專利名稱：軸管的熱擠壓鍛造設備及鍛造方法
技術領域：
本發明涉及一種鍛造設備及鍛造方法，特別涉及一種軸管的熱擠壓鍛造設備及鍛造方法。
背景技術：
軸管類零件是指具有一定長度、在長度方向上具有沉孔或通孔的零件，這類零件可以通過鍛造成型的，在下料后，在鍛造設備上進行鐓粗、定位、預擠壓和成型四個工序，也可省略定位工序。目前存在的鍛造設備一臺只能加工一個工序，一種零件的生產需要多臺鍛造設備，投入較大，工作中裝夾次數多，生產效率低。并且由于鍛壓模具普遍壽命短，雖然操作簡便，但高溫高壓下每次熱擠壓后都要進行外部水冷以降低模具溫度，模具經受嚴重的冷熱疲勞考驗，在擠壓成型時與熾熱的工件接觸，造成模具與工件之間的強烈摩擦，產生化學作用，使模具表面產生熱腐蝕，造成模具失效；工件出現內孔傾斜，導致內外同軸度差，不易保證零件的尺寸精度。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種一個行程能加工多個工序的軸管的熱擠壓鍛造設備，以及提供一種加工效率高的軸管的熱擠壓鍛造方法。為了解決上述技術問題，本發明軸管的熱擠壓鍛造設備，包括凸模和凹模，所述的凸模包括軸管在鍛造過程中每個工序所用的凸模，每個工序所用的凸模固定連接成一體， 所述的凹模包括軸管在鍛造過程中每個工序所用的凹模，每個工序所用的凹模固定連接成一體，相同工序所用的凸模和凹模的位置相對應。為了保證產品質量，防止因凸模變形而產生的產品，所有工序所用的凸模均固定在一個上平臺上，每個工序所用的凸模上各滑動套接有一個定位環，定位環上下滑動的設置在固定在上平臺上的導向桿上。工件得到保障不會出現內孔傾斜、同軸度偏差的問題。為了使定位環運動靈活且對凸模的限位可靠，所述每個定位環各設有兩個導向桿，兩個導向桿位于該定位環所套凸模的兩側，導向桿為兩端帶螺紋、中間為光桿的桿體， 桿體的上端與上平臺螺紋連接，桿體的下端連接有螺母，定位環與桿體的光桿部分滑動連接。為了方便凹模的安裝，所有工序所用的凹模均固定在一個下平臺上，每個工序所用的凹模均插在一個外套中，每個工序所用的凹模與外套間隙配合，外套的下端與下平臺通過螺栓連接，外套的上端螺栓連接有固定盤，固定盤壓緊在外套內的凹模上，固定盤上設有完全露出外套內凹模的上模口的孔。為了使凹模定位精確，每個工序所用的凹模與其上的固定盤之間設有定位結構。為了實現單機連續三工位鍛造，所有工序所用的凸模包括依次排列成一排的鐓粗凸模、預擠壓凸模和成型凸模，所有工序所用的凹模包括依次排列成一排的鐓粗凹模、預擠壓凹模和成型凹模。
為了實現單機連續四工位鍛造，所有工序所用的凸模包括依次排列成一排的鐓粗凸模、定位凸模、預擠壓凸模和成型凸模，所有工序所用的凹模包括依次排列成一排的鐓粗凹模、定位凸模、預擠壓凹模和成型凹模。本發明軸管的熱擠壓鍛造方法，采用前述任何一項所述的鍛造設備。為了實現三工位鍛造成型，本發明軸管的熱擠壓鍛造方法，包括下料、鐓粗、預擠壓和成型工序，所述的鐓粗、預擠壓和成型工序采用前述的鍛造設備。為了實現四工位鍛造成型，本發明軸管的熱擠壓鍛造方法，包括下料、鐓粗、定位、 預擠壓和成型工序，所述的鐓粗、定位、預擠壓和成型工序采用前述的鍛造設備。本發明有益效果本發明鍛造設備具有各個工序的模具，并且各個工序的凸模連接成一體，凸模的一個行程能完成多個工序，各種凸模相對無間歇時間，完成一件工件成型時間縮短，本發明軸管的熱擠壓鍛造方法采用前述鍛造設備，加工速度快、效率高。并且由于工件不會出現內孔傾斜、同軸度偏差的問題，模具在設計時減小產品余量，原材料相對減少。
