專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種臺(tái)階軸鍛造方法，尤其涉及的是一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法。
背景技術(shù)：
多級(jí)臺(tái)階軸自由鍛的傳統(tǒng)方法是根據(jù)體積不變?cè)瓌t，選擇合適的坯料，鍛打成圓形截面，然后，依此圓形截面為依據(jù)，設(shè)計(jì)工藝。整個(gè)自由鍛過(guò)程如下以圓形截面為依據(jù)，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算，確定分段位置；在分段處進(jìn)行壓肩(壓痕)處理；對(duì)壓肩處理過(guò)的圓坯料，逐段反復(fù)鍛打、拔長(zhǎng)，直至該段需要的直徑；對(duì)于已經(jīng)鍛打過(guò)的軸段，如果需要繼續(xù)分段鍛打，重復(fù)以上步驟；鍛打結(jié)束，切除料頭?？梢?jiàn)，傳統(tǒng)的臺(tái)階軸鍛造過(guò)程中，都是選擇圓坯料作為工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算的依據(jù)。這種方法的缺點(diǎn)是圓坯料夾持困難，操作不方便，以至經(jīng)常出現(xiàn)壓肩位置不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，造成壓肩一側(cè)材料不足，而另一側(cè)材料過(guò)多情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致毛坯報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明提供了一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，在壓肩前將毛坯鍛造成正八邊形的形狀，然后計(jì)算各個(gè)臺(tái)階的材料體積，再將其換算成正八邊形截面的材料長(zhǎng)度，然后在對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行壓肩。技術(shù)方案本發(fā)明包括以下步驟(1)讀取臺(tái)階軸鍛件的參數(shù)各臺(tái)階的直徑和長(zhǎng)度，材料密度r，臺(tái)階軸從左向右依次的直徑為D1, D2, ."Dn、長(zhǎng)度為L(zhǎng)1, L2,…Ln;(2)將坯料經(jīng)過(guò)變形后鍛打成截面為正八邊形的柱體，正八邊形截面的對(duì)邊距離 S等于臺(tái)階軸中的最大直徑Dk，最大直徑的臺(tái)階直徑及長(zhǎng)度為Dk，Lk ；(3)計(jì)算臺(tái)階軸鍛件的兩端切頭的重量，最左端Gy最右端切頭重量(^ ；(4)以最大直徑的臺(tái)階的兩端為分界線，分別計(jì)算最大直徑臺(tái)階的左端體積八、最大臺(tái)階體積Vk、右端體積VK;(5)當(dāng)鍛件為臺(tái)階截面為正八邊形，正八邊形的對(duì)邊距離為最大直徑的柱體時(shí)計(jì)算左端壓肩的長(zhǎng)度Ii\，最大直徑臺(tái)階壓肩的長(zhǎng)度LPk，右端壓肩的長(zhǎng)度據(jù)Ii\，LPk和LPk對(duì)鍛件進(jìn)行壓肩；(6)坯料的右端進(jìn)行壓肩后，拔長(zhǎng)右端后鍛打，鍛打后右端的截面為正八邊形，正八邊形的對(duì)邊距離^等于右端臺(tái)階中的最大直徑，即為Dk+1到Dn中的最大值；(7)對(duì)坯料的右端的第一級(jí)臺(tái)階，即對(duì)k+Ι級(jí)臺(tái)階的鍛造計(jì)算右端的第一級(jí)臺(tái)階的壓肩長(zhǎng)度LPk+1，然后根據(jù)壓肩長(zhǎng)度LPk+1進(jìn)行壓肩，判斷 Dw是否等于^，如果相等轉(zhuǎn)入步驟(8)；如果不相等，則拔長(zhǎng)該臺(tái)階，鍛造截面為正八邊形的柱體，正八邊形的對(duì)邊距離等于Dk+1 ；(8)求Dm到Dn中臺(tái)階直徑最大值，Dm到Dn中的直徑最大值和、相等，計(jì)算第 k+2級(jí)臺(tái)階的壓肩長(zhǎng)度LPk+2，將k+2到η級(jí)的臺(tái)階拔長(zhǎng)為對(duì)邊距離為、的正八邊形截面的柱體，然后按照壓肩長(zhǎng)度LPk+2進(jìn)行壓肩，判斷Dk+2是否等于Sk2，如果相等轉(zhuǎn)入步驟(9)，如果不相等，則拔長(zhǎng)該臺(tái)階，鍛造截面為正八邊形的柱體，正八邊形的對(duì)邊距離等于Dk+2 ；(9)按照步驟⑶的方法，依次求^，…，Sej,并依次計(jì)算壓肩的長(zhǎng)度
