一種半軸鍛造成型工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種半軸鍛造成型工藝，由擺碾機成型改為油壓機成型，先用500T油壓機把法蘭成型部分預一下，再上1250T油壓機壓制法蘭，先壓法蘭(此時法蘭不能起滿)，沖頭再抬起，放入法蘭成型壓環，再壓制法蘭盤(此時受力面積小，壓力一定，所以單位壓力增大了)。利用法蘭成型壓環再壓一次(只成型法蘭外圈)，用小噸位壓力機(1250噸)就能壓起直徑φ370mm法蘭盤的半軸(正常需要3000噸以上)。本發明旨在用較小噸位油壓機(1250T油壓機)，壓制法蘭盤較大半軸(法蘭盤直徑φ370mm)，解決了法蘭盤大直徑半軸開發難度大的問題，降低了半軸零件成本，進而降低整車成本，使企業有新的市場，為企業增加經濟效益。
【專利說明】一種半軸鍛造成型工藝
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鍛造成型【技術領域】，特別涉及一種半軸鍛造成型工藝。
【背景技術】
[0002] 目前農機半軸生產工藝，根據農機半軸大小、形狀和尺寸的不同，法蘭盤直徑在 Φ 240以下的，中桿直徑在Φ 90以下的，用200噸擺碾機可以擺制出來。
[0003] 現有擺碾機成型工藝可以參照附圖所示，其中圖1為棒料狀態的原料11 ;先用200 噸油壓機把法蘭部分預成型一下，作用在于將原料11的頭部墩粗，降低擺盤鍛造比，圖2中 為預成型后放入擺碾機時半軸的狀態；再上擺碾機擺制成型，半軸擺盤成型后的狀態可以 參照圖3所示，其中12為擺塊，13為凹模，14為鎖模，擺碾機的工作原理為：擺頭工作時，擺 頭以中心呈3度角擺動狀態，擺碾機滑塊進給，擺碾成型。
[0004] 在上述成型工藝中，半軸法蘭盤的最大直徑尺寸會受到設備結構、噸位的限制。以 200噸擺碾機為例，其能擺起的法蘭盤最大直徑為Φ 240mm，單件重量在35Kg左右。當法蘭 盤直徑超過Φ 240時，比如某型號需要Φ 370mm的情況下，按理論需要設備噸位至少3000 噸，而我廠只有最大噸位1250噸的油壓機，這就遠遠超過現有設備極限噸位，在擺碾機成 型時，受擺碾機噸位，擺頭軸承能夠承受的壓力限制，法蘭盤成型不好，法蘭盤外圓尖角處 擺不起來，缺肉。
[0005] 選用大噸位設備成本較高，以擺頭軸承以200噸擺碾機為例，兩口軸承分別是軸 承型號29364 (價格7000元）和29352 (價格4000元），如果是進口型號29364軸承3萬 多元，軸承2-3個月就更換一次；如果直接采購成品大直徑法蘭盤半軸（目前均為由美國進 口），成本也不菲，還進而增了整車成本。
[0006] 因此，針對上述情況，如何改進半軸鍛造成型工藝，實現利用較小噸位的設備鍛造 成型法蘭盤直徑較大的半軸，降低生產成本，成為本領域技術人員亟待解決的重要技術問 題。
【發明內容】
[0007] 有鑒于此，本發明提供了一種半軸鍛造成型工藝，旨在利用較小噸位的油壓機壓 制法蘭盤直徑較大的半軸，降低半軸零件的生產成本，進而降低整車成本。
[0008] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0009] 一種半軸鍛造成型工藝，包括步驟：
[0010] S1、將原料放入預成型模具中，采用第一油壓機將原料的一端墩粗，然后進入步驟 S2 ；
[0011] S2、將原料放入成型模具中，利用第二油壓機的成型沖頭對原料的墩粗端進行一 次壓制，然后進入步驟S3 ;其中第二油壓機的噸位大于第一油壓機；
