水平V型锥面砧锻造新工艺制造技术

水平Ｖ型锥面砧锻造新工艺的砧子由４个外凸锥面组成，锥面棱线成Ｖ形，夹角０≤β≤１８０°；当β＝１８０°时，４个外凸锥面变成２个外凸锥面，砧子成为横向锥面砧；当β＝０°时，变成２个外凸锥面的砧子却成为纵向锥面砧。上述三种砧型，其上、下砧可采用同一种外凸锥面砧，也可以相互交换使用，也可以和普通平砧、普通Ｖ型砧及大平台交换使用。用本发明专利技术可以降低锻比，实现特殊锻造。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
水平v型锥面砧锻造新工艺的制作方法水平V型锥面砧锻造新工艺属于金属塑性加工
轴类锻件塑性加工成形主要靠拔长来完成。目前拔长有上、下平砧拔长，上、下V型砧拔长，上平砧、下V型砧拔长以及上用平砧下用大平台拔长(又称FM锻造法)来完成。用上述几种拔长工艺生产的轴类锻件，综合其变形特点有一是金属成形后所形成的纤维方向基本上平行于轴的中心线；二是单次压下在变形体内其变形是不均匀的，与工具(上、下砧)相接触处存在难变形区。该轴类锻件(1)纵向的力学性能要比横向的力学性能高，存在力学性能的异向性；(2)同一部位同一力学性能的不均匀性比较严重；(3)所需锻比大。目前轴类锻件加工装机后的工况有二种情况一种情况轴向受载为主，另一种情况是横向受载为主。前者要求纵向力学性能高，后者要求横向力学性能高；而后者往往满足不了技术要求。为了达到其技术要求，首先从冶金质量入手，高目标地去提高钢的纯净度，以减小其异向性，提高其横向力学性能。其次，通过反复镦粗——拔长，增加变形量来提高横向力学性能。即使如此，轴类锻件的横向力学性能也比纵向力学性能低。本专利技术的目的在于设计一种水平V型锥面砧锻造新工艺，来实现改变金属流向和促使变形体内变形均匀，可实现轴类锻件的等向锻造和小锻比锻造。这种水平V型锥面砧锻造新工艺的要点是砧子的工作面是4个外凸的锥面组成，锥面的交界线(棱线)在俯视图上呈V形，V形的水平夹角用β表示，左、右二锥面与水平面的夹角用α1与α2表示，β角可在0°～180°之间根据要求不同而变化，α1与α2可以相等，也可以不相等；当0°＜β＜180°变化时，外凸锥面由4个锥面组成(见附附图说明图1)，左、右二锥面与水平面的夹角α1与α2可以相等，也可以不相等，α1＝1°～60°，α2＝1°～60°；当β＝180°时，外凸锥面变成2个锥面(见附图2)，二锥面的棱线垂直于锻造毛坯的中心线，该二锥面与水平面的夹角α1与α2可以相等，也可以不相等，α1＝1°～60°，α2＝1°～60°；当β＝0°时，外凸锥面由4个锥面变成2个锥面(见附图3)，二锥面的棱线平行于锻造毛坯的中心线，该二锥面的夹角α1与α2可以相等，也可以不相等，α1＝1°～60°，α2＝1°～60°；用该工艺进行锻造时，上、下砧都用外凸锥面砧进行锻造，也可以上、下砧至少有一砧是外凸锥面砧进行锻造。附图及实施例图1为水平V型锥面砧示意图(0°＜β＜180°)；图2为横向单一锥面砧示意图(β＝180°)；图3为纵向单一锥面砧示意图(β＝0°)。附图1公开的是本专利技术的一个实施例，当0°＜β＜180°中变化时，外凸锥面由4个锥面组成，左、右二锥面与水平面的夹角α1与α2可以相等，也可以不相等α1＝1°～60°，α2＝1°～60°。水平V型锥面砧当β＝180°和β＝0°时就成了单一锥面砧①β＝180°，水平V型锥面砧变成了横向单一锥面砧(附图2)，用于拔长纵向力学性能高于横向力学性能的轴类锻件；在锻造过程中，只要α1与α2角度选择适当，可避免形成轴向拉应力，且变形均匀；锻造时，锥面砧的棱线与毛坯中心线垂直。②β＝0°，水平V型锥面砧变成纵向单一锥面砧(附图3)，锻造时，锥面砧的棱线与毛坯中心线平行。用于锻造板形锻件，有利于展宽；用于锻造轴类锻件，可实现超小锻比(轴向拔长锻比不超过1.5)锻造。上述二种情况，只要α1和α2角度选择适当，可避免形成横向拉应力，且变形均匀。上、下都装备这种结构与形状的砧子进行拔长，一是改变了金属的流向，二是变形金属与砧子相接触的先是一条线，随着压下量的增加，整个变形体(包括平砧拔长时的难变形区)金属都产生变形。用这种特殊工艺锻制的轴类锻件可取得特殊的效果。主要技术参数与目标(1)可实现轴类锻件的等向锻造。①同部位 ②力学性能(σ02，σb，δ或)的不均匀性比普通工艺拔长的锻件可降低5个～10个百分点。(2)可实现小锻比锻造。普通锻造需要二次镦粗拔长者，本专利技术的工艺只需一次镦粗；普通锻造需要一次镦粗者，本专利技术的工艺可直接拔长完成，轴向拔长锻比只要满足1.8～2.5即可。水平V型锥面砧可同普通平砧、普通V型(下凹)砧、大平台分别组合进行锻造。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平Ｖ型锥面砧锻造新工艺，其特征在于：砧子的工作面是由４个外凸锥面组成，锥面的交界线在俯视图上呈Ｖ形，Ｖ形的水平夹角β可在０°～１８０°之间根据要求不同而变化，左、右二锥面与水平面的夹角α↓［１］和α↓［２］可以相等，也可以不相等。

【技术特征摘要】
1.一种水平V型锥面砧锻造新工艺，其特征在于砧子的工作面是由4个外凸锥面组成，锥面的交界线在俯视图上呈V形，V形的水平夹角β可在0°～180°之间根据要求不同而变化，左、右二锥面与水平面的夹角α1和α2可以相等，也可以不相等。2.根据权利要求1所述的水平V型锥面砧锻造新工艺，其特征在于当0°＜β＜180°中变化时，外凸锥面由4个锥面组成，左、右二锥面与水平面的夹角α1与α2可以相等，也可以不相等；α1＝1°～60°；α2＝1°～60°。3.根据权利要求1所述的水平V型锥面砧锻造新工艺，其特征在于当β＝180°时，外凸锥面变成2个锥面，二锥面的棱线垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘助柏，张永君，刘国辉，李伟民，王海君，胡朝备，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]