LPk+] = ^o 2 二，j = 3，…，j = η-k+l，將右端臺(tái)階全部拔出后，依次將右端各臺(tái) ISR] tg(22.5°)
階滾圓；(10)對(duì)左端臺(tái)階按照上述步驟進(jìn)行壓肩、拔出和滾圓。所述步驟(1)中，如果直徑最大值為Dn將鍛件進(jìn)行掉頭處理，即將直徑和長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)調(diào)=D1與Dn互換、L1與Ln互換，D2與Dlri互換、L2與Llri互換，…，依次類(lèi)推。所述步驟(3)中，所述Gl = 1. 8 Λ Ge = 1. 8Dn3。
G 71 k~l所述步驟(4)中，所述\=^ + ιΣ(Α2Α!)，Vk=-A2L,,
r 4 i=i4
R r1 '
Vlrp __所述步驟(5)中，所述 lpL=W^), * 2灼g(22.5。)，
^ = vR
2S2tg(22.5°)
0.25^D,+124+1所述步驟(7)中，所述= 2 二二。
0 25 D 2所述步驟⑶中，所述丄巧+2 = ^o \ 二。有益效果本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在臺(tái)階軸鍛壓操作過(guò)程中，做壓肩工藝之前，先將毛坯鍛造成正八邊形截面形狀替代圓截面形狀，有效解決了夾持困難問(wèn)題，確保壓肩位置正確，并且正八邊形的形狀接近圓形，后期滾圓加工也比較省料， 提高了生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，減少了次品、廢品的發(fā)生率。


圖1是本發(fā)明鍛造的臺(tái)階軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明鍛件整體壓肩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明右端第一級(jí)壓肩后的結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明右端第一級(jí)鍛造后的結(jié)構(gòu)示意5是本發(fā)明右端第二級(jí)壓肩后的結(jié)構(gòu)示意圖
圖6是本發(fā)明右端第二級(jí)鍛造后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明左端第一級(jí)壓肩后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明的鍛造流程圖；圖9是右端臺(tái)階的鍛造流程圖；圖10是左端臺(tái)階的鍛造流程圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖8所示，本實(shí)施例包括以下步驟(1)讀取臺(tái)階軸鍛件的參數(shù)各臺(tái)階的直徑和長(zhǎng)度，材料密度r，臺(tái)階軸從左向右依次的直徑為D1, D2,、長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;L2，…Ln，如果直徑最大值為Dn將鍛件進(jìn)行掉頭處理， 即將直徑和長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)調(diào)=D1與Dn互換、L1與Ln互換，D2與Dlri互換、L2與Llri互換，依次類(lèi)推；如圖1所示，本實(shí)施例為四級(jí)臺(tái)階軸鍛件，相關(guān)尺寸如下D1 = 215mm, L1 = 250mm, D2 = 315mm, L2 = 380mm, D3 = 235mm, L3 = 280mm, D4 = 198mm, L4 = 150mm，密度 r = 0. 00785 克 /mm3 ；(2)將坯料經(jīng)過(guò)變形后鍛打成截面為正八邊形的柱體，正八邊形截面的對(duì)邊距離 S等于臺(tái)階軸中的最大直徑Dk = D2 = 315mm，最大直徑的臺(tái)階直徑及長(zhǎng)度為Dk，Lk ；(3)計(jì)算臺(tái)階軸鍛件的兩端切頭的重量，最左端Q = 1. SD13 = 17. 9Kg，最右端切頭重量= 1. 8Dn3 = 1. 8D43 = 14. OKg ；(4)以最大直徑的臺(tái)階的兩端為分界線，分別計(jì)算最大直徑臺(tái)階的左端體積八、最大臺(tái)階體積Vk、右端體積Vk :(5)設(shè)定鍛件為臺(tái)階截面為正八邊形，正八邊形的對(duì)邊距離為最大直徑的柱體計(jì)算左端壓肩的長(zhǎng)度
