一種可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬材料熱加工技術領域，具體涉及一種可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置。
技術背景
[0002]在金屬材料熱加工技術領域，鍛造圓筒形鍛件常用芯軸擴孔工藝。用芯軸擴孔時，隨著圓筒形鍛件壁厚的減薄，內、外徑同時擴大，高度稍有增加。為了獲得內壁較光滑的鍛件，芯軸直徑通常應隨孔徑擴大而增大。
[0003]隨著圓筒形鍛件大型化趨勢的進一步發展，圓筒形鍛件直徑越來越大，高度越來越高。限于設備和經濟方面的考慮，擴孔用的芯軸不可能隨圓筒形鍛件的直徑無限增大，因此，當鍛造高度和直徑較大的圓筒形鍛件，而選用的芯軸直徑又相對偏小時，有時會出現由于芯軸剛度的不足而造成圓筒形鍛件喇叭口的缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置，解決現有技術由于芯軸剛度不足，在擴孔過程中會造成圓筒形鍛件喇叭口缺陷的技術問題。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]—種可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置，其特征在于:本裝置由上砧、芯軸、一對馬架以及芯軸剛度增強板組成;所述馬架由馬架上支座和馬架下支座組成;所述馬架上支座上端開有放置所述芯軸的半圓槽，所述馬架上支座中部開有放置所述芯軸剛度增強板的窄矩形槽，所述窄矩形槽和所述半圓槽相通;所述馬架下支座開有放置馬架上支座的寬矩形槽；所述芯軸剛度增強板為一個矩形板。
[0007]進一步，所述芯軸剛度增強板的長度等于或略小于所述芯軸的長度。
[0008]進一步，將所述芯軸剛度增強板插入到兩個所述馬架上支座的窄矩形槽內時，所述芯軸剛度增強板的上端與所述芯軸接觸，下端與所述馬架上支座的窄矩形槽的底部接觸。
[0009]本發明與現有技術相比，由于通過馬架在芯軸下面增設了芯軸剛度增強板，芯軸中部在壓機作用下的下撓變形會受到芯軸剛度增強板的支撐，相當于增加了芯軸的剛度，避免了圓筒形鍛件在擴孔過程中產生喇叭孔缺陷，同時可減小芯軸直徑，降低了生產成本。
【附圖說明】
[0010]圖1為現有芯軸擴孔裝置的結構示意圖(由于芯軸剛度不足造成圓筒形鍛件喇叭口缺陷)；
[0011]圖2為圓筒形鍛件擴孔初始狀態下本發明的結構示意圖(主視圖)；
[0012]圖3為圖2的側視圖；
[0013]圖4為設置芯軸剛度增強板后本發明的結構示意圖(主視圖)；
[0014]圖5為圖4的側視圖；
[0015]圖6為本發明馬架上支座的結構示意圖；
[0016]圖7為本發明馬架下支座的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]體現本發明特征與優點的典型實施例，將結合附圖在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的保護范圍，且其中的說明及圖示在本質上是當作說明之用，而非用以限制本發明。
[0018]一個圓筒形鍛件成品尺寸如下:外徑Φ2880πιπι，內徑Φ2435πιπι，高3220mm，選用直徑Φ 1120mm的芯軸，采用現有的芯軸擴孔裝置擴孔后發生了喇叭口缺陷，如圖1所示，無法滿足后續工藝要求。使用以下本發明的裝置和相應工藝后，芯軸直徑沒有改變，但避免了喇叭口缺陷，滿足了后續工藝要求。
[0019]如圖1至圖7所示，一種可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置，由上砧2、芯軸4、一對馬架3以及芯軸剛度增強板7組成;所述馬架3由馬架上支座31和馬架下支座32組成;所述馬架上支座31上端開有放置所述芯軸4的半圓槽311，所述馬架上支座31中部開有放置所述芯軸剛度增強板7的窄矩形槽312，所述窄矩形槽312和所述半圓槽311相通;所述馬架下支座32開有放置馬架上支座31的寬矩形槽321;所述芯軸剛度增強板7為一個矩形板。
[0020]所述芯軸剛度增強板7的長度L2等于或略小于所述芯軸4的長度L1。
