薄壁筒形件闭式成形方法及成形系统技术方案

本发明专利技术公开一种薄壁筒形件闭式成形方法，属于金属塑性精密成形技术领域，采用基于复动挤压技术和可控分流技术的复合精密成形技术，实现锻钢活塞裙等薄壁筒形件无飞边闭式精密成形。该薄壁筒形件闭式成形方法不产生飞边，原材料利用率高，产品尺寸精度高，加工余量少，同时锻造过程中，锻钢活塞裙等薄壁筒形件开口向上，便于实现自动化生产。本发明专利技术公开一种薄壁筒形件闭式成形系统，能够用于进行上述薄壁筒形件闭式成形方法。筒形件闭式成形方法。筒形件闭式成形方法。

【技术实现步骤摘要】
薄壁筒形件闭式成形方法及成形系统


[0001]本专利技术属于金属塑性精密成形
，特别是涉及薄壁筒形件闭式成形方法及成形系统。

技术介绍

[0002]随着节能减排要求的不断提升，发动机的强化指标和排放标准在不断的提高，其中活塞是影响发动机性能的核心部件。柴油发动机和气体发动机的铝合金活塞现已被锻钢活塞逐步替代，锻钢活塞跟传统铝合金活塞相比主要有以下三点优势：
[0003]1、钢的强度比铝高很多，在满足相同使用需求的情况下，锻钢活塞的高度可以降低、壁厚可以减薄，减轻发动机重量、节省材料、降低成本。锻钢活塞的高度可降低30％，减少摩擦损失，降低燃油耗，最多可降低1％的燃油耗；
[0004]2、钢的热膨胀系数比铝小很多，发动机热态运行时，铝合金活塞和缸套之间的间隙会非常小，接近于零，而锻钢活塞可以保证比较大的间隙。小间隙会导致摩擦损失高，仅仅是因为活塞跟缸套之间的间隙不同，锻钢活塞可以节省1％的燃油耗；
[0005]3、钢可以承受的温度和压力比铝高很多，可以进一步提升发动机的燃烧温度和爆发压力，降低燃油耗、减少排放量，目前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，至少具有步骤：S1、坯料预处理；S2、将预处理后的所述坯料置于预锻模具的预锻下模上，使所述预锻模具的预锻上模和所述预锻下模相互靠近，以挤压所述坯料完成预锻成形，并形成开口朝上的薄壁筒预成形件；其中，所述预锻上模在与所述预锻下模相互靠近的过程中，先与所述预锻下模形成封闭预成形腔，之后所述预锻上模相对于所述预锻下模整体继续下行，直至所述预锻上模与所述预锻下模合模之后，所述预锻上模的预锻上模芯继续相对于所述预锻下模单独下行以挤压所述坯料；S3、将所述薄壁筒预成形件置于终锻模具的终锻下模上，使所述终锻模具的终锻上模和所述终锻下模相互靠近，以挤压所述薄壁筒预成形件完成终锻成形，并最终形成开口朝上的所述薄壁筒形件；其中，所述终锻上模上置分流孔(48)，所述终锻下模上设置分流仓，所述薄壁筒形件终锻成形过程中，所述薄壁筒预成形件的筒壁多余坯料进入所述分流孔(48)，所述薄壁筒预成形件的筒底多余坯料进入所述分流仓。2.根据权利要求1所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，步骤S2中所述预锻成形至少连续进行两次。3.根据权利要求2所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，步骤S2中所述预锻成形连续进行两次，包括步骤：S2.1、将预处理后的所述坯料置于一次预锻模具的预锻下模上，使所述一次预锻模具的预锻上模和所述一次预锻模具的预锻下模相互靠近，以挤压所述坯料完成一次预锻成形，并形成开口朝上的一次预成形件；S2.2、将所述一次预成形件置于二次预锻模具的预锻下模上，使所述二次预锻模具的预锻上模和所述二次预锻模具的预锻下模相互靠近，以挤压所述一次预成形件完成二次预锻成形，并形成所述薄壁筒预成形件。4.根据权利要求1～3任意一项所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，步骤S3中，所述终锻上模在与所述终锻下模相互靠近的过程中，先与所述终锻下模形成封闭终成形腔，之后所述终锻上模相对于所述终锻下模整体继续下行，以使所述终锻上模的终锻上模芯(26)挤压所述薄壁筒预成形件，直至所述终锻上模与所述终锻下模合模。5.根据权利要求1～3任意一项所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，所述薄壁筒形件为活塞裙，所述薄壁筒形件闭式成形方法还包括步骤：S4、对所述活塞裙进行冲孔处理。