計(jì)算最大直徑臺(tái)階壓肩的長(zhǎng)度LPk，I巧=2S2t^22 5。廣353mm.計(jì)算右端壓肩的長(zhǎng)度LPr，Z& = 2鏟:〔22 50)=221mm；如圖2所示，根據(jù)Ii\，LPk和LP1^i鍛件進(jìn)行壓肩；(6)如圖3和圖4所示，坯料的右端進(jìn)行壓肩后，拔長(zhǎng)右端后鍛打，鍛打后右端的截面為正八邊形，正八邊形的對(duì)邊距離^等于右端臺(tái)階中的最大直徑，即為Dk+1到Dn中的最大值，本實(shí)施例為^ = D3 = 235mm ；(7)如圖5所示，對(duì)坯料的右端的第一級(jí)臺(tái)階，即對(duì)k+Ι級(jí)臺(tái)階的鍛造計(jì)算右端的第一級(jí)臺(tái)階的壓肩長(zhǎng)度LPk+1 = LP3 LPk+l =二二 =265mm，然后根據(jù)計(jì)算的壓肩長(zhǎng)度LPk+1進(jìn)行壓肩，判斷Dk+1 =1)3是否等于、，如果相等轉(zhuǎn)入步驟⑶；如果不等，則拔長(zhǎng)該臺(tái)階，鍛造截面為正八邊形的柱體，正八邊形的對(duì)邊距離等于Dk+1 ；本實(shí)施例由于是從最大直徑的臺(tái)階向右依次減小的臺(tái)階軸，所以Dk+1 = ，可以直接進(jìn)入下一步；在其他實(shí)施例中，如果下一級(jí)臺(tái)階的直徑大于上一級(jí)臺(tái)階，即Dk+1和、不相等，Dk+1小于Ski，則需要把該較小的臺(tái)階先鍛造出來(lái)。(8)如圖6和圖9所示，求Dk+2到Dn中臺(tái)階直徑最大值Sk2，由于本實(shí)施例只有四級(jí)臺(tái)階，現(xiàn)在右端僅剩一級(jí)臺(tái)階，Dk+2 = D4，第k+2 = 4級(jí)臺(tái)階的壓肩長(zhǎng)度LPk+2 = LP4,直接將右端部分拔長(zhǎng)至直徑尺寸D4 = 198mm即可。在其他臺(tái)階數(shù)較多的實(shí)施例中，需要計(jì)算LPM，LPk+2= 2 二二，將k+2到η級(jí)的臺(tái)階拔長(zhǎng)到對(duì)邊距離為^i2的正八邊形
截面的柱體，然后按照壓肩長(zhǎng)度為L(zhǎng)Pk+2進(jìn)行壓肩，判斷Dk+2是否等于^i2，如果相等轉(zhuǎn)入步驟(9)，如果不等，則拔長(zhǎng)該臺(tái)階，鍛造截面為正八邊形的柱體，正八邊形的對(duì)邊距離等于
Dk+2 ；(9)按照步驟⑶的方法，依次求^，…，Sej,并依次計(jì)算壓肩的長(zhǎng)度LPk+J，
LPk+] = 2 : = , j = 3，…，j = n-k+1，將右端臺(tái)階全部拔出后，依次將右端各臺(tái) ISR] tg(22.5°)
階滾圓；(10)如圖7和圖10所示，對(duì)左端臺(tái)階按照上述步驟進(jìn)行壓肩、拔出和滾圓，本實(shí)施例左端臺(tái)階只有一級(jí)，將其按照計(jì)算的左端壓肩長(zhǎng)度進(jìn)行壓肩后直接拔長(zhǎng)并滾圓至尺寸D1 =215mm，L1 = 250mmo
權(quán)利要求
1.一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟(1)讀取臺(tái)階軸鍛件的參數(shù)各臺(tái)階的直徑和長(zhǎng)度，材料密度r，臺(tái)階軸從左向右依次的直徑為D1, D2, ."Dn、長(zhǎng)度為L(zhǎng)1, L2,…Ln;(2)將坯料經(jīng)過(guò)變形后鍛打成截面為正八邊形的柱體，正八邊形截面的對(duì)邊距離S等于臺(tái)階軸中的最大直徑Dk，最大直徑的臺(tái)階直徑及長(zhǎng)度為Dk，Lk ；(3)計(jì)算臺(tái)階軸鍛件的兩端切頭的重量，最左端&，最右端切頭重量；(4)以最大直徑的臺(tái)階的兩端為分界線，分別計(jì)算最大直徑臺(tái)階的左端體積\、最大臺(tái)階體積Vk、右端體積\ ；(5)當(dāng)鍛件為臺(tái)階截面為正八邊形，正八邊形的對(duì)邊距離為最大直徑的柱體時(shí) 