用于自由鍛壓機(jī)模鍛低速柴油機(jī)氣缸蓋的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自由鍛壓機(jī)模鍛低速柴油機(jī)氣缸蓋的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]低速柴油機(jī)氣缸蓋是用于大推力、大扭矩輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)上的關(guān)鍵零部件，工況惡劣，受力復(fù)雜，鍛件重量大(以G80為例，鍛件重約8t)，通常在自由鍛壓機(jī)上采用胎模鍛方式成形。采用傳統(tǒng)胎膜鍛方式生產(chǎn)，路線為:鋼錠拔長(zhǎng)、下料成圓柱坯料、入胎膜成形外輪廓、沖內(nèi)孔，此方法機(jī)加工余量大、沖孔對(duì)中不易控制、成形力大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，提供了一種可減小鍛件機(jī)加工余量，降低制坯難度，減小成形壓力，提高生產(chǎn)效率的用于自由鍛壓機(jī)模鍛低速柴油機(jī)氣缸蓋的工藝。
[0004]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方法為，用于自由鍛壓機(jī)模鍛低速柴油機(jī)氣缸蓋的工藝，具體步驟如下:
[0005]1)無(wú)冒口鋼錠鐓粗后沖孔，用空心沖頭沖孔，沖掉中心材料，得到?jīng)_孔件；
[0006]2)將沖孔件用拔長(zhǎng)芯棒拔長(zhǎng)成圓筒坯料，圓筒坯料外徑為氣缸蓋鍛件法蘭外徑的75% ±5臟，內(nèi)徑為氣缸蓋鍛件內(nèi)孔直徑的90% ±5mm ;長(zhǎng)度應(yīng)按氣缸蓋鍛件重量的1.05倍；
[0007]3)準(zhǔn)備預(yù)鍛模具，預(yù)鍛模具底部均布四個(gè)預(yù)鍛脫模頂出孔，四個(gè)預(yù)鍛脫模頂出孔上的預(yù)鍛模腔底部放置預(yù)鍛脫模頂出板；所述預(yù)鍛模腔呈內(nèi)外反向錐度，內(nèi)、外錐度為7° ；
[0008]4)將預(yù)鍛脫模頂出板放置于預(yù)鍛模具的預(yù)鍛脫模頂出孔上的預(yù)鍛模腔底部，圓筒坯料4壓入預(yù)鍛型腔，在自由鍛壓機(jī)下進(jìn)行預(yù)鍛，使圓筒形坯料上端壁增厚，下端壁變薄為的預(yù)鍛料；
[0009]5)然后將預(yù)鍛模具翻轉(zhuǎn)180°，放置在漏盤(pán)上，確保預(yù)鍛件懸空，在預(yù)鍛脫模頂出孔中放入脫模頂桿，施加外力，輔助預(yù)鍛件脫模；吊起、翻轉(zhuǎn)，預(yù)鍛出預(yù)鍛件；
[0010]6)準(zhǔn)備終鍛模具，終鍛模具底部均布四個(gè)終鍛脫模頂出孔，四個(gè)終鍛脫模頂出孔上的終鍛模腔底部放置終鍛脫模頂出板；所述終鍛模具型腔形如簡(jiǎn)化的氣缸蓋輪廓，且留有機(jī)加工余量；
[0011]7)將終鍛脫模頂出板放置于終鍛模具的終鍛脫模頂出孔上的預(yù)鍛模腔底部，預(yù)鍛件壓入終鍛型腔完成終鍛；
[0012]8)將終鍛模具翻轉(zhuǎn)180°，放置在漏盤(pán)上，確保終鍛件懸空，在終鍛脫模頂出孔中放入脫模頂桿，施加外力，輔助終鍛件脫模；吊起、翻轉(zhuǎn)，終鍛出低速柴油機(jī)氣缸蓋。
[0013]本發(fā)明與傳統(tǒng)的胎模鍛方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014](1)預(yù)鍛前坯料為空心圓筒坯料，是由鋼錠鐓粗、沖孔、拔長(zhǎng)而得，沖孔時(shí)去除了鋼錠心部材料，因此可采用水口端補(bǔ)縮不佳的無(wú)冒口鋼錠，降低原材料成本；
[0015](2)模具模腔具有內(nèi)壁，可精確保證鍛件內(nèi)孔與外壁同心度，因此鍛件的機(jī)加工余量可大幅減小，鍛件重量減小，減小了鋼錠消耗，也減少了后續(xù)加工工時(shí)。
