計(jì)原理，是根據(jù)兩個(gè)半環(huán)相對拼接的形狀特點(diǎn)，將其簡化為橢圓形狀如圖3a，再根據(jù)橢圓形狀特點(diǎn)與半環(huán)尺寸比較，對橢圓環(huán)的內(nèi)、夕卜徑和高度進(jìn)行余量設(shè)計(jì)，得到一個(gè)橢圓環(huán)鍛件如圖3b，再將橢圓按等體積和等截面轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)形狀，得到標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件的形狀和尺寸如圖3c。根據(jù)得到的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件的尺寸，再進(jìn)行相應(yīng)工序。
[0037]優(yōu)選的，所述半環(huán)拼接，是將半環(huán)零件沿其圓心旋轉(zhuǎn)180°后相對拼接，見圖3a，這樣可使半環(huán)兩端過中心的弦長A、B不相等時(shí)得到的橢圓環(huán)鍛件長短軸相差最小，這將使后續(xù)設(shè)計(jì)的環(huán)鍛件余量最優(yōu)。
[0038]優(yōu)選的，所述橢圓環(huán)鍛件設(shè)計(jì)，是將得到的拼接環(huán)按橢圓形狀加放余量，同時(shí)考慮到橢圓腰部形狀和圓的差異，應(yīng)適當(dāng)加大外徑的鍛件余量，見圖3b。將加放余量后的橢圓環(huán)鍛件按等截面尺寸可以轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件，見圖3c，再按照標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件確定工藝用料。
[0039]優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)環(huán)制造及預(yù)制橢圓環(huán)，是先按標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件鍛造工藝，經(jīng)過切料、加熱、鍛造制坯、制環(huán)坯、輾環(huán)見圖4a，將標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件經(jīng)預(yù)熱(或利用鍛件預(yù)備熱處理的余熱)后通過拉伸裝置將環(huán)件整形為橢圓環(huán)鍛件，去應(yīng)力處理見圖4b，橢圓劃線切半環(huán)，以及機(jī)加工半環(huán)見圖4c。
[0040]其中所述預(yù)制橢圓環(huán)是通過一個(gè)拉伸裝置將標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件預(yù)制成一個(gè)類似于橢圓的環(huán)鍛件，再通過劃線，將橢圓環(huán)沿短軸方向切開，分為兩個(gè)橢圓半環(huán)，經(jīng)過后續(xù)機(jī)加工后得到半環(huán)產(chǎn)品。由于該設(shè)計(jì)和制造工藝?yán)昧藱E圓特性，因此，該設(shè)計(jì)和制造工藝可稱為橢圓環(huán)鍛設(shè)計(jì)。
[0041]優(yōu)選的，所述拉伸裝置由頂出油缸1、底座2以及墊塊工裝3組成，參見圖5，工作時(shí)先將標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件水平放置，再將頂出油缸I收回到零位，并置于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的內(nèi)徑，使油缸的軸線通過環(huán)的中心。再將油缸兩端墊圓弧形工裝3，并通過調(diào)整墊塊工裝3長度使工裝盡可能貼近環(huán)鍛件的內(nèi)圓周面。以上工作完成后，將油缸I加壓，使油缸I沿軸向伸長對環(huán)鍛件施加頂出力，使標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件沿油缸軸向發(fā)生彈塑性變形，成為橢圓環(huán)鍛件。通過控制橢圓環(huán)長軸5或短軸4的尺寸可以得到所需要尺寸的橢圓環(huán)鍛件。
[0042]優(yōu)選的，所述切半環(huán)及加工是將橢圓環(huán)鍛件按兩個(gè)半環(huán)件進(jìn)行劃線后，確定切割位置，在立式鋸床上進(jìn)行切割，得到兩個(gè)橢圓半環(huán)鍛件。再采用車加工設(shè)備分別對橢圓半環(huán)進(jìn)行機(jī)加工得到成品半環(huán)。
[0043]下面結(jié)合一項(xiàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例，詳細(xì)說明本發(fā)明的設(shè)計(jì)和制造工藝。根據(jù)產(chǎn)品尺寸需求:R = 2594mm, r = 2349mm, A = 40mm, R = 55mm, H = 485mm，將 2 件半環(huán)按圖 3 方式拼接，再根據(jù)橢圓特點(diǎn)在內(nèi)、外、徑加放余量雙邊40mm(外徑余量適當(dāng)加大效果更好)，得到橢圓環(huán)鍛件尺寸:外長軸為5347mm，外短軸為5252mm。再根據(jù)體積不變和等截面轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件，得到環(huán)鍛件尺寸為:Φ 5312 X Φ 4703 X 525mm。按該尺寸可以計(jì)算環(huán)鍛件生產(chǎn)用料。該用料就是生產(chǎn)橢圓環(huán)及半環(huán)的工藝用料。