圖1為半軸套管鍛造前下料件結構示意圖； 圖2為半軸套管鐓粗后的毛坯件結構示意圖； 圖3為半軸套管定位后的毛坯件結構示意圖； 圖4為半軸套管預擠壓后的毛坯件結構示意圖； 圖5為半軸套管終鍛成型后的毛坯件結構示意圖； 圖6為本發明鍛造設備結構示意圖7為本發明鍛造設備的成型凸模結構示意放大圖； 圖8為本發明鍛造設備的成型凹模結構示意放大圖中1、機架，2、凸模，3、凹模，4、上平臺，5、導向桿，6、成型凸模，7、定位環，8、螺母，9、 模口螺栓，10、固定盤，11、成型凹模，12、外套，13、下模固定螺栓，14、下平臺。
具體實施例方式如圖6所示的一種軸管的熱擠壓鍛造設備，用于鍛造如圖5所示的半軸套管。本熱擠壓鍛造設備包括機架1和設置在機架1上的凸模2和凹模3。凸模2包括固定連接成一體并依次排列成一排的鐓粗凸模、定位凸模、預擠壓凸模和成型凸模，凹模3包括固定連接成一體并依次排列成一排的鐓粗凹模、定位凹模、預擠壓凹模和成型凹模，鐓粗凸模和鐓粗凹模的位置相對應，定位凸模和定位凹模的位置相對應，預擠壓凸模和預擠壓凹模的位置相對應，成型凸模和成型凹模的位置相對應，即在凸模2下行時鐓粗凸模、定位凸模、預擠壓凸模和成型凸模能進入相應的凹模中，使得本鍛造設備能同時進行鐓粗、定位、預擠壓和成型四個工序。鐓粗凸模、定位凸模、預擠壓凸模和成型凸模均固定在一個上平臺4上，每種凸模與上平臺4的連接結構相同，以下以成型凸模6為例說明各種凸模與上平臺4的連接結構， 如圖7所示，成型凸模6固定在一個上平臺4上，上平臺4上位于成型凸模6的兩側各設有一根導向桿5，導向桿5為兩端帶螺紋、中間為光桿的桿體，桿體的上端與上平臺4螺紋連接，桿體的下端連接有螺母8，成型凸模6上滑動套接有一個定位環7，定位環7與兩導向桿 5的光桿部分滑動連接，定位環7與成型凸模6之間有Imm間隙。當成型凸模6處于正常狀態時，定位環7可沿著成型凸模6和兩導向桿5上下滑動，定位環7不影響成型凸模6進出成型凹模，當成型凸模6出現變形或傾斜時，定位環7不能同時沿成型凸模6和兩導向桿5 上下滑動，成型凸模6進入成型凹模受阻，中斷了鍛造加工，避免產生次品。鐓粗凹模、定位凹模、預擠壓凹模和成型凹模均固定在一個下平臺14上，每種凹模與下平臺14的連接結構相同，以下以成型凹模11為例說明各種凹模與下平臺14的連接結構，如圖8所示，成型凹模11插在一個外套12中，成型凹模11與外套12間隙配合，外套 12的下端與下平臺14通過下模固定螺栓13連接，外套12的上端通過模口螺栓9連接有固定盤10，固定盤10壓緊在外套12內的成型凹模11上，固定盤10上設有完全露出成型凹模11的上模口的孔。成型凹模11與固定盤10之間設有定位結構，即在成型凹模11的上端面設有凸起，在固定盤10的下端面上設有與凸起相對應的凹槽。如圖5所示的半軸套管的熱擠壓鍛造方法，采用如圖6所示的鍛造設備，每一個工件的鍛造包括如下步驟(1)下料截取合適長度的圓鋼(如圖1所示);(2)鐓粗將加熱后的圓鋼放入鐓粗凹模，凸模下行進行鐓粗，形成圖2所示的毛坯件；(3)定位將鐓粗后的毛坯件放入定位凹模，凸模下行進行定位，形成圖3所示的毛坯件；(4)預擠壓將定位后毛坯件放入預擠壓凹模，凸模下行進行預擠壓，形成如圖4所示的毛坯件；(5)成型將預擠壓后毛坯件放入成型凹模，凸模下行進行終鍛成型，開成如圖5所示的毛坯件；除初始三個和末尾的三個行程外，熱擠壓鍛造設備的凸模的每一個行程加工四個工件的不同工序。在軸管的熱擠壓鍛造方法中，定位工序可以省略，鍛造設備也可相應的省略定位凸模和定位凹模。