[0016]本發(fā)明制坯簡(jiǎn)單、操作方便、利于流程化作業(yè)，加工余量小、尺寸精度高，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高；適用于各機(jī)型低速柴油機(jī)氣缸蓋的模鍛。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是無(wú)冒口鋼錠結(jié)構(gòu)示意圖，
[0018]圖2是鋼錠鐓粗沖孔結(jié)構(gòu)示意圖，
[0019]圖3是預(yù)鍛模具結(jié)構(gòu)示意圖，
[0020]圖4是坯料進(jìn)預(yù)鍛模具預(yù)鍛狀態(tài)圖，
[0021]圖5是預(yù)鍛脫模的預(yù)鍛件結(jié)構(gòu)示意圖，
[0022]圖6是終鍛模具結(jié)構(gòu)示意圖，
[0023]圖7是預(yù)鍛料進(jìn)終鍛模具終鍛狀態(tài)圖，
[0024]圖8是終鍛件脫模示意圖，
[0025]圖9是終鍛件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明的具體步驟是:
[0027]1)將圖1所示的無(wú)冒口鋼錠12鐓粗后沖孔，用空心沖頭沖孔，沖掉中心材料，得到圖2所示的沖孔13件；
[0028]2)將沖孔件13用拔長(zhǎng)芯棒拔長(zhǎng)成圓筒坯料，圓筒坯料外徑為氣缸蓋鍛件法蘭外徑的75% ±5mm，內(nèi)徑為氣缸蓋鍛件內(nèi)孔直徑的90% ±5mm ;長(zhǎng)度應(yīng)按氣缸蓋鍛件重量的1.05 倍；
[0029]如采用較大規(guī)格的無(wú)冒口鋼錠，多件連鍛，內(nèi)外徑尺寸到位后分割成所需長(zhǎng)度得單件；
[0030]3)準(zhǔn)備預(yù)鍛模具，參照?qǐng)D3，預(yù)鍛模具1底部均布四個(gè)預(yù)鍛脫模頂出孔3，四個(gè)預(yù)鍛脫模頂出孔上的預(yù)鍛模腔底部放置預(yù)鍛脫模頂出板2。預(yù)鍛模腔呈內(nèi)外反向錐度，內(nèi)、外錐度為7° ;
[0031]4)參照?qǐng)D4，將預(yù)鍛脫模頂出板2放置于預(yù)鍛模具1的預(yù)鍛脫模頂出孔上的預(yù)鍛模腔底部，圓筒坯料4壓入預(yù)鍛型腔，在自由鍛壓機(jī)下進(jìn)行預(yù)鍛，使圓筒形坯料上端壁增厚，下端壁變薄為的預(yù)鍛料；
[0032]5)然后將預(yù)鍛模具翻轉(zhuǎn)180°，放置在漏盤(pán)上，確保預(yù)鍛件懸空，在預(yù)鍛脫模頂出孔中放入脫模頂桿，施加外力，輔助預(yù)鍛件脫模；吊起、翻轉(zhuǎn)，預(yù)鍛出如圖5所示的預(yù)鍛件5 ；
[0033]6)準(zhǔn)備終鍛模具，參照?qǐng)D6，終鍛模具6底部均布四個(gè)終鍛脫模頂出孔8，四個(gè)終鍛脫模頂出孔上的終鍛模腔底部放置終鍛脫模頂出板7。所述終鍛模具型腔形如簡(jiǎn)化的氣缸蓋輪廓，且留有機(jī)加工余量；
[0034]7)參照?qǐng)D7，將終鍛脫模頂出板7放置于終鍛模具6的終鍛脫模頂出孔8上的預(yù)鍛模腔底部，預(yù)鍛件5壓入終鍛型腔完成終鍛；
[0035]8)參照?qǐng)D8，將終鍛模具翻轉(zhuǎn)180°，放置在漏盤(pán)10上，確保終鍛件懸空，在終鍛脫模頂出孔8中放入脫模頂桿10，施加外力，輔助終鍛件脫模；吊起、翻轉(zhuǎn)，終鍛出如圖9所示的低速柴油機(jī)氣缸蓋9。