[0021]將所述芯軸剛度增強板7插入到兩個所述馬架上支座31的窄矩形槽312內時，所述芯軸剛度增強板7的上端與所述芯軸4接觸，下端與所述馬架上支座31的窄矩形槽312的底部接觸。
[0022]本發明的使用方法的具體步驟是:
[0023](1)將一對馬架下支座32分別置于壓機工作臺合適位置，再將一對馬架上支座31分別置于馬架下支座32的寬矩形槽321內；
[0024](2)用芯軸4插入圓筒形鍛件坯料5的孔內，并將芯軸4兩端搭架在一對馬架上支座31的半圓槽311內；
[0025](3)帶有上砧2的壓機1下壓，在操作機的配合下開始芯軸擴孔工藝；
[0026](4)當圓筒形鍛件坯料5的內徑擴大到大于芯軸4直徑D加上馬架剛度增強板7的高度Η并足以容納二者時，將芯軸剛度增強板7插入到兩個馬架上支座31的窄矩形槽312內，芯軸剛度增強板7的上端與芯軸4接觸，下端與馬架上支座31的窄矩形槽312的底部接觸；
[0027](5)繼續芯軸擴孔工藝，直到圓筒形鍛件成品尺寸。
[0028]在所述工藝過程(4)中，因芯軸4下端增加了芯軸剛度增強板7，芯軸4中部在壓機作用下的下撓變形會受到芯軸剛度增強板7的支撐，其下撓量會大大減小，相當于增加了芯軸4的剛度，可避免圓筒形鍛件產生喇叭孔缺陷。
[0029]本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例僅是本發明的優選實施方式，而應在權利要求所限定的范圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效范圍內的變化和改型都應該視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置，其特征在于:所述可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置由上砧(2)、芯軸(4)、一對馬架(3)和芯軸剛度增強板(7)組成;所述馬架(3)由馬架上支座(31)和馬架下支座(32)組成;所述馬架上支座(31)上端開有放置所述芯軸(4)的半圓槽(311)，所述馬架上支座(31)中部開有放置所述芯軸剛度增強板(7)的窄矩形槽(312)，所述窄矩形槽(312)和所述半圓槽(311)相通;所述馬架下支座(32)開有放置馬架上支座(31)的寬矩形槽(321);所述芯軸剛度增強板(7)為一個矩形板。2.按照權利要求1所述的可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置，其特征在于:所述芯軸剛度增強板(7)的長度(L2)等于或略小于所述芯軸(4)的長度(L1)。3.按照權利要求1所述的可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置，其特征在于:將所述芯軸剛度增強板(7)插入到兩個所述馬架上支座(31)的窄矩形槽(312)內時，所述芯軸剛度增強板(7)的上端與所述芯軸(4)接觸，下端與所述馬架上支座(31)的窄矩形槽(312)的底部接觸。
【專利摘要】一種可提高芯軸剛度的熱擴孔裝置，涉及圓筒形鍛件的熱擴孔裝置。解決現有技術由于芯軸剛度不足，在擴孔過程中圓筒形鍛件會造成喇叭口缺陷的技術問題。本發明由上砧、芯軸、一對馬架以及芯軸剛度增強板組成；馬架由馬架上支座和馬架下支座組成；馬架上支座上端開有放置芯軸的半圓槽，中部開有放置芯軸剛度增強板的窄矩形槽，窄矩形槽和半圓槽相通；馬架下支座開有放置馬架上支座的寬矩形槽；芯軸剛度增強板為一個矩形板，其上端與芯軸接觸，下端與馬架上支座的窄矩形槽的底部接觸。本發明在芯軸下面增設了芯軸剛度增強板，相當于增加了芯軸的剛度，避免了圓筒形鍛件在擴孔過程中產生喇叭孔缺陷，同時可減小芯軸直徑，降低生產成本。
【IPC分類】B21J5/06, B21J13/06
【公開號】CN105458137
【申請號】CN201510991860
【發明人】田繼紅, 郭豐偉, 秦敏, 張華煜, 李景丹, 劉建生, 鄭曉華, 何文武, 段興旺, 王文浩
【申請人】太原科技大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月25日