[0044]按照以上設(shè)計(jì)的工藝用料，再按照標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件的生產(chǎn)工藝制作環(huán)鍛件，尺寸:Φ5312ΧΦ 4703 X 525mm，然后鍛件經(jīng)正火及回火后利用余熱在拉伸裝置進(jìn)行環(huán)件拉伸整形，在拉伸變形中考慮環(huán)件的彈性形變量，重點(diǎn)控制橢圓長短軸的尺寸，得到橢圓環(huán)鍛件，并將橢圓環(huán)鍛件進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火，避免因拉伸造成的應(yīng)力在后續(xù)釋放變形。采用。
[0045]橢圓環(huán)鍛件經(jīng)退火后在端面進(jìn)行劃線檢查確定切割半環(huán)的位置以及半環(huán)加工余量是否均勻。然后根據(jù)劃線位置進(jìn)行鋸切，最后將切割得到的半環(huán)在車床上進(jìn)行機(jī)加工得到最終成品。
[0046]本發(fā)明并不局限于橢圓拉伸裝置的具體結(jié)構(gòu)和形式以及拉伸力的作用點(diǎn)和方向，只要使環(huán)件在受外力后變形為橢圓形狀均在本發(fā)明保護(hù)的范圍。任何在本發(fā)明設(shè)計(jì)原理和制造工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行的適應(yīng)的改進(jìn)，均不脫離本發(fā)明的思想，均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用橢圓環(huán)鍛件生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)半環(huán)零部件的制造方法，所述制造方法包括如下步驟: 第一步橢圓環(huán)鍛件的設(shè)計(jì)； 第二步制造標(biāo)準(zhǔn)環(huán)； 第三步預(yù)制橢圓環(huán)鍛件，得到的橢圓環(huán)鍛件做去應(yīng)力處理； 第四步將所述橢圓環(huán)鍛件劃線切半環(huán)； 第五步將得到的半環(huán)進(jìn)行機(jī)加工得最終產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，所述第一步橢圓環(huán)鍛件的設(shè)計(jì)是將半環(huán)拼接后的形狀轉(zhuǎn)換為橢圓形狀，并在橢圓的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)余量。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，所述半環(huán)拼接，是將非標(biāo)準(zhǔn)半環(huán)零件沿其圓心旋轉(zhuǎn)180°后再相對拼接以使半環(huán)兩端過中心的弦長(A、B)不相等時(shí)得到的橢圓環(huán)鍛件長短軸相差最小。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，所述橢圓環(huán)鍛件設(shè)計(jì)，是將得到的拼接環(huán)按橢圓形狀加放余量，并使外徑的加放余量大于內(nèi)徑的加放余量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，所述第二步制造標(biāo)準(zhǔn)環(huán)是將加放余量后的橢圓環(huán)鍛件根據(jù)體積和截面不變將橢圓形狀轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，所述第三步預(yù)制橢圓環(huán)鍛件是經(jīng)過切料、加熱、鍛造制環(huán)坯、輾環(huán)工序得到標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件，將標(biāo)準(zhǔn)環(huán)鍛件經(jīng)預(yù)熱后通過拉伸裝置將環(huán)件整形為橢圓環(huán)鍛件。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，得到的橢圓環(huán)鍛件再通過去應(yīng)力和穩(wěn)定化處理。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，所述拉伸裝置是由頂出油缸、底座以及墊塊工裝組成。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，所述第四步劃線切半環(huán)是通過劃線，將橢圓環(huán)沿短軸方向切開，分為兩個(gè)橢圓半環(huán)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用橢圓環(huán)鍛件生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)半環(huán)零部件的制造方法，所述制造方法包括如下步驟：橢圓環(huán)鍛件的設(shè)計(jì)；制造標(biāo)準(zhǔn)環(huán)；預(yù)制橢圓環(huán)鍛件，得到的橢圓環(huán)鍛件做去應(yīng)力處理；將所述橢圓環(huán)鍛件劃線切半環(huán)；將得到的半環(huán)進(jìn)行機(jī)加工得最終產(chǎn)品。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有明顯的技術(shù)效果，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，適于各類半環(huán)產(chǎn)品生產(chǎn)的推廣應(yīng)用。
【IPC分類】B21C37/00
【公開號(hào)】CN105057383
【申請?zhí)枴緾N201510507134
【發(fā)明人】潘廣昌, 沈志遠(yuǎn), 吳燕芬
【申請人】中航卓越鍛造（無錫）有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月13日