權利要求
1.一種軸管的熱擠壓鍛造設備，包括凸模和凹模，其特征在于所述的凸模包括軸管在鍛造過程中每個工序所用的凸模，每個工序所用的凸模固定連接成一體，所述的凹模包括軸管在鍛造過程中每個工序所用的凹模，每個工序所用的凹模固定連接成一體，相同工序所用的凸模和凹模的位置相對應。
2.根據權利要求1所述的軸管的熱擠壓鍛造設備，其特征在于所有工序所用的凸模均固定在一個上平臺上，每個工序所用的凸模上各滑動套接有一個定位環，定位環上下滑動的設置在固定在上平臺上的導向桿上。
3.根據權利要求2所述的軸管的熱擠壓鍛造設備，其特征在于所述每個定位環各設有兩個導向桿，兩個導向桿位于該定位環所套凸模的兩側，導向桿為兩端帶螺紋、中間為光桿的桿體，桿體的上端與上平臺螺紋連接，桿體的下端連接有螺母，定位環與桿體的光桿部分滑動連接。
4.根據權利要求2所述的軸管的熱擠壓鍛造設備，其特征在于所有工序所用的凹模均固定在一個下平臺上，每個工序所用的凹模均插在一個外套中，每個工序所用的凹模與外套間隙配合，外套的下端與下平臺通過螺栓連接，外套的上端螺栓連接有固定盤，固定盤壓緊在外套內的凹模上，固定盤上設有完全露出外套內凹模的上模口的孔。
5.根據權利要求4述的軸管的熱擠壓鍛造設備，其特征在于每個工序所用的凹模與其上的固定盤之間設有定位結構。
6.根據權利要求1-5中任何一項所述的軸管的熱擠壓鍛造設備，其特征在于所有工序所用的凸模包括依次排列成一排的鐓粗凸模、預擠壓凸模和成型凸模，所有工序所用的凹模包括依次排列成一排的鐓粗凹模、預擠壓凹模和成型凹模。
7.根據權利要求1-5中任何一項所述的軸管的熱擠壓鍛造設備，其特征在于所有工序所用的凸模包括依次排列成一排的鐓粗凸模、定位凸模、預擠壓凸模和成型凸模，所有工序所用的凹模包括依次排列成一排的鐓粗凹模、定位凸模、預擠壓凹模和成型凹模。
8.一種軸管的熱擠壓鍛造方法，其特征在于采用如權利要求1-5中任何一項所述的鍛造設備。
9.一種軸管的熱擠壓鍛造方法，包括下料、鐓粗、預擠壓和成型工序，其特征在于所述的鐓粗、預擠壓和成型工序采用如權利要求6所述的鍛造設備。
10.一種軸管的熱擠壓鍛造方法，包括下料、鐓粗、定位、預擠壓和成型工序，其特征在于所述的鐓粗、定位、預擠壓和成型工序采用如權利要求7所述的鍛造設備。
全文摘要
本發明公開了一種軸管的熱擠壓鍛造設備及鍛造方法，本發明軸管的熱擠壓鍛造設備，包括凸模和凹模，所述的凸模包括軸管在鍛造過程中每個工序所用的凸模，每個工序所用的凸模固定連接成一體，所述的凹模包括軸管在鍛造過程中每個工序所用的凹模，每個工序所用的凹模固定連接成一體，相同工序所用的凸模和凹模的位置相對應。本發明軸管的熱擠壓鍛造方法，采用前述的鍛造設備。本發明凸模的一個行程能完成多個工序，各種凸模相對無間歇時間，完成一件工件成型時間縮短，本發明軸管的熱擠壓鍛造方法采用前述鍛造設備，加工速度快、效率高。
文檔編號B21J13/02GK102248111SQ20111017293
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月24日 優先權日2011年6月24日
發明者崔健, 崔若平, 胡圣華 申請人:濟南中森機械制造有限公司