[0012] S3、抬起成型沖頭，在原料墩粗端的端面設置壓環，該壓環的上下表面均為平面， 其外徑等于法蘭盤的設計直徑，內徑小于步驟S2中原料墩粗端的外徑；利用第二油壓機的 成型沖頭對原料的墩粗端進行二次壓制，單獨通過壓環壓制壓法蘭盤的外圍部分，使半軸 的法蘭盤成型。
[0013] 優選的，所述步驟S1包括步驟：
[0014] S11、將原料放入預成型模具中，利用第一油壓機的成型沖頭壓制到最大行程將原 料的一端墩粗，然后進入步驟S12 ;
[0015] S12、在原料墩粗端的端面設置活動沖頭，該活動沖頭第一端的直徑等于原料墩粗 端的設計直徑，其端面為用于同原料墩粗端配合的平面；第二端的直徑大于原料墩粗端的 設計直徑，其端面開設有用于同第一油壓機成型沖頭的配合的凹槽，該凹槽的內徑等于第 一油壓機成型沖頭的直徑，凹槽的槽底為用于同第一油壓機成型沖頭配合的平面；采用第 一油壓機壓制到其最大行程，使原料的墩粗端成型，然后進入步驟S2。
[0016] 優選的，預成型模座的下部分具有向下的凸起，用于容納原料的非墩粗端；預成型 模座下部分在凸起的周圍具有與油壓機工作臺接觸配合的安裝平面，該凸起的安裝位置低 于油壓機工作臺的上表面。
[0017] 優選的，原料的長度1270_，直徑110,法蘭盤的設計直徑370_ ;第一油壓機采用 500噸油壓機，其最大封閉高度2050mm，最大行程900mm，預成型模座的下部凸起的安裝位 置油壓機工作臺400_ ;第二油壓機采用1250噸油壓機。
[0018] 從上述的技術方案可以看出，本發明提供的半軸鍛造成型工藝，由擺碾機成型改 為油壓機成型，先用第一油壓機預成型，減少成型鍛造比；再用第二油壓機壓制法蘭盤，壓 制時先壓一下，沖頭抬起，再放入壓環，單獨壓法蘭盤外圍，受力面積減小，壓力一定，單位 面積上壓強大，使法蘭單獨成型。本工藝利用較小噸位的油壓機壓制法蘭盤直徑較大的半 軸，降低半軸零件的生產成本，進而降低整車成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為現有技術中原料棒料狀態的結構示意圖；
[0021] 圖2中現有技術中半軸預成型后放入擺碾機時的狀態；
[0022] 圖3為現有技術中半軸擺盤成型后的狀態；
[0023] 圖4為本發明實施例提供的原料棒料狀態的結構示意圖；
[0024] 圖5為本發明實施例提供的半軸預成型的結構示意圖；
[0025] 圖6為本發明實施例提供的半軸成型的結構示意圖；
[0026] 圖7為本發明實施例提供的預成型壓制的結構示意圖；
[0027] 圖8為本發明實施例提供的放入活動沖頭再壓制的結構示意圖；
[0028] 圖9為本發明實施例提供的一次壓制成型的結構示意圖；
[0029] 圖10為本發明實施例提供的二次壓制成型的結構示意圖。
[0030] 其中，11為原料，12為擺塊，13為凹模，14為鎖模；
[0031] 21為原料，22為活動沖頭，23為壓環，24為底面。
【具體實施方式】
[0032] 本發明公開了一種半軸鍛造成型工藝，旨在利用較小噸位的油壓機壓制法蘭盤直 徑較大的半軸，降低半軸零件的生產成本，進而降低整車成本。
[0033] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0034] 請參閱圖1-圖10,圖1為現有技術中原料棒料狀態的結構示意圖；圖2中現有技 術中半軸預成型后放入擺碾機時的狀態；圖3為現有技術中半軸擺盤成型后的狀態；圖4 為本發明實施例提供的原料棒料狀態的結構示意圖；圖5為本發明實施例提供的半軸預成 型的結構示意圖；圖6為本發明實施例提供的半軸成型的結構示意圖；圖7為本發明實施 例提供的預成型壓制的結構示意圖；圖8為本發明實施例提供的放入活動沖頭再壓制的結 構示意圖；圖9為本發明實施例提供的一次壓制成型的結構示意圖；圖10為本發明實施例 提供的二次壓制成型的結構示意圖。
