压台（4）的内部；上锻压台（1）的下方安装有扩孔轴（5），所述扩孔轴（5）的上端和上锻压台（1）活动铰接，扩孔轴（5）中间段安装有传动齿轮，传动齿轮和液压马达（11）的驱动齿轮咬合传动连接，液压马达（11）安装在转动臂（10）的左侧下方，转动臂（10）和转动组件（9）通过法兰固定连接，转动组件（9）安装在压机上横梁（7）的运行导轨上，和压机上横梁（7）上下同步运行，扩孔轴（5）的中心线和下顶座（8）的中心线在统一垂直线上，所述坯料（2）的两侧和斜轧辊（6）接触连接；所述扩孔轴（5）包括扩孔主轴（51）、上压螺环（52）、内螺环（53）、扩孔套（54）、过渡扩孔环（55）；所述扩孔主轴（51）的下半段设置有三段为螺纹段，分别为上螺纹段A、中间螺纹段B、下螺纹段C，扩孔主轴（51）最下端为圆锥形的开孔锥头（56），开孔锥头（56）上方安装有过渡扩孔环（55），过渡扩孔环（55）和扩孔主轴（51）通过下螺纹段C连接，过渡扩孔环（55）的上方为扩孔套（54），扩孔套（54）和扩孔主轴（51）通过中间螺纹段B连接，扩孔套（54）的上方安装有上压螺环（52），上压螺环（52）和...

【专利技术属性】
技术研发人员：温从众，杨琦，万巍，汪彬，魏鑫龙，
申请(专利权)人：安徽工业大学，马鞍山市广源法兰环件有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34