6.根据权利要求1～3任意一项所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，步骤S1中所述坯料预处理至少包括：对所述坯料进行加热后镦粗挤压，以将所述坯料镦粗到设定高度。7.根据权利要求1～3任意一项所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，所述预锻下模包括：预锻下垫板(12)；预锻下模套，所述预锻下模套固定于所述预锻下垫板(12)上；预锻下模芯，所述预锻下模芯套装于所述预锻下模套内，且所述预锻下模芯的顶端高出所述预锻下模套设置；所述预锻下模芯高出所述预锻下模套的部分，能够与所述预锻上
模合模形成所述封闭预成形腔；所述预锻上模包括：预锻上垫板(4)，用于连接下行驱动；预锻凹模连接板(6)，所述预锻凹模连接板(6)的顶端通过浮动机构(5)连接于所述预锻上垫板(4)的底端；所述浮动机构(5)能够使所述预锻上垫板(4)与所述预锻凹模连接板(6)相互靠近或相互远离；预锻凹模组件，所述预锻凹模组件包括预锻上模套组件，所述预锻上模套组件固定于所述预锻凹模连接板(6)的底端，所述预锻上模套组件能够套装于所述预锻下模芯的外部，以使所述预锻下模芯、所述预锻上模套组件以及所述预锻上垫板(4)之间形成所述封闭预成形腔；预锻上模芯，所述预锻上模芯套装于所述预锻上模套组件内，所述预锻上模芯与所述预锻上模套组件之间的间隙用于形成所述薄壁筒预成形件的筒壁，且所述预锻上模芯的顶端与所述预锻上垫板(4)固定连接。8.根据权利要求7所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，所述预锻上模套组件包括预锻上模套和嵌套于所述预锻上模套内的预锻上模圈，所述预锻上模套固定于所述预锻凹模连接板(6)的底端，所述预锻上模圈固定于所述预锻凹模连接板(6)或所述预锻上模套的内壁，并套装于所述预锻上模芯的外部；所述预锻上模圈能够套设于所述预锻下模芯的外部。9.根据权利要求4所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，所述终锻下模包括：终锻下垫板；终锻下模套，所述终锻下模套固定于所述终锻下垫板上；终锻下模芯(27)，所述终锻下模芯(27)套装于所述终锻下模套内，且所述终锻下模芯(27)的顶端高出所述终锻下模套设置；所述终锻下模芯(27)高出所述终锻下模套的部分，能够与所述终锻上模合模以形成所述封闭终成形腔，所述分流仓设置于所述终锻下模芯的边缘；所述终锻上模包括：终锻上垫板(23)，用于连接下行驱动；终锻凹模连接板，所述终锻凹模连接板的顶端固定于所述终锻上垫板(23)的底端；终锻凹模组件，所述终成形凹模组件包括终锻上模套组件，所述终锻上模套组件固定于所述终锻凹模连接板的底端，所述终锻上模套组件能够套装于所述终锻下模芯的外部，以使所述终锻下模芯、所述终锻上模套组件以及所述终锻上垫板之间形成所述封闭终成形腔；终锻上模芯(26)，所述终锻上模芯(26)套装于所述终锻上模套组件内，且所述终锻上模芯(26)的顶端与所述终锻上垫板(23)固定连接，其中，所述终锻上模芯(26)的边缘设置若干所述分流孔(48)。10.根据权利要求9所述的薄壁筒形件闭式成形方法，其特征在于，所述终锻上模套组件包括终锻上模套和嵌套于所述终锻上模套内部的终锻上模圈(24)，所述终锻上模套固定于所述终锻凹模连接板的底端，所述终锻上模圈(24)固定于所述终锻凹模连接板或所述终锻上模套的内壁，并套装于所述终锻上模芯(26)的外部；所述终锻上模套能够套设于所述
终锻下模芯(27)的外部。11.一种薄壁筒形件闭式成形系统，用于对完成预处理的坯料进行锻造成形，其特征在于，包括预锻模具和终锻模具，其中，所述预锻模具至少设置一组，并用于将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金朝晖，王飞，徐宝国，张道峰，吴曾龙，王涛，吴雅俊，宋加兵，
申请(专利权)人：安徽安簧机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：