[0036]本發(fā)明制坯簡(jiǎn)單、操作方便、利于流程化作業(yè)，加工余量小、尺寸精度高，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高；適用于各機(jī)型低速柴油機(jī)氣缸蓋的模鍛。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于自由鍛壓機(jī)模鍛低速柴油機(jī)氣缸蓋的工藝，其特征在于:具體步驟如下: 1)無(wú)冒口鋼錠鐓粗后沖孔，用空心沖頭沖孔，沖掉中心材料，得到?jīng)_孔件； 2)將沖孔件用拔長(zhǎng)芯棒拔長(zhǎng)成圓筒坯料，圓筒坯料外徑為氣缸蓋鍛件法蘭外徑的75% ±5臟，內(nèi)徑為氣缸蓋鍛件內(nèi)孔直徑的90% ±5mm ;長(zhǎng)度應(yīng)按氣缸蓋鍛件重量的1.05倍； 3)準(zhǔn)備預(yù)鍛模具，預(yù)鍛模具底部均布四個(gè)預(yù)鍛脫模頂出孔，四個(gè)預(yù)鍛脫模頂出孔上的預(yù)鍛模腔底部放置預(yù)鍛脫模頂出板；所述預(yù)鍛模腔呈內(nèi)外反向錐度，內(nèi)、外錐度為r ; 4)將預(yù)鍛脫模頂出板放置于預(yù)鍛模具的預(yù)鍛脫模頂出孔上的預(yù)鍛模腔底部，圓筒坯料4壓入預(yù)鍛型腔，在自由鍛壓機(jī)下進(jìn)行預(yù)鍛，使圓筒形坯料上端壁增厚，下端壁變薄為的預(yù)鍛料； 5)然后將預(yù)鍛模具翻轉(zhuǎn)180°，放置在漏盤(pán)上，確保預(yù)鍛件懸空，在預(yù)鍛脫模頂出孔中放入脫模頂桿，施加外力，輔助預(yù)鍛件脫模；吊起、翻轉(zhuǎn)，預(yù)鍛出預(yù)鍛件； 6)準(zhǔn)備終鍛模具，終鍛模具底部均布四個(gè)終鍛脫模頂出孔，四個(gè)終鍛脫模頂出孔上的終鍛模腔底部放置終鍛脫模頂出板；所述終鍛模具型腔形如簡(jiǎn)化的氣缸蓋輪廓，且留有機(jī)加工余量； 7)將終鍛脫模頂出板放置于終鍛模具的終鍛脫模頂出孔上的預(yù)鍛模腔底部，預(yù)鍛件壓入終鍛型腔完成終鍛； 8)將終鍛模具翻轉(zhuǎn)180°，放置在漏盤(pán)上，確保終鍛件懸空，在終鍛脫模頂出孔中放入脫模頂桿，施加外力，輔助終鍛件脫模；吊起、翻轉(zhuǎn)，終鍛出低速柴油機(jī)氣缸蓋。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于自由鍛壓機(jī)模鍛低速柴油機(jī)氣缸蓋的工藝，鋼錠經(jīng)鐓粗、沖孔、擴(kuò)孔、拔長(zhǎng)后，經(jīng)切頭去尾后，分割成單個(gè)氣缸蓋所需坯料；準(zhǔn)備預(yù)鍛模具和終鍛模，預(yù)鍛模具和終鍛模底部均布四個(gè)預(yù)鍛脫模頂出孔，底部放置預(yù)鍛脫模頂出板。預(yù)鍛模腔呈內(nèi)外反向錐度，終鍛模腔形如簡(jiǎn)化的氣缸蓋輪廓，且留有機(jī)加工余量。將保溫充分的圓筒形坯料放入預(yù)鍛模腔，在自由鍛壓機(jī)下進(jìn)行預(yù)鍛，使圓筒形坯料根據(jù)氣缸蓋形狀特點(diǎn)針對(duì)性的上端壁增厚，下端壁變薄為預(yù)鍛料；將預(yù)鍛料放入終鍛模腔進(jìn)行最終成型低速柴油機(jī)氣缸蓋。本發(fā)明制坯簡(jiǎn)單、操作方便、利于流程化作業(yè)，加工余量小、尺寸精度高，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高；適用于各機(jī)型低速柴油機(jī)氣缸蓋的模鍛。
【IPC分類】B21J13/02, B21K3/02, B21J5/10, B21J5/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105328111
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510772200
【發(fā)明人】廉榮光, 陳飛, 劉振新, 于海娟, 田子敬, 趙艷峰, 陳濟(jì)凱, 張琳瑯, 張燕
【申請(qǐng)人】武漢重工鑄鍛有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日