計(jì)算左端壓肩的長(zhǎng)度Ii\，最大直徑臺(tái)階壓肩的長(zhǎng)度LPk，右端壓肩的長(zhǎng)度LPK，根據(jù)Ii\，LPk和LPk對(duì)鍛件進(jìn)行壓肩；(6)坯料的右端進(jìn)行壓肩后，拔長(zhǎng)右端后鍛打，鍛打后右端的截面為正八邊形，正八邊形的對(duì)邊距離^等于右端臺(tái)階中的最大直徑，即為Dk+1到Dn中的最大值；(7)對(duì)坯料的右端的第一級(jí)臺(tái)階，即對(duì)k+Ι級(jí)臺(tái)階的鍛造計(jì)算右端的第一級(jí)臺(tái)階的壓肩長(zhǎng)度LPk+1，然后根據(jù)壓肩長(zhǎng)度LPk+1進(jìn)行壓肩，判斷Dk+1 是否等于^，如果相等轉(zhuǎn)入步驟(8)；如果不相等，則拔長(zhǎng)該臺(tái)階，鍛造截面為正八邊形的柱體，正八邊形的對(duì)邊距離等于Dk+1 ；(8)求Dk+2到Dn中臺(tái)階直徑最大值，Dk+2到Dn中的直徑最大值和^i2相等，計(jì)算第k+2級(jí)臺(tái)階的壓肩長(zhǎng)度LPk+2，將k+2到η級(jí)的臺(tái)階拔長(zhǎng)為對(duì)邊距離為^i2的正八邊形截面的柱體， 然后按照壓肩長(zhǎng)度LPk+2進(jìn)行壓肩，判斷Dk+2是否等于Sk2，如果相等轉(zhuǎn)入步驟(9)，如果不相等，則拔長(zhǎng)該臺(tái)階，鍛造截面為正八邊形的柱體，正八邊形的對(duì)邊距離等于Dk+2 ；(9)按照步驟(8)的方法，依次求^，…，Sej,并依次計(jì)算壓肩的長(zhǎng)度LPk+] = ^o 2 二，j = 3，…，j = η-k+l，將右端臺(tái)階全部拔出后，依次將右端各臺(tái) ISR] tg(22.5°)階滾圓；(10)對(duì)左端臺(tái)階按照上述步驟進(jìn)行壓肩、拔出和滾圓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(1) 中，如果直徑最大值為DJf鍛件進(jìn)行掉頭處理，即將直徑和長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)調(diào)=D1與Dn互換、L1 與Ln互換，D2與Dlri互換、L2與Ln^1互換，…，依次類(lèi)推。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(3) 中，所述 Gl = 1. 8D/，Ge = 1. 8Dn3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述Vl=苧+轉(zhuǎn)(收.K=營(yíng)收，Vr=爺+營(yíng)玄(片4式中r為r ^ 1=14f H· i=k+i也/又。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(5)中，所述
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(7)中，所述
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，其特征在于，所述步驟(8) 中，所述巧
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自由鍛中臺(tái)階軸的鍛造方法，該方法在壓肩前將毛坯鍛造成正八邊形的形狀，然后計(jì)算各個(gè)臺(tái)階的材料體積，再將其換算成正八邊形截面的材料長(zhǎng)度，然后在對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行壓肩。本發(fā)明在臺(tái)階軸鍛壓操作過(guò)程中，做壓肩工藝之前，先將毛坯鍛造成正八邊形截面形狀替代圓截面形狀，有效解決了夾持困難問(wèn)題，確保壓肩位置正確，并且正八邊形的形狀接近圓形，后期滾圓加工也比較省料，提高了生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，減少了次品、廢品的發(fā)生率。
文檔編號(hào)B21K1/06GK102343413SQ20111020525
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者史翔, 周伯榮, 張利, 徐元生, 楊清林 申請(qǐng)人:南京迪威爾重型鍛造股份有限公司