一種胎模鍛造臥工字形臺階軸的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及臥工字形臺階軸的鍛造技術領域。
【背景技術】
[0002]通常臥工字形臺階軸是由棒材加熱后，經兩端鐓粗制成鍛件成品，然后再分別模鍛兩端的鐓粗部分和中部的未鐓粗部分后制成所需模鍛的臥工字形臺階軸；但由于上述方法中，臥工字形臺階軸的兩端和中部是分別鍛造的，且鍛造過程中為了保證整個軸的同軸度沒有采用任何措施，因此很難達到臥工字形臺階軸的同軸度要求。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:臥工字形臺階軸鍛造過程中的同軸度問題。
[0004]本發明的技術方案是:為了保證臥工字形臺階軸鍛造過程中的同軸度問題。提出一種臥工字形臺階軸的鍛造方法:
[0005]首先預制一個整體式的T型胎模，所述T型胎模桿部的型腔與臥工字形臺階軸鍛件的軸徑和長度相對應，T型胎模頭部的型腔與臥工字形臺階軸鍛件軸徑和長度相對應，且與T型胎模桿部的型腔保持同軸；然后預制一可左右打開的“工”形胎模，該“工”形胎模的型腔尺寸與所需臥工字形臺階軸鍛件的尺寸相對應；再預制一圓柱形套筒，所述圓柱形套筒的型腔內徑與“工”形胎模的外徑對應并與裝夾公差配合，其高度為臥工字形臺階軸鍛件桿部長度的30% -40%;保證裝夾后不失穩且盡量方便操作為原則，外徑尺寸按照套筒壁厚來控制。
[0006]鍛造過程為:先將棒料的一端頭處于爐門外，另一端頭處于加熱區，加熱后放入倒放T型胎模型腔內，鐓粗裸露于T型胎模上端的棒料的頭部，形成T型預鍛坯，隨后將T型預鍛坯機加至工藝要求尺寸；其后加熱上述T型預鍛坯桿部的端頭，再放入“工”形胎模內，將“工”形胎模合并后，用圓柱形套筒套住“工”形胎模，使預鍛坯、“工”形胎模與圓柱形套筒整體立起，鐓粗裸露于“工”形胎模之外的預鍛坯的另一端，使未成形的預鍛坯的該端端頭形成臥工型；
[0007]最后車去預鍛坯頭部的毛邊，從而完成臥工字形臺階軸的鍛造。
[0008]所述的閉式T型胎模、“工”形胎模和圓柱形套筒可采用模具鋼，優先選用Cr-N1-Mo系模具鋼，優選5CrNiMo模具鋼。加工所述的T型胎模、工”形胎模及套筒時需要對其進行預熱，預熱溫度為200°C?250°C，時間為I至3小時。
[0009]本發明的有益效果是:通過調整鍛造過程中的胎模，引入閉式T型胎模、可左右張開“工”形胎模與圓柱形套筒，使得臥工字形臺階軸的整個鍛造過程中始終在同一軸線下進行，并嚴格地限制了任何鍛造工序中可能產生的軸線偏移，從而保證了整個臥工字形臺階軸鍛件的同軸度。
【具體實施方式】
[0010]下面通過具體實施例對本發明進行進一步的詳細說明:
[0011]某型別的零件為30Ni4CrMoA材料的臥工字形臺階求軸，要經自由鍛鍛造后加工制成；所要求的臥工字形臺階軸鍛件的同軸度小于3_，鍛件尺寸為:中間軸的直徑100_、長度為370mm,—端軸的直徑180mm、長度為35mm ;另一端軸的直徑180mm、長度為35mm。
[0012]根據上述要求選用直徑100mm、長763mm的30Ni4CrMoA棒材；米用本發明的鍛造方法:首先由5CrNiMo模具鋼預制閉式T型胎模，
[0013]所述閉式T型胎模桿部的型腔為內徑102mm、長560mm的圓柱形，T型胎模頭部的型腔為內徑183_、長35_的圓柱形，且與T型胎模桿部型腔的同軸度不大于1_ ;然后預制可左右張開“工”形胎模，所述“工”形胎模桿部的型腔為內徑104.5_、長371_的圓柱形，“工”形胎模一端頭的型腔為內徑183mm、長38mm的圓柱形，“工”形胎模另一端頭的型腔為內徑183mm、長38mm的圓柱形，且兩端頭與“工”形胎模的桿部型腔的同軸度不大于1mm，兩端頭與軸線的垂直度為0.1 ;再預制圓柱形套筒，所述圓柱形套筒為內徑為290、高度300、外徑415的套筒。