[0035] 本發明實施例提供的半軸鍛造成型工藝，其核心改進點在于，包括步驟：
[0036] S1、將原料21放入預成型模具中，采用第一油壓機將原料21的一端墩粗，然后進 入步驟S2 ;
[0037] S2、將原料21放入成型模具中，利用第二油壓機的成型沖頭對原料21的墩粗端進 行一次壓制，然后進入步驟S3 ;此時需要提供更大的壓力，因此其中第二油壓機的噸位大 于第一油壓機，如圖9所示；此時法蘭不能起滿；
[0038] S3、抬起成型沖頭，在原料21墩粗端的端面設置壓環23,該壓環23的上下表面均 為平面，其外徑等于法蘭盤的設計直徑，內徑小于步驟S2中原料21墩粗端的外徑；利用第 二油壓機的成型沖頭對原料21的墩粗端進行二次壓制，單獨通過壓環23壓制壓法蘭盤的 外圍部分，使半軸的法蘭盤成型，其結構可以參照圖10所示。
[0039] 從上述的技術方案可以看出，本發明實施例提供的半軸鍛造成型工藝，由擺碾機 成型改為油壓機成型，先用第一油壓機預成型，減少成型鍛造比；再用第二油壓機壓制法蘭 盤，壓制時先壓一下，沖頭抬起，再放入壓環23,單獨壓法蘭盤外圍，此時受力面積減小，在 壓力一定的情況下，單位面積上壓強大，使法蘭成型滿足工藝要求，解決了設備噸位不夠的 問題。本工藝利用較小噸位的油壓機壓制法蘭盤直徑較大的半軸，降低半軸零件的生產成 本，進而降低整車成本，適用于農機等設備。
[0040] 在本方案提供的優選實施例中，步驟S1預成型包括步驟：
[0041] S11、將原料21放入預成型模具中，利用第一油壓機的成型沖頭壓制到最大行程 將原料21的一端墩粗，然后進入步驟S12,如圖7所示，此時并未壓滿；
[0042] S12、在原料21墩粗端的端面設置活動沖頭22,該活動沖頭22第一端的直徑等于 原料21墩粗端的設計直徑，其端面為用于同原料21墩粗端配合的平面；第二端的直徑大于 原料21墩粗端的設計直徑，其端面開設有用于同第一油壓機成型沖頭的配合的凹槽，該凹 槽的內徑等于第一油壓機成型沖頭的直徑，凹槽的槽底為用于同第一油壓機成型沖頭配合 的平面；采用第一油壓機壓制到其最大行程，使原料21的墩粗端成型，然后進入步驟S2,如 圖8所示。增加活動沖頭可以解決第一油壓機行程不夠的缺陷，即借助活動沖頭可以利用 較小噸位的設備完成上述的預成型工藝，降低了生產成本。
[0043] 為了進一步優化上述的技術方案預成型模座的下部分具有向下的凸起，用于容納 原料21的非墩粗端；預成型模座下部分在凸起的周圍具有與油壓機工作臺接觸配合的安 裝平面，該凸起的安裝位置低于油壓機工作臺的上表面。這樣一來，就能夠將原料21放入 模具中，模座有一部分在油壓機工作臺以下，充分利用了設備的最大行程。
[0044] 具體的，原料21的長度1270mm，直徑110,法蘭盤的設計直徑370mm，其結構可以 參照圖4-圖6所示；第一油壓機采用500噸油壓機，其最大封閉高度2050mm，最大行程 900mm，為了使原料放入模具中，模座有一部分在油壓機工作臺以下，為了充分利用設備最 大行程，使設備最大封閉高度增加400mm，達到2450mm.，即預成型模座的下部凸起的安裝 位置油壓機工作臺400_，其結構可以參照圖7所示，底面24與設備工作臺接觸，模座下部 分（400_)在工作臺下面；第二油壓機采用1250噸油壓機；。
[0045] 綜上所述，本發明實施例提供的半軸鍛造成型工藝，由擺碾機成型改為油壓機成 型，先用500T油壓機把法蘭成型部分預一下，再上1250T油壓機壓制法蘭，先壓法蘭（此時 法蘭不能起滿），沖頭再抬起，放入法蘭成型壓環，再壓制法蘭盤（此時受力面積小，壓力一 定，所以單位壓力增大了）。利用法蘭成型壓環再壓一次（只成型法蘭外圈），用小噸位壓 力機（1250噸）就能壓起直徑Φ 370mm法蘭盤的半軸（正常需要3000噸以上）。
[0046] 本發明旨在用較小噸位油壓機（1250T油壓機），壓制法蘭盤較大半軸（法蘭盤直 徑Φ370_)，解決了法蘭盤大直徑半軸開發難度大的問題（目前國內無廠家開發過，此類 半軸只在美國生產）。本方案巧妙利用了活動沖頭和成型壓環，解決了 500Τ油壓機行程和 1250Τ油壓機噸位不夠問題，降低了半軸零件成本，進而降低整車成本，使企業有了新的市 場，為企業增加了經濟效益。
[0047] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[〇〇48] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【權利要求】
1. 一種半軸鍛造成型工藝，其特征在于，包括步驟： 51、 將原料放入預成型模具中，采用第一油壓機將原料的一端墩粗，然后進入步驟S2 ; 52、 將原料放入成型模具中，利用第二油壓機的成型沖頭對原料的墩粗端進行一次壓 制，然后進入步驟S3 ;其中第二油壓機的噸位大于第一油壓機； 53、 抬起成型沖頭，在原料墩粗端的端面設置壓環，該壓環的上下表面均為平面，其外 徑等于法蘭盤的設計直徑，內徑小于步驟S2中原料墩粗端的外徑；利用第二油壓機的成型 沖頭對原料的墩粗端進行二次壓制，單獨通過壓環壓制壓法蘭盤的外圍部分，使半軸的法 蘭盤成型。
2. 根據權利要求1所述的半軸鍛造成型工藝，其特征在于，所述步驟S1包括步驟： 511、 將原料放入預成型模具中，利用第一油壓機的成型沖頭壓制到最大行程將原料的 一端墩粗，然后進入步驟S12; 512、 在原料墩粗端的端面設置活動沖頭，該活動沖頭第一端的直徑等于原料墩粗端的 設計直徑，其端面為用于同原料墩粗端配合的平面；第二端的直徑大于原料墩粗端的設計 直徑，其端面開設有用于同第一油壓機成型沖頭的配合的凹槽，該凹槽的內徑等于第一油 壓機成型沖頭的直徑，凹槽的槽底為用于同第一油壓機成型沖頭配合的平面；采用第一油 壓機壓制到其最大行程，使原料的墩粗端成型，然后進入步驟S2。
3. 根據權利要求2所述的半軸鍛造成型工藝，其特征在于，預成型模座的下部分具有 向下的凸起，用于容納原料的非墩粗端；預成型模座下部分在凸起的周圍具有與油壓機工 作臺接觸配合的安裝平面，該凸起的安裝位置低于油壓機工作臺的上表面。
4. 根據權利要求3所述的半軸鍛造成型工藝，其特征在于，原料的長度1270mm，直徑 110,法蘭盤的設計直徑370mm ;第一油壓機采用500噸油壓機，其最大封閉高度2050mm， 最大行程900_，預成型模座的下部凸起的安裝位置油壓機工作臺400mm ;第二油壓機采用 1250噸油壓機。
【文檔編號】B21J13/02GK104084514SQ201410328124
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月10日 優先權日:2014年7月10日
【發明者】李長波, 宮晉臣, 張學良, 蔡永和, 宗照東, 陸洪剛, 車廣義, 李成志, 孫成香, 鐘志輝, 于慧玲, 趙朝線, 鄭懷剛, 高汝風 申請人:吉林圓方機械集團有限公司