鍛造過程為:先將直徑100mm、長763mm的30Ni4CrMoA棒料一端頭處于爐門外另一端頭處于加熱區加熱至1130°C ±20°C保溫45分鐘后放入倒立的閉式T型胎模型腔內，且T型胎模頭部外露的料長165mm，將裸露的材料鐓粗頭部形成T型預鍛坯，隨后將T型預鍛坯機加至工藝要求尺寸。然后將上述T型預鍛坯料頭部端頭處于爐門外桿部端頭處于加熱區加熱至1130°C ±20°C保溫45分鐘后放入“工”形胎模內，將“工”形胎模合住后用圓柱形套筒套住“工”形胎模，使預鍛坯和“工”形胎模與圓柱形套筒整體立起，使T型預鍛坯的的桿部端頭向上，將裸露在胎模外部的151mm的材料鐓粗形成臥工型鍛件，最后車去頭部毛邊，從而完成30Ni4CrMoA臥工字形臺階軸的鍛造。經檢測該鍛件的同軸度為1.5mm，滿足了該型飛機發動機零件對其制備所需鍛件的同軸度要求。
【主權項】
1.一種胎模鍛造臥工字形臺階軸的方法，其特征在于: 首先預制一個整體式的T型胎模，所述T型胎模桿部的型腔與臥工字形臺階軸鍛件的軸徑和長度相對應，T型胎模頭部的型腔與臥工字形臺階軸鍛件軸徑和長度相對應，且與T型胎模桿部的型腔保持同軸； 然后預制一個左右打開的“工”形胎模，該“工”形胎模的型腔尺寸與所需臥工字形臺階軸鍛件的尺寸相對應；再預制一個圓柱形套筒，所述圓柱形套筒的型腔內徑與“工”形胎模的外徑對應并與裝夾公差配合，其高度為臥工字形臺階軸鍛件桿部長度的30% -40% ； 鍛造過程時先將棒料的一端頭處于爐門外，另一端頭處于加熱區，加熱后放入倒放T型胎模型腔內，鐓粗裸露于T型胎模上端的棒料的頭部，形成T型預鍛坯，隨后將T型預鍛坯機加至工藝要求尺寸；其后加熱上述T型預鍛坯桿部的端頭，再放入“工”形胎模內，將“工”形胎模合并后，用圓柱形套筒套住“工”形胎模，使預鍛坯、“工”形胎模與圓柱形套筒整體立起，鐓粗裸露于“工”形胎模之外的預鍛坯的另一端，使未成形的預鍛坯的該端端頭形成臥工型； 最后車去預鍛坯頭部的毛邊，從而完成臥工字形臺階軸的鍛造。2.根據權利要求1所述的一種胎模鍛造臥工字形臺階軸的方法，其特征在于:所述的T型胎模、工”形胎模及套筒采用模具鋼。3.根據權利要求1或2所述的一種胎模鍛造臥工字形臺階軸的方法，其特征在于:所述的T型胎模、工”形胎模及套筒采用Cr-N1-Mo系模具鋼。4.根據權利要求3所述的一種胎模鍛造臥工字形臺階軸的方法，其特征在于:所述的T型胎模、工”形胎模及套筒采用5CrNiMo模具鋼。5.根據權利要求1所述的一種胎模鍛造臥工字形臺階軸的方法，其特征在于:加工所述的T型胎模、工”形胎模及套筒時需要對其進行預熱，預熱溫度為200°C?250°C，時間為I至3小時。
【專利摘要】一種胎模鍛造臥工字形臺階軸的方法，涉及臥工字形臺階軸的鍛造技術領域；通過預制一個整體式的T型胎模、左右打開的“工”形胎模和一個圓柱形套筒；然后將原材料的棒料的一端頭處于爐門外，另一端頭處于加熱區，加熱后放入倒放T型胎模型腔內，鐓粗裸露于T型胎模上端的棒料的頭部，形成T型預鍛坯；其后加熱上述T型預鍛坯桿部的端頭，再放入“工”形胎模內，使預鍛坯、“工”形胎模整體立起，鐓粗裸露于“工”形胎模之外的預鍛坯的另一端，使未成形的預鍛坯的該端端頭形成臥工型。上述的鍛造方法避免了臥工字形臺階軸鍛件軸線偏移，從而保證了整個臥工字形臺階軸鍛件的同軸度。保證了鍛件流線要求，提高了鍛件的合格率。
【IPC分類】B21K1/12, B21J13/02
【公開號】CN105081187
【申請號】CN201410213264
【發明人】郝宏斌, 李明, 李增樂, 姚彥軍, 王 華
【申請人】陜西宏遠航空鍛